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  城市主战小型消防车的设计与开发

  根据对实际火场需求所进行的调研和研究,分析了提升城市主战小型消防车性能的具体要求,介绍一款小型多功能城市主战小型消防车,具体设计开发如下:
城市主战小型消防车的设计与开发
  1 底盘选择

  国内小型消防车基本上以商用二类底盘为基础改制,目前国内主流的国外底盘品牌为德国奔驰、曼、法国雷诺、沃尔沃等,考虑到底盘性能及供应商的售后服务机构设置,优先选用了法国雷诺D12型底盘,该底盘发动机功率270 hp,最大允许总质量大于12 t,可载灭火剂为3 t,整车最大比功率可达16 kW/t,远高于国家消防标准≥10 kW/t‘21的要求,动力性能优越。整车尺寸(长×宽×高)可控制在6 880 mm×2 360 mm×2 950 mm,机动灵活,对道路情况要求大大降低。驾驶室乘员可扩充至9人,可保证充足的战斗人员随车到达火灾现场进行灭火作战。

  2 可持续作战能力的提升

  主战小型消防车持续作战能力除和底盘发动机、取力器性能有关外,关键还在消防泵动力传动系统布置是否科学合理。

  目前国内罐类小型消防车采用的消防泵布置形式一般为后置,消防泵动力输入方式则为发动机取力器,取力器动力经数根传动轴后传递至水泵输入端。水泵传动轴一般要求采用汽车专用传动轴,并经过静动平衡测试合格后方可使用。水泵传动轴的布置方式将直接影响到消防泵是否可以按照其设计工况作战。为确保城市主战小型消防车辆能够长时间的持续运转作战,在进行整车设计时应对传动系统布置进行优化设计,以万向节等比等速传动原理为基。苛礁嗔诘拇(输入轴和输出轴)以等于1的瞬时角速度比传递运动H],并且应确保最后一根传动轴与消防泵转动轴同轴心,避免消防泵轴承受不必要的侧向力。同时每两根传动轴之间的连接应采用一种具有国家专利技术的专用支撑装置¨o,该装置的使用可有效地避免传动系统震动,减小工作噪音,配备润滑油加注系统后,可大大减少持续运转时传动系统的发热量,有效提高水泵、取力器、传动轴的使用寿命,最大限度的发挥水泵功能,提高了整车的可持续作战能力。
城市主战小型消防车的设计与开发
  3 自动受水装备配置及耦合作业功能研究

  此款主战小型消防车载水量最大为3 t,实际作战时需要供水车不断补水,而现实中供水流量并不易保证。为此,此车配备了水泵压力控制系统,加装了自动受水功能,供水车可通过此系统与本款主战小型消防车实现一键进入远程自动供水模式,当本车出水量增加时,供水车通过供水压力传感可自动加大供水量,满足主战消防车额外增加的出水需求,同时供水车可实时监测前车的水位状况,自动控制出水阀门启闭及油门加减,按照设定的恒定压力进行远程自动供水、受水作业,有效避免水罐缺水、满罐溢水等状况,减小消防员劳动强度,提高灭火效率。

  GA 39.4—92[61《水罐小型消防车通用技术条件》¨1规定小型消防车要配备与水泵外吸口通径及接口形式一致的集水器,此附件在新老罐类小型消防车上均为标配,将消火栓提供的压力水或其它小型消防车所供压力水通过集水器直接向主战小型消防车水泵进水口注入,即可实现“耦合”灭火作业,但是耦合作业对消防泵管路系统的承压能力提出了较高的要求。GB 6245—2006(消防泵》¨1中6.1.8条规定:泵的进口应能承受0.4 NPa的正压。GB 7956.2—2014(小型消防车第2部分:水罐小型消防车》在4.4.2.2条中则将水泵进水管路的耐压能力调整到了0.8 NPa,并在4.5.2中规定“显示负压的真空表应选用压力真空联用表”,为耦合作业的推广使用提供了支持。
城市主战小型消防车的设计与开发
  器材布置研究

  本车器材箱采用专用铝型材为骨架搭建,强度和刚度得以充分保证,且放置器材的隔断空间可方便灵活调整。为提高器材箱的可靠性,上装结构进行了计算机有限元应力分析和优化设计,采用高强度、高耐腐蚀性铝合金板为蒙皮,配合耐高低温性能突出的强力胶,并通过封缝处理以防电化学腐蚀,即便出现磕碰、撞击等使漆面剥落的情况,也不会导致外部蒙板出现自然锈蚀和不同金属在潮湿环境下的电化学腐蚀等现象发生。

  在内部结构布局设计上,本车充分考虑了器材摆放的紧凑性及便捷性要求,同时确保随车器材不会因车辆行驶颠簸而出现倾倒、磕碰现象。在适当位置采用滑动推拉盘、滑动抽屉、旋转挂架以及高强度的塑料存放箱等方式,使本车不仅能够合理摆放各种常规器材,还可将大型液压设备、排烟机、移动消防炮等装备放置于方便取用的下层位置,确保位于中上层的器材可依据使用频率、重量、体积等特性做到取用一步到位,取用方便。本车可放置各类随车器材多达100件。
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