一种全地形重灾抢险救援消防车,该文是消防方面本科毕业论文范文和消防车和抢险救援和重灾相关毕业论文格式范文.
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国内应急救援装备普遍存在功能单一、技术水平差、集成化程度低、机动性差、数量不足等缺点.目前在消防车领域并没有一款集绞盘、吊机、照明、叉车于一体的专业化装备来应对山体滑坡、洪涝等地质灾害、恶劣气候下的抢险救援.国内的消防车改装厂家有一些相似的产品,但其产品多为较简单的配置形式,配置大量的抢险救援器材,而忽略了大吨位的抢险装备.目前国内还尚未有集成方舱式,且集高涉水、强牵引、大吊举、全地形、高机动于一体的抢险救援车问世.未来的发展趋势,将向着空地一体化协同作战,运用空中力量侦查,地面力量救援的保障体系.因此,开发一款全新的并具有以上功能集成的应急抢险救援消防装备势在必行.
根据GB 7956.1-2014《消防车第一部分：通用技术条件》的定义,抢险救援消防车主要装备抢险救援器材、随车吊或具有起吊功能的随车叉车、绞盘和照明系统,用于在灾害现场实施抢险救援.因此,整车至少要配备绞盘、吊机或叉车、照明灯、抢险救援器材,才能满足标准的要求.
总体要求主要考虑的技术参数为：设计整车外廓极限尺寸（长×宽×高）为12000mm×2500mm×4000mm,满载总质量27000kg,前／后轴荷为7000/20000kg．最高车速为90km／h,最大涉水深度为1.2m,最大爬坡度60%,10吨级液压绞盘,10吨级随车吊机,4000W升降照明灯．2吨级越野叉车（存放于方舱内）．方舱采用模块化集成,具有互换性.
整车布置时,不但要考虑轴荷分配,还要考虑到整体美观、协调,因此在具体的设计方案时,把照明灯布置在驾驶室顶部,吊机布置在中部,绞盘布置在车体前部,车辆后部布置两个可拆卸的方舱,分别为器材方舱和叉车方舱,并将叉车布置在叉车方舱内,整车外观如图1所示.
底盘的选型对于整车来说至关重要,关系到上装完成后整车的可靠性与安全性,应根据具体的使用环境和应用工况来确定.为应对地质突变造成的恶劣路况,结合整车布置中提到的总体要求,从以下几个方面对底盘进行选型.
1．发动机
发动机功率要达到294.2kW．在额定转速lOOOrmin的情况下确保最大扭矩为1900N-m,以保证充足的动力性能；排放标准为国V,发动机应为国际知名品牌；优先选择手动变速器,档位数10+2,带直连式取力器,方便上装的液压绞盘和随车吊机提供取力；分动箱必须带高低档,分扭比1：3；车桥的驱动形式为6×6全轮驱动,以应对复杂的野外路况；前桥采用铸钢转向驱动桥,后桥应选用双联驱动桥,带轮间、轴间差速锁,确保在坏路面上的通过能力；悬挂采用半椭圆钢板弹簧型式,带筒式减震器及横向稳定杆；轮胎选用14.OOR20全钢子午线轮胎,并配备轮胎充放气系统；整车需满足最大涉水深度要求1.2m．最大爬坡度为60%．并具有国家公告.
2．绞盘
根据整车使用工况,安装绞盘的主要目的是在应急救援下用于抢救损坏的或陷入淤泥中的各种车辆、设备,并可实施拖拽重物,进行自救及互救等.因此,优先选用液压绞盘,布置形式为前置；配备钢丝绳出绳导向装置,使绞盘在钢丝绳出绳俯仰角度一5.～+5.、左右偏角-10.～+10.范围内能够达到额定拉力；具有自动排线功能,保证绞盘在收、放绳过程中不出现乱绳的现象；液压绞盘的操作多为手动控制液控阀来实现绞盘动作的单一操作模式；考虑到使用时的安全性,应增加一套气控操作.绞盘外观见图2.
绞盘主要设计参数为：驱动型式为液压,额定牵引力达到lOOkN．额定压力为llMPa．过载保护压力为16MPa．工作环境温度满足-41.C～+46.C．钢丝绳直径为16mm．钢丝绳长度不小于50 m.
3．照明灯
照明灯主要用于夜间的应急抢险救援照明,其功率需足够大,满足整个照明系统在50m处的各测试点照度不小于5Lx;由随车携带的发电机组提供动力,发电机功率不应小于lOkW；照明灯的操作采用遥控操作,夜间照度测试见图3.
其主要设计参数为发电机功率不小于lOkW．主照明灯功率不小于4kW．离地高度大于6m．可确保俯、仰角90.,水平360.,升降桅杆形式采用气动.
4．吊机
根据总体设计方案,考虑轴荷比例,将吊机的安装结构暂定为中置式,布置在驾驶室后部、方舱的前部,形式为折臂式随车起重机,性能参数要满足最大起吊质量11t．最大工作幅度13m．以应对重灾下的抢险救援.吊机的主要功能有两个：其一是车辆自身所带方舱的起吊；其二是应急救援装备的起吊.
吊机采用遥控操作和手动操作两种方式,通过底盘的取力器带动油泵动作,实现吊机的起升、变幅和回转.吊机采用液压驱动型式,操作方式采用手动／遥控一体,最大起重能力可达25.5tm．标准液压起重距离可达13m,液压伸缩臂长度最小为2.6m,最大为13m,起重能力最小为1860kg,最大为9500kg,回转角度为420.,吊臂形式采用国内标准吊臂,具有4节液压伸缩臂,液压主控制阀为遥控控制阀,吊机支撑腿系统控制阀为独立控制阀.吊机控制形式为无线遥控／手动一体；电气控制采用国际知名的SPACE4000控制系统；整机具有声光报警系统及24V自感应启动小型风冷油冷却系统,随车起重机外观如图4所示.
5．方舱
方舱分为1个器材舱和1个叉车舱,采用多功能模块化集成方舱,方便拆卸并可互换,根据险情的需要,每次出警携带需要的方舱,实现模块化、系列化,功能简图如图5所示.
方舱采用锁紧机构固定,区别于以往的货箱锁紧,以阿基米德ZA蜗杆传动,配合四连杆机构,实现联动控制,适用于集成式方舱模块的锁紧,锁紧机构如图6所示.
6．叉车
优先选用越野型随车叉车,平时布置在叉车舱内,带自走式导轨,可自行从车上滑落,也可自行从地面爬至车舱内,要求装载质量大于2t.与普通叉车相比,该叉车具有全路面越野性能,适应各种复杂路况,操作方便简单、功能性强.叉车平常存放在方舱内,随车辆一起行驶,极大地提高了机动性和灵活性.
叉车主要技术参数如下：驱动方式为3×3全轮驱动,最大起重量2000kg,最大举升高度3m,最高时速为10km／h,最大爬坡度达到30%,最大提升速度为0.27m／s,转弯半径小于1.945m,柴油发动机功率可达到19.5 kW．采用固定式门架,标配有工作灯、闪烁警示灯、车尾灯等标准灯光配置,前轮规格为18×7.0-8越野轮胎,后轮规格为23×8.5-12越野轮胎,整个货叉架最大宽度为1.225m.叉车自行上车及落地如图7、8所示.
7．无人机
无人机系统采用集成式六旋翼飞行系统,安装在叉车舱内,配置高清彩色摄像机,具备自动悬停和一键返航功能,从装配到投入使用在3min内即可完成,极适用于突发灾难下的险情侦查、野外化学危险源的侦查,无人机外观如图9所示.
样车完成后,在某试验中心分别进行了5000km可靠性行驶试验和功能性检测,已完成所有的型式试验,现已取得3C认证,成为国内第一款具有3C证书的多功能重灾救援应急装备.成品车目前正在某消防支队服役,已累计出警十余次,圆满完成各项作战任务.试验照片见图10.
该产品针对重大灾难下的应急救援,集绞盘、照明、吊机、叉车于一体,极大地增强了单车作战能力,功能性得到极大延伸,且经过消防部队的服役,该产品已得到用户的认可.
近年来,消防车领域发展迅速,每年的展会上各个主机厂都会推出自己新的产品,但对全地形重灾救援领域的产品几乎为零.本产品的介绍,能够给消防车行业带来全新的理念,能够为相关企业的研发人员提供指导,共同推动消防车行业的发展.
收稿日期：2018-04-23
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