曹剛,程凱華,紀淑霞,商現(xiàn)偉

(泰安航天特種車有限公司，山東泰安 271000)

機場救援消防車專用底盤的設(shè)計

曹剛,程凱華,紀淑霞,商現(xiàn)偉

(泰安航天特種車有限公司，山東泰安 271000)

機場救援消防車底盤系統(tǒng)因特殊的使用要求，其性能及技術(shù)都應(yīng)達到重型越野汽車技術(shù)的最高水平。針對以上特點自主研發(fā)了機場救援消防車專用底盤，應(yīng)用新型輪邊減速器、流線型鋁質(zhì)蒙皮駕駛室、寬體式一體車架、空氣彈簧和推力桿懸架機構(gòu)等，在設(shè)計技術(shù)、制造工藝等方面均有突破性進展，并且遵循了系列化、功能化和多元化的特點，更合理地發(fā)揮了消防車的效能，解決了車輛加速性能不足、車輛最高車速較低、高速行駛穩(wěn)定性不高、高速行駛時無法實施救援、空滿載車輛高度變化過大等難題。

消防車; 底盤; 輪邊減速器

Abstract:For special use requirement to airport rescue fire engine chassis system, its performance and technology should be to the highest levels of heavy-off-road vehicle technology. In view of the above characteristics, self-help airport rescue fire engine special chassis was independently developed by a company.In the special chassis, new wheel reductor, stream lined aluminum skin cab, wide-body integration frame, air spring and thrust rod suspension mechanism were applied. In design and manufacturing process, breakthrough progress had gained, and it followed the characteristics of seriation, functionalization and diversity. So the efficiency of the engine is exerted better. The problems including insufficiency acceleration ability, low top speed,poor high-speed stability, unable to rescues at high speed, excessive height change under idle condition and fully loaded condition,are solved.

Keywords:Fire engine; Chassis; Wheel reductor

0 引言

通過對國內(nèi)消防車現(xiàn)狀進行考察，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)沒有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的機場消防車專用底盤，少數(shù)廠家采用的都是國外進口的載貨車底盤改裝的，從而使消防車的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)開發(fā)、結(jié)構(gòu)組成等都存在不足。某公司研發(fā)了一種滿足現(xiàn)代化機場需求，具有大載質(zhì)量、適應(yīng)多種復(fù)雜路況、高機動性、高越野性等特點的機場消防求援專用底盤。它應(yīng)用了新型輪邊減速器、流線型鋁質(zhì)蒙皮駕駛室、寬體式一體車架、空氣彈簧和推力桿懸架機構(gòu)等，在設(shè)計技術(shù)、制造工藝等方面均有突破性進展，并且遵循了系列化、功能化和多元化的特點，更合理地發(fā)揮了消防車的整體效能。

1 消防車的整體組成

機場救援消防車專用底盤包括發(fā)動機、變矩器、自動變速箱、車橋、懸架、車輪、車架、駕駛室、轉(zhuǎn)向、制動、電氣等系統(tǒng)。整車主要結(jié)構(gòu)組成和三維實體模型見圖1—2。

消防車專用底盤的3根車橋為超寬3 m重載車橋，一橋與車架通過鋼板彈簧懸掛連接，二橋和三橋與車架通過空氣懸掛連接(即一橋懸架裝置為鋼板彈簧，二、三橋采用空氣懸掛，空氣彈簧上端與空氣簧支座連接，下端置于空氣彈簧橫梁上)，所述空氣懸掛裝置包括空氣彈簧、V形推力桿，I形推力桿和平衡軸。一橋為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，二橋為貫通驅(qū)動橋，三橋為驅(qū)動橋，驅(qū)動型式為6×6全輪驅(qū)動。車架上設(shè)置有輔助發(fā)動機，通過聯(lián)軸器與上裝設(shè)備連接。

駕駛室總成通過四點懸浮減震裝置安裝在車架前部，車架下部安裝3根車橋，前一后二布置，駕駛室下部是供底盤行走使用的發(fā)動機和變矩器，駕駛室后部是通過聯(lián)軸器為上裝提供力的輔助發(fā)動機，自動變速箱安裝在車架中部，汽車傳動系統(tǒng)中共有傳動軸4根，均為開式管狀帶滾針軸承的萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)型式。

2 分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點

(1)駕駛室系統(tǒng)

駕駛室為金屬整體式，采用鋁合金粘結(jié)技術(shù)，鋁板蒙皮，流線型設(shè)計，雙排三座，可前翻轉(zhuǎn)15°。主駕駛側(cè)后排加指揮員座椅，內(nèi)置空調(diào)、暖風(fēng)除霜;駕駛室頂蓋右側(cè)后部開有天窗，允許一人從天窗進出。座椅采用懸浮液壓減震裝置的多功能司機座椅，駕駛室下護板采用整體花紋鋁板，氧化處理，上保險杠采用鋁板。

駕駛室車門開度大于85°，天窗開啟角度大于100°。駕駛室懸置為全浮式懸置，電動(手動備用)液壓雙缸翻轉(zhuǎn)。設(shè)有雨刷、遮陽板、組合后視鏡、空調(diào)器和暖風(fēng)除霜裝置等。駕駛室還具有良好的防震、防腐、除霜、保溫和密封性。駕駛室的具體結(jié)構(gòu)見圖3。

(2)懸架系統(tǒng)

前懸架為縱置式鋼板彈簧，并裝有橫向穩(wěn)定桿。后懸架為空氣彈簧懸架(單橋四氣囊結(jié)構(gòu))，保證雙橋載荷平衡，二、三橋兩側(cè)共用一個高度閥，調(diào)整空氣簧高度，后懸架加V型推力桿、橫向穩(wěn)定桿。

(3)制動系統(tǒng)

整車設(shè)有行車制動、駐車制動、輔助制動等3套獨立的制動系統(tǒng)。

行車制動：雙回路氣壓制動，作用于所有車輪上，腳踏板操縱。

駐車制動：彈簧儲能式斷氣制動，可兼作緊急制動。

輔助制動：為發(fā)動機制動。

(4)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用的是循環(huán)球曲柄指銷式整體式動力轉(zhuǎn)向器。前橋液壓助力機械操縱式轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)有主泵、應(yīng)急泵和活塞式轉(zhuǎn)向動力缸。

此機場救援消防車通過采用與上裝一體化設(shè)計的寬體式車架，供底盤行駛使用的大功率電控水冷發(fā)動機、變矩器、自動變速箱(含分動箱)、動力傳動總成散熱系統(tǒng)，通過傳動軸將動力傳到車橋和車輪實現(xiàn)車輛的高速行駛；設(shè)有的帶動消防泵等上裝設(shè)備使用的大功率輔助發(fā)動機，通過特殊設(shè)計的聯(lián)軸器與上裝設(shè)備連接，實現(xiàn)上裝的獨立工作。

(5)起動系統(tǒng)

起動系統(tǒng)由起動機、起動開關(guān)裝置組成。起動機為雙線制封閉式直流復(fù)激齒輪移動式起動機，額定電壓為24 V，額定功率為7 kW。預(yù)熱起動開關(guān)通過電磁式控制裝置來控制起動機主電路的通、斷以及將電磁開關(guān)產(chǎn)生的電磁力通過杠桿和撥叉推動起動機驅(qū)動齒輪向前移動，實現(xiàn)與發(fā)動機飛輪的嚙合和分離。起動機電氣系統(tǒng)原理圖見圖4。

3 總結(jié)

某公司自主研發(fā)的消防車專用底盤車，載質(zhì)量大，車輛平順性、行駛穩(wěn)定性好，車輛還具有防腐性，輕量化更加完美，車輛舒適性、安全保障性能優(yōu)越，能夠使車輛高速順利通過各種路況。自主知識產(chǎn)權(quán)的消防專用底盤與上裝很好的匹配，提高了車輛的安全性能，為國產(chǎn)消防車的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

【1】 李晶,張連民.淺析國產(chǎn)消防車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2008，6(3).

【2】 姬永興,劉玉身.國內(nèi)外渦噴消防車的設(shè)計特點[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2007(9).

【3】 李博,鄭宇龍,劉常青.機場救援消防車底盤系統(tǒng)研究[J].汽車實用技術(shù),2010(1):7-11.

【4】 梅振.消防車底盤呈現(xiàn)多元化趨勢——2013北京消防展專用底盤面面觀[J].商用汽車,2013(12):13-16.

DesignoftheAirportRescueFireEngineSpecialChassis

CAO Gang,CHENG Kaihua,JI Shuxia,SHANG Xianwei

(Taian Aerospace Special Vehicle Co.,Ltd., Taian Shandong 271000,China)

2014-05-23

曹剛(1981—),男,工學(xué)學(xué)士,從事特種重型汽車的設(shè)計及研發(fā)。E-mail：jieyingyingjie@163.com。