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正压式空气呼吸器主要由高压空气瓶与气瓶开关、减压器、快速接头、正压型空气供给阀、正压型全面罩、气源压力表、气瓶余气报警器、中压安全阀、正压呼气阀、背托、肩带、腰带等部件组成。 
1、高压气瓶与瓶阀 
(1)高压气瓶材料 
高压气瓶材料有高强度钢、超高强度钢、碳纤维和凯夫拉纤维等材料。 
(2)碳纤维气瓶的结构 
碳纤维复合材料气瓶是在铝合金内胆、外用碳纤维、玻璃纤维和环氧树脂层等高强度纤维制成。 
铝合金内胆按照美国交通部的CFR178.463,AL制造标准制造,100%检查,检查项目:壁厚、直线度、同轴度、光洁度和硬度。主要缠绕层为细丝碳纤维,外层采的玻璃纤维和环氧树脂层数层,以增加抗冲击及耐磨性。 
(3)损伤 
一级:深度浅,到树脂层; 
二级:划痕到玻璃纤维,深度〈0.25mm(白色)修复用树脂。 
三级(报废):1、〉0.25mm(深灰色); 
2、强酸强碱腐蚀场所; 
3、划痕水平投影长度为瓶3/4周。 
(4)气瓶阀 
通过手轮的旋转来打开或关闭高压气瓶的阀门。 
EN-137、GA-124标准要求:气瓶阀手轮有防止误关的结构。气瓶阀出口G5/8雌螺纹。 
目前,各种气瓶阀,按外形不同,可分为三种:分别为立式、横式、带表横式。瓶阀上装有安全膜片,在气瓶内压力升到40-42MPa时,自动卸压,可防止由于瓶内压力过高引起气瓶爆裂,避免人员伤亡。 
2、集成减压器 
减压器总成 
减压器总成包括减压器、中压安全阀、气源余气警报器、压力显示装置、空气输出导管(中压管)等,作用是把高压气体的压力降至0.7MPa,并不断供给适量的空气,以满足人体呼吸的需求。当气源压力在3—30MPa之间时,减压器膛室压力为0.7±0.15MPa。这时,最大输出流量不小于3001/min。 
①减压器 
减压器一般由黄铜或铝合金作为外壳的材料,其内部结构可分为两类:活塞式和膜片式。无论活塞式或膜片式,均可分为恒压输出与非恒压输出两大类,所以减压器就能分成四种:恒压活塞式、非恒压活塞式、恒压膜片式、非恒压膜片式。 
现以非恒压活塞式介绍其结构及原理。 
减压器的工作原理如图所示。活塞式减压器的原理是通过压力调节弹簧压力和中压腔B的气体压力平衡来控制活塞上下移动,从而带动阀杆运动,使得阀杆与阀座的间隙减小或增大,控制进入中压腔的空气量,保证其输出压力在0.7MPa。当佩戴者停止吸气时,减压器气体输出量为零时, 
由于中压腔B内气体压力的上升,将导致活塞1向上运动,高压气体进入中压腔,中压腔的气压随之升高,推动活塞关闭高压阀门,直至阀杆10和阀门11之间的间隙减小,最终完全关闭。佩戴者吸气时,中压腔的气压会降低,压力调节弹簧就会推动活塞,打开高压阀门,达到新的平衡。 
佩戴者吸气时,中压腔的气压会降低,膜片在主平衡弹簧的弹力作用下向内弯曲,就会推动顶杆,打开高压阀门,高压气体进入中压腔。当佩戴者停止吸气时,中压腔的气压随之升高,推动膜片复位,关闭高压阀门,达到新的平衡。 
非恒压输出的减压器的高压阀头直接顶在高压气上,随着高压的变化,阀头上所受的力也随之改变,因此,其输出的压力不是恒压。它的结构简单,保养上要比恒压输出的减压器方便,所以现在还有部份的空气呼吸器的减压器采用非恒压输出的减压器。 
恒压减压器的高压阀头不顶在高压气上,其输出的压力不随气源压力的变化而改变,使供气阀维持恒压输入,吸气阻力相对稳定,佩戴者长时间的呼吸,不容易疲劳,是当前受佩戴者欢迎的减压器。 
②中压安全阀 
中压安全阀的作用是当减压器失去对高压空气的减压作用(如减压弹簧或膜片、阀门损坏)时,中压安全阀开启,高压空气经安全阀泄压后再保持较低压力输出,避免高压空气直接输出,发生意外。要求当减压器膛室内的压力为(1±0.2)MPa时,中压安全阀应开启。 
压安阀的工作原理如图所示。中压安全阀弹簧4的弹力已按技术要求调好,保证在减压器膛室压力正常时,中压安全阀门关闭并保证气密,当减压膛室压力失控后,作用在阀门上的力大于弹簧4作用在阀门上的力,阀门开启,减压膛室内的气体进入中压安全阀,经调节帽上小孔泄出。当减压膛室内压力恢复正常时,阀门关闭并保持气密。 
③气源余气警报器 
气源余气警报器的作用是当气瓶内压力降至5±1MPa时,发出警报声,提醒佩戴者迅速撤离火场。 
高压腔A内的气体压力PA作用在开启顶尖上,使其压缩警报器调整弹簧向右运动,使开启顶尖和阀门垫接触并保证气密。当高压腔A内的气体压力下降到某一数值时,PA作用在开启顶尖上的力小于警报器调整弹簧作用在开启顶尖上的力,开启顶尖向左运动;开启顶尖和阀门垫脱离接触,高压腔气体由开启顶尖流入气源余气警报器发出报警声响。 
从警报器起鸣到气瓶内气体完全用完,以中等劳动强度的耗气量30L/min计算,若使用5L气瓶,则可继续使用6~lOmin。佩戴者听到警报音响后,应立即撤离灾区现场。 
标称使用时间是按如下公式计算得来的。 
气瓶容积(L)X气瓶工作压力(MPa) 
标称使用时间=--------------------------------- 
30(L/min)X0.098(MPa) 
式中: 
30(L/min)是指我国有关行业中等劳动强度每分钟消耗的空气量。 
使用时间会受到多种因素的影响而与标称使用时间有所不同,对于不同使用者和使用情况的气体消耗量是不同的,工作强度越大气瓶内的气体消耗就越快。 
3、气源压力指示装置 
气源压力指示装置由高压导管和压力表组成,用于指示气瓶内的储气压力。估计剩余作业时间。高压导管和压力表外壳设有保护罩,以防冲撞时损坏。 
4、中压管和快速接头 
中压管是胶质夹布胶管,它与快速接头组成空气输出软导管,其一端连接供气阀,另一端连接减压器。
快速接头由接头和接头座两部分组成,当两个部件未连接时,连接减压器的软导管接头座是闭锁的,即使打开气瓶也不会漏气。当接供气阀的快速接头插入接头座寸,则闭锁机构被打开,使气体进入供气阀。 
报警器 
声响报警的技术指标有以下三方面要求: 
a〕起鸣压力 
b〕声响声级及频率范围 
c〕报警器发出声音所消耗的耗气量 
报警器的声响在1米范围内声级大于或等于90dB(A),频率应保持在2000~4000HZ之间。 
5、供气阀总成 
供气阀总成(供气阀)是将减压器输出的中压气体按照佩戴者的吸气量,再次减压至人体可以呼吸的压力,供佩戴者呼吸的装置,这是正压式空气呼吸器的一个关键部件,由高强度塑料壳体、橡胶膜片、摇杠阀门、正压弹簧杠杆机构等组成,其输出口与全面罩空气输入软导管相连,具有2001/min以上的供气能力。其结构示意图如图所示。 
供气阀总成直接安装于面罩上,并有一根胶管通过快速接头连接到减压器上的中压导气管上。供气阀的凸形接口,配有环形垫圈,与面罩上供气阀接口双环线连接后,形成双重密封,密封可靠。 
供气阀的凸形接口上设有一排供气孔,使用时气体是由供气孔喷到面窗内表面,可迅速去除面窗内的积雾或薄霜。 
供气阀上用橡胶罩保护的是节气开关。当面罩从脸部取下时,用大拇指按住橡胶罩中间部位,完全按下后,会伴有“嗒”声,即可关闭供气阀,停止供气,避免浪费瓶内空气。而重新将面罩戴在脸上保持密封并吸气时,供气阀将自动开启,供给空气。 
供气阀总成直接安装于面罩上,并有一根胶管通过快速接头连接到减压器上的中压导气管上。供气阀的凸形接口,配有环形垫圈,与面罩上供气阀接口双环线连接后,形成双重密封,密封可靠。 
供气阀的凸形接口上设有一排供气孔,使用时气体是由供气孔喷到面窗内表面,可迅速去除面窗内的积雾或薄霜。 
供气阀上用橡胶罩保护的是节气开关。当面罩从脸部取下时,用大拇指按住橡胶罩中间部位,完全按下后,会伴有“嗒”声,即可关闭供气阀,停止供气,避免浪费瓶内空气。而重新将面罩戴在脸上保持密封并吸气时,供气阀将自动开启,供给空气。 
供气阀上的红色旋钮是应急冲泄阀,它具有三个功能: 
①当供气阀意外发生故障时,通过手动旋钮,按应急冲泄阀上指示的方向转动二分之一圈,可以提供每分钟至少225L的恒定空气流量,允许空气直接流入面罩; 
②除应急供气外,还可以利用流出的空气直接冲刷面罩、供气阀内部的灰尘和脏污,避免吸入体内; 
③也可以在关闭瓶阀后,通过冲泄阀旋钮来排放系统管路中的剩余空气。 
供给阀有两个状态,一是工作状态,一是非工作状态。非工作状态转向工作状态是通过吸气或手动按杠杆实现。 
正压型空气供给阀在非工作状态下,杠杆11和膜片10处于基本平行位置,但略向上倾斜。杠杆11通过联杆9带动膜片10使其和摇杆触头12脱离,在弹簧5的作用下,摇杠阀门6和输入阀门4贴在一起。 
工作时,输入口有中压空气P1进入,在压力P1和弹簧5作用下,阀门4保持气密。在启动力作用下,膜片大气压PH推动下,向输出口方向移动,并通过联杆9带动杠杆11向同一方向运动,使拉簧2对膜片10产生压力,加速膜片下移,触压摇杆头12,使摇杆8摆动,压缩弹簧5,使摇杆阀门与阀座之间形成一个间隙,中压气体进入膜片下方,产生气压P2。膜片在大气压力、弹簧2拉力、触头12推力和输出压力P2作用下处于平衡,保持一定间隙,此时输出流量等于输入流量。 
当输出流量增加或减少时,膜片下的空气压力P2就会减小或增大,膜片下移或上移,使摇杆阀间隙变大或变小,自动调节进入供给阀的空气流量,使其输出和输入流量相等。 
当输出流量为零时(即呼气或屏气状态),膜片下压力上升,膜片上移,使摇杆阀关闭,空气不再进入膜片下方,使膜片处于零输出平衡位置。 
由以上分析可知,膜片在大气压力、弹簧2拉力、输出压力P2,和触推力作用下平衡,只要选择适当的拉簧2,就可以实现膜片下空气压力P2永远大于大气压的目的。 
6、面罩总成 
面罩总成(面罩)是用来罩住脸部,隔绝有毒有害气体不进入人体呼吸系统的装置(见图)。为了保证能够与人体面部形成有效的密封,面罩总成有小号、大号、特大号三种规格。它包括: 
①面窗:单眼式,曲面,由高强度聚碳酸酯材料注塑而成,耐冲击,表面镀有耐磨层,透光率好,不失真。使用时,空气通过供气阀上的一排小孔喷到面窗内表面,冲刷面窗由于温差产生的雾气。 
②口鼻罩:安装在面罩的内下方,与人的口鼻良好吻合,可减小空气消耗量和实际有害空间,提高空气的利用率,也减小了吸气阻力。 
③传声器:在面窗的两侧各有一个传声器组件,可为佩戴者提供双重传声,并可与声音放大器及有线、无线通讯系统连接。 
④面框密封圈:位于面罩四周,能保证和人体面部、额头贴合良好。其由特殊橡胶材料制成,质地柔韧,密封可靠,佩戴舒适,不会引起皮肤过敏。 
⑤头罩组件:头罩组件采用凯夫拉薄型网状结构,由可调节的两根头带和两根颈带与面罩连接,使脸部与面罩之间保持良好密封,受力均匀,无局部压痛感。 
面窗前部的凹形接口可与供气阀的凸形接口快速连接,并形成可靠密封。 
7、背托总成 
背托总成包括背架、肩带、腰带和固定气瓶的瓶箍带。背托用于安装气瓶总成和减压器总成。 
背托采用阻燃材料注塑加工,形状适合人体背部曲线特征,宽厚的腰带、肩带使佩戴舒适,减轻佩戴者的疲劳程度。 
肩带和腰带采用阻燃材料织造,带上装有快速收紧自锁和放松装置。
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