機場救援消防車專用底盤的設計

曹剛,程凱華,紀淑霞,商現偉

(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計

曹剛,程凱華,紀淑霞,商現偉

(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因特殊的使用要求，其性能及技術都應達到重型越野汽車技術的最高水平。針對以上特點自主研發了機場救援消防車專用底盤，應用新型輪邊減速器、流線型鋁質蒙皮駕駛室、寬體式一體車架、空氣彈簧和推力桿懸架機構等，在設計技術、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

通過對國內消防車現狀進行考察，發現國內沒有完全自主知識產權的機場消防車專用底盤，少數廠家采用的都是國外進口的載貨車底盤改裝的，從而使消防車的產品質量、技術開發、結構組成等都存在不足。某公司研發了一種滿足現代化機場需求，具有大載質量、適應多種復雜路況、高機動性、高越野性等特點的機場消防求援專用底盤。它應用了新型輪邊減速器、流線型鋁質蒙皮駕駛室、寬體式一體車架、空氣彈簧和推力桿懸架機構等，在設計技術、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動機、變矩器、自動變速箱、車橋、懸架、車輪、車架、駕駛室、轉向、制動、電氣等系統。整車主要結構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。一橋為轉向驅動橋，二橋為貫通驅動橋，三橋為驅動橋，驅動型式為6×6全輪驅動。車架上設置有輔助發動機，通過聯軸器與上裝設備連接。

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動機和變矩器，駕駛室后部是通過聯軸器為上裝提供力的輔助發動機，自動變速箱安裝在車架中部，汽車傳動系統中共有傳動軸4根，均為開式管狀帶滾針軸承的萬向節的結構型式。

2 分系統結構特點

(1)駕駛室系統

駕駛室為金屬整體式，采用鋁合金粘結技術，鋁板蒙皮，流線型設計，雙排三座，可前翻轉15°。主駕駛側后排加指揮員座椅，內置空調、暖風除霜;駕駛室頂蓋右側后部開有天窗，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。設有雨刷、遮陽板、組合后視鏡、空調器和暖風除霜裝置等。駕駛室還具有良好的防震、防腐、除霜、保溫和密封性。駕駛室的具體結構見圖3。

(2)懸架系統

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

(3)制動系統

整車設有行車制動、駐車制動、輔助制動等3套獨立的制動系統。

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：為發動機制動。

(4)轉向系統

轉向系統采用的是循環球曲柄指銷式整體式動力轉向器。前橋液壓助力機械操縱式轉向，轉向系統設有主泵、應急泵和活塞式轉向動力缸。

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

(5)起動系統

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

3 總結

某公司自主研發的消防車專用底盤車，載質量大，車輛平順性、行駛穩定性好，車輛還具有防腐性，輕量化更加完美，車輛舒適性、安全保障性能優越，能夠使車輛高速順利通過各種路況。自主知識產權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，為國產消防車的發展提供理論基礎。

【1】 李晶,張連民.淺析國產消防車的現狀及發展趨勢[J].消防技術與產品信息,2008，6(3).

【2】 姬永興,劉玉身.國內外渦噴消防車的設計特點[J].消防技術與產品信息,2007(9).

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

【4】 梅振.消防車底盤呈現多元化趨勢——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,工學學士,從事特種重型汽車的設計及研發。E-mail：jieyingyingjie@163.com。