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      城市主戰小型消防車的設計與開發

      根據對實際火場需求所進行的調研和研究,分析了提升城市主戰小型消防車性能的具體要求,介紹一款小型多功能城市主戰小型消防車,具體設計開發如下:
    城市主戰小型消防車的設計與開發
      1 底盤選擇

      國內小型消防車基本上以商用二類底盤為基礎改制,目前國內主流的國外底盤品牌為德國奔馳、曼、法國雷諾、沃爾沃等,考慮到底盤性能及供應商的售后服務機構設置,優先選用了法國雷諾D12型底盤,該底盤發動機功率270 hp,大允許總質量大于12 t,可載滅火劑為3 t,整車大比功率可達16 kW/t,遠高于國家消防標準≥10 kW/t‘21的要求,動力性能優越。整車尺寸(長×寬×高)可控制在6 880 mm×2 360 mm×2 950 mm,機動靈活,對道路情況要求大大降低。駕駛室乘員可擴充至9人,可保證充足的戰斗人員隨車到達火災現場進行滅火作戰。

      2 可持續作戰能力的提升

      主戰小型消防車持續作戰能力除和底盤發動機、取力器性能有關外,關鍵還在消防泵動力傳動系統布置是否科學合理。

      目前國內罐類小型消防車采用的消防泵布置形式一般為后置,消防泵動力輸入方式則為發動機取力器,取力器動力經數根傳動軸后傳遞至水泵輸入端。水泵傳動軸一般要求采用汽車專用傳動軸,并經過靜動平衡測試合格后方可使用。水泵傳動軸的布置方式將直接影響到消防泵是否可以按照其設計工況作戰。為確保城市主戰小型消防車輛能夠長時間的持續運轉作戰,在進行整車設計時應對傳動系統布置進行優化設計,以萬向節等比等速傳動原理為基礎,每兩根相鄰的傳動軸(輸入軸和輸出軸)以等于1的瞬時角速度比傳遞運動H],并且應確保后一根傳動軸與消防泵轉動軸同軸心,避免消防泵軸承受不必要的側向力。同時每兩根傳動軸之間的連接應采用一種具有國家專利技術的專用支撐裝置¨o,該裝置的使用可有效地避免傳動系統震動,減小工作噪音,配備潤滑油加注系統后,可大大減少持續運轉時傳動系統的發熱量,有效提高水泵、取力器、傳動軸的使用壽命,大限度的發揮水泵功能,提高了整車的可持續作戰能力。
    城市主戰小型消防車的設計與開發
      3 自動受水裝備配置及耦合作業功能研究

      此款主戰小型消防車載水量大為3 t,實際作戰時需要供水車不斷補水,而現實中供水流量并不易保證。為此,此車配備了水泵壓力控制系統,加裝了自動受水功能,供水車可通過此系統與本款主戰小型消防車實現一鍵進入遠程自動供水模式,當本車出水量增加時,供水車通過供水壓力傳感可自動加大供水量,滿足主戰消防車額外增加的出水需求,同時供水車可實時監測前車的水位狀況,自動控制出水閥門啟閉及油門加減,按照設定的恒定壓力進行遠程自動供水、受水作業,有效避免水罐缺水、滿罐溢水等狀況,減小消防員勞動強度,提高滅火效率。

      GA 39.4—92[61《水罐小型消防車通用技術條件》¨1規定小型消防車要配備與水泵外吸口通徑及接口形式一致的集水器,此附件在新老罐類小型消防車上均為標配,將消火栓提供的壓力水或其它小型消防車所供壓力水通過集水器直接向主戰小型消防車水泵進水口注入,即可實現“耦合”滅火作業,但是耦合作業對消防泵管路系統的承壓能力提出了較高的要求。GB 6245—2006(消防泵》¨1中6.1.8條規定:泵的進口應能承受0.4 NPa的正壓。GB 7956.2—2014(小型消防車第2部分:水罐小型消防車》在4.4.2.2條中則將水泵進水管路的耐壓能力調整到了0.8 NPa,并在4.5.2中規定“顯示負壓的真空表應選用壓力真空聯用表”,為耦合作業的推廣使用提供了支持。
    城市主戰小型消防車的設計與開發
      器材布置研究

      本車器材箱采用專用鋁型材為骨架搭建,強度和剛度得以充分保證,且放置器材的隔斷空間可方便靈活調整。為提高器材箱的可靠性,上裝結構進行了計算機有限元應力分析和優化設計,采用高強度、高耐腐蝕性鋁合金板為蒙皮,配合耐高低溫性能突出的強力膠,并通過封縫處理以防電化學腐蝕,即便出現磕碰、撞擊等使漆面剝落的情況,也不會導致外部蒙板出現自然銹蝕和不同金屬在潮濕環境下的電化學腐蝕等現象發生。

      在內部結構布局設計上,本車充分考慮了器材擺放的緊湊性及便捷性要求,同時確保隨車器材不會因車輛行駛顛簸而出現傾倒、磕碰現象。在適當位置采用滑動推拉盤、滑動抽屜、旋轉掛架以及高強度的塑料存放箱等方式,使本車不僅能夠合理擺放各種常規器材,還可將大型液壓設備、排煙機、移動消防炮等裝備放置于方便取用的下層位置,確保位于中上層的器材可依據使用頻率、重量、體積等特性做到取用一步到位,取用方便。本車可放置各類隨車器材多達100件。
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