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      電、氣動控制技術在小型消防車上的應用

      小型消防車是擔負滅火和災害事故救援的專勤車輛,由底盤、駕駛室、液罐、泵浦、消防炮(槍)等部分組成。建國之初,中國小型消防車行業發展低迷,各消防部門受限于生產商有限的設計生產條件,配備消防隊的主要是代步功能的小型消防車。上世紀八十年代,中國小型消防車小型消防車主要功能是人員運輸同時兼備簡單的現場消防急救的作用。

      隨著社會發展,災害事故發生的形態呈多樣化,小型消防車種類增加且分類越來越細、功能越來越全,例如:水罐小型消防車、干粉、泡沫、曲臂云臺登高小型消防車等。小型消防車已不再是國家軍隊特有的專勤車輛了,各油、氣田和化工生產單位也購置了相關專用小型消防車。國內小型消防車生產廠商也不斷借鑒國外小型消車高、精、尖技術,探索性的將一些航天、軍工等技術應用于國內小型消防車生產裝配上,常見到為電動、氣動控制技術。電動控制是采用電動來驅動某些控制部件動作,必然有電氣線路和電磁線圈、電磁閥等電動元件,但在高溫、易燃易爆、對電氣設備易造成損壞的潮濕、腐蝕等環境等特殊環境下此應用受到限制;氣動控制是通過壓縮空氣驅動氣動蝶閥、氣動執行器等氣動元件執行某些控制動作,可應用在不適合電氣控制的環境,例如為了避免電、氣線路和電氣設備引發火災,爆炸物或避免高溫對電氣線路和電氣設備造成損壞的場所等。故電、氣動控制技術具有傳導快、無污染、傳輸裝置結構簡單、壓力等級低、使用安全、成本低等優點。
    電、氣動控制技術在小型消防車上的應用
      電、氣動控制技術一般應用于小型消防車泵浦管道閘、閥的自動控制上,其安裝形式為電動控制與氣動控制相結合并產生聯動。一般由電控開關、導電線、電磁閥、氣管線、氣動蝶閥執行器等元件混搭而成;其工作原理是:當小型消防車需要出水時操作人員在駕駛室打開電控開關,電流通過導電線傳導至電磁閥,電磁閥線圈通電產生磁力并吸起鐵芯打開連接在電磁閥體上的氣動管線通路B進行排氣同時A管線進行進氣,汽車貯氣筒內的0.8兆帕的壓縮空氣流經氣管線和電磁閥進入氣動蝶閥執行器氣缸,推動活塞使管道蝶閥產生90度翻轉,從而使小型消防車液罐內的水流進入消防泵進行加壓后經由消防水炮噴射而出。當小型消防車需停止出水時,操作人員關閉電動控制的電源按鈕,電磁閥失去電能則線圈失去磁力,電磁閥芯在復位彈簧的回彈下復位同時也切斷了壓縮空氣流經電磁閥到達氣動執行器的通路,氣動執行器氣缸則自動復位同時排出氣缸內的壓縮空氣,閘閥自動關閉。

      小型消防車作為火災、事故災害搶險救援的有力工具,其具備綜合作戰能力的裝備受單車可利用資源限制,依賴于電動能和氣動能,在電、氣動控制的運用上,氣動控制所需的壓縮空氣能的保持與傳輸決定著消防車泵浦部分的正常工作與否,也決定著小型消防車綜合實戰能力的正常發揮、甚至決定著小型消防車在火災等災害事故救援現場的生死存亡。采用此電、氣動控制技術的小型消防車可實現人員在駕駛室內即可完成消防泵浦的操作,省工省時。但國內的一些相關的生產廠商在單純的把電、氣動控制技術照搬上小型消防車同時也在具有強大的滅火救援能力小型消防車的日常使用中埋下了致命的隱患。
    電、氣動控制技術在小型消防車上的應用
      安裝有電、氣動控制的小型消防車在實戰使用過程中,常會發生電、氣控制單方面性的故障和綜合故障。電動部分故障主要集中在電線、電磁閥或者電磁閥組上;氣動控制則依托電磁閥通電、線圈產生磁力吸起鐵芯實現打開氣路這就出現了電不通、氣不動的現象導致氣動執行器不工作、出水蝶閥打不開;氣動部分故障主要集中在氣管線、電磁閥和氣動蝶閥執行器上,當電磁閥發生不通電導致氣路不通故障時,氣動的常開氣路無法關閉,氣動蝶閥不旋轉、氣動執行器無法排氣造成出水蝶閥打不開。若按氣動執行器的手動操作進行故障排除,操作人員采用人工旋轉氣動執行器上方的手動操作桿,但是手動操作的前提是關閉氣動蝶閥執行器的進氣源。若拆卸氣動執行器進氣管線,則壓縮空氣失控噴射而出,導致汽車本身貯氣筒內部氣壓迅速下降直至氣壓泄盡,小型消防車制動器、離合器、變速器、取力器等一系列依托壓縮空氣為動力的底盤操作部件全部失靈、小型消防車喪失了機動能力。

      小型消防車在設計上受車體功能限制,液罐較大、附帶多個器材箱,因此設置在車尾部泵室非常狹小。當電動、氣動控制機構發生故障時,操作人員排除故障時往往要鉆進管線、器材密集的泵室內,費時費力且無法獨立完成。若在火場上發生上述電、氣動故障,不但沒有時間排除,在貽誤戰機同時因無法將故障車輛撤出火場而造成更大的次生事故。

      國內小型消防車驗收標準對整車底盤、動力和泵浦及水泡射程等有詳細的規定,對操作控制機構可靠性的驗收卻無規范依據。在此提出一些個人對采用電、氣動控制技術的小型消防車的電、氣元件布設安裝的見解:在保證小型消防車底盤和泵浦系統原有正常功能前提下,將小型消防車底盤與泵浦系統使用的壓縮空氣更加合理區分與控制即:在小型消防車貯氣筒與電磁閥之間的總輸出氣源管線的連接出口一端加裝一個手動閘閥。當發生電氣動控制故障時,操作人員可以單人迅速切斷汽車貯氣筒通往泵浦系統的壓縮空氣輸出管路,保證小型消防車底盤中制動器、離合器、變速器、取力器連接等一系列依托壓縮空氣實現運動的部件正常使用也保證小型消防車不喪失快速移動能力;將小型消防車電、氣動控制中的電磁閥或電磁閥組安裝在便于人員排除故障的地方,在電磁閥與氣動蝶閥執行器之間的各支線壓縮空氣管路上加裝一個手動三通閘閥,增加氣動蝶閥執行器的泄壓途徑,為氣動蝶閥的人工手動操作創造先決條件;用不同顏色氣管線將與小型消防車貯氣筒連接的電、氣動的氣源管線進行明顯的功能區分,利于操作人員快速判斷出各氣源管路的類別,提高故障排除的準確性。
    電、氣動控制技術在小型消防車上的應用
      小型消防車發展歷程表明:小型消防車的發展與中國經濟發展密不可分,汽車工業發展是小型消防車發展的前提,小型消防車的發展還將依賴電、氣動等高科技的運用,小型消防車功能從單一到多樣化、從初簡單的功能逐漸實現操控自動化,這個過程不是要照搬發達國家的成熟產品,而是要走出一條密切結合中國國情、堅持借鑒和創新并存,不斷探索前進的發展道路。
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