車輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-hgc5120xfg消防車改裝設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全世界幾乎每年要發(fā)生近百萬次火災(zāi)．造成大量人員傷亡和較大的物質(zhì)損失。因此，如何防止火災(zāi)發(fā)生，在火災(zāi)發(fā)后如何有效地組織撲救，以便盡可能地減少火災(zāi)損失。</p><p>　　本設(shè)計(jì)將參考水罐消防車的基本形狀，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求查找相關(guān)資料進(jìn)行的設(shè)計(jì)。其中主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容有，二類底盤的

2、計(jì)算與選擇：由整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)確定二類底盤，計(jì)算整車總質(zhì)量；消防水罐的選擇與設(shè)計(jì)：通過水重確定壓強(qiáng)，由壓強(qiáng)算出水罐壁厚，確定材料選擇水罐；消防管路系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)：由整車的總體布置來選擇管路系統(tǒng)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和性能參數(shù)選取消防泵和取力器，布置消防附件。最后進(jìn)行整車的性能分析計(jì)算,結(jié)果表明基本達(dá)到了國家對改裝車上路的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><

3、p>　　關(guān)鍵詞：水罐；水泵；水炮；消防車；水罐消防車</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the continuous development of the national economy, the whole world to take place almost every year a fire nearly

4、 a million times. Caused heavy casualties and material losses larger. Therefore, how to prevent the fire occurred after the fat in the fire how to effectively organize to fight in order to minimize fire losses. The

5、water will be designed to reference the basic shape of fire engines, and in accordance with design requirements to find relevant information design. The design of</p><p>　　Keyword: Water Tanks ; Pump; W

6、ater Cannons;Fire Engines; Fire-extinguishing Water Tanker</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要………………………….…………………………………………………… ………...I</p><p>　　Abstract…………………………………………………

7、…………………………………II</p><p>　　第1章 緒論……………………………………………………………………………..1</p><p>　　1.1 水罐消防汽車定義，組成，功用…………………………………………………...1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外水罐消防汽車的發(fā)展概況………………………………………………...2</p><

8、p>　　1.3 水罐消防汽車發(fā)展方向與前景…………………………………………………...3</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)的目的和意義………………………………………………………………...7</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………………………………...7</p><p>　　第2章 底盤及罐體的選擇計(jì)算…………………………

9、……………………………9</p><p>　　2.1 水罐消防汽車底盤的選擇………………………………………………………...9</p><p>　　2.2 罐體的設(shè)計(jì)及材料的選擇……………………………………………………….11</p><p>　　2.3 防波板的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………….14</p><p>

10、　　2.4 本章小結(jié)………………………………………………………………………….14</p><p>　　第3章 水泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇……………………………………………………..15</p><p>　　3.1 高壓離心消防泵選擇…………………………………………………………….15</p><p>　　3.1.1 高壓離心消防泵的特點(diǎn)……………………………………………

11、………15</p><p>　　3.1.2 高壓離心消防泵的發(fā)展趨勢………………………………………………15</p><p>　　3.1.3 消防車用水泵的選擇………………………………………………………15</p><p>　　3.2 取力器的選擇…………………………………………………………………….17</p><p>　　3.2.1 取力

12、器布置方案選擇………………………………………………………17</p><p>　　3.2.2 取力器基本參數(shù)選擇………………………………………………………18</p><p>　　3.3 本章小結(jié)………………………………………………………………………….19</p><p>　　第4章 主要車用消防裝備的選擇………………………………………………….20</p&

13、gt;<p>　　4.1 水槍和水炮……………………………………………………………………….20</p><p>　　4.1.1 水槍…………………………………………………………………………20</p><p>　　4.1.2 絞盤的選用…………………………………………………………………21</p><p>　　4.1.3水炮的選擇…………………………

14、…………………………………….....21</p><p>　　4.2本章小結(jié)…………………………………………………………………………..22</p><p>　　第5章 副車架的設(shè)計(jì)………………………………………………………………….23</p><p>　　5.1副梁的截面形狀及尺寸…………………………………………………………..23</p>&l

15、t;p>　　5.2副梁的前端形狀及位置…………………………………………………………..24</p><p>　　5.3副車架與車架的連接……………………………………………………………..24</p><p>　　5.4 副車架強(qiáng)度剛度校核…………………………………………………………….26</p><p>　　5.4.1 額定裝載時(shí)整車重心的求解…………………

16、……………………………26</p><p>　　5.4.2 副車架剪力與彎矩的求解 ………………………………………………26</p><p>　　5.4.3 副車架強(qiáng)度剛度校核………………………………………………………29</p><p>　　5.4.4 副車架彎曲變形校核………………………………………………………30</p><p>　　

17、5.5本章小結(jié)…………………………………………………………………………..32</p><p>　　第6章 水罐消防車基本性能參數(shù)計(jì)算……………………………………………33</p><p>　　6.1 發(fā)動機(jī)的動力性………………………………………………………………….33</p><p>　　6.1.1 發(fā)動機(jī)的外特性……………………………………………………………3

18、3</p><p>　　6.1.2 汽車行駛方程式……………………………………………………………36</p><p>　　6.1.3 動力性評價(jià)指標(biāo)……………………………………………………………37</p><p>　　6.1.4 整車動力性計(jì)算……………………………………………………………39</p><p>　　6.2 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算……

19、…………………………………………………………….41</p><p>　　6.3 水罐消防汽車穩(wěn)定性計(jì)算……………………………………………………….42</p><p>　　6.4 額定工況工作狀態(tài)……………………………………………………………….44</p><p>　　6.5 本章小結(jié)………………………………………………………………………….44</p&g

20、t;<p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………...45</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………….36</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………...48</p><p>　　附錄A………………………………………

21、……………………………………………...49</p><p>　　附錄B……………………………………………………………………………………..53</p><p>　　第1章 緒 論</p><p>　　國家相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國的消防車保有量約為2.3萬輛，近年新增和更新消防車近3000輛。但我國的消防車車型結(jié)構(gòu)不盡合理，特種車比例過低，水罐消防車約占總

22、量的70％，而特種車（除水罐、干粉、泡沫外的車輛）僅占10％，且車型較老。有專家預(yù)測：目前，我國消防車市場，從總體上看正處于一個(gè)高增長的階段。在未來的5年之內(nèi)，這種增長的勢頭一直不會減弱。每年平均增長量會維持在2000臺左右，水罐消防車有很大的市場前景[1]。</p><p>　　1.1 水罐消防汽車定義組成和功用</p><p>　　水罐消防車是利用本車發(fā)動機(jī)驅(qū)動車載水泵，將高壓水送到水

23、槍或水炮，水依靠泵產(chǎn)生的高壓將水送往高處。消防汽車,是裝備各種消防器材、消防器具的各類消防車輛的總稱，是目前公安消防隊(duì)、企業(yè)消防隊(duì)與火災(zāi)作斗爭的主要工具，是最基本的移動式消防裝備。</p><p>　　水罐消防車自上世紀(jì)初誕生以來，不斷發(fā)展，日趨完善，以成為當(dāng)今消防的主要專用車之一。水罐消防車按最大總質(zhì)量可分為三類：一類為輕型水罐消防車（2t~5t）；中型（8t~12t）、重型（14t以上）。消防車在撲救火災(zāi)中所

24、以能發(fā)揮獨(dú)特的威力，主要依賴于汽車快速反應(yīng)的機(jī)動性，車上裝備的機(jī)動式泵以及其他各種消防器具的獨(dú)特功能和工作效率。</p><p>　　普通水罐消防車有三大部分組成，即二類汽車底盤、水罐和水泵系統(tǒng)。其主要組成如下：</p><p>　　其中水泵系統(tǒng)是水罐消防車的主要結(jié)構(gòu)部分。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外水罐消防汽車的發(fā)展概況</p><p&

25、gt;　　我國專用車生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代初，經(jīng)過40多年的發(fā)展，尤其是在上世紀(jì)80年代以后通過技貿(mào)結(jié)合與合作生產(chǎn)方式，從國外引進(jìn)若干先進(jìn)的水罐消防車制造技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上形成以若干大型汽車制造廠為主體的機(jī)械傳動式水罐消防車生產(chǎn)企業(yè)集團(tuán)。為我國水罐消防車的騰飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然除普通水罐消防車以外，專用水罐消防車的生產(chǎn)也得到了一定的發(fā)展，尤其是新世紀(jì)以來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和交通環(huán)境的改善，各行業(yè)對專用汽車尤其是工程系列專用汽車的需求

26、越來越大。專用汽車將跟更加注重行業(yè)化、專用化、系列化。</p><p>　　目前消防車輛的高科技產(chǎn)品和關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口。我國消防車輛在產(chǎn)量上已具有一定的規(guī)模，但大多數(shù)屬于勞動密集型和中低技術(shù)水平的產(chǎn)品，品質(zhì)和細(xì)節(jié)有待加強(qiáng)。一些技術(shù)含量較高的車型尤其是關(guān)鍵零部件仍需進(jìn)口，例如一些50以上登高消防車的上裝部分、數(shù)控水炮、A類泡沫滅火系統(tǒng)等。此外，進(jìn)口消防車輛的動力性、耐久性及舒適性等方面也較國產(chǎn)車輛好。消防車輛改裝企

27、業(yè)的規(guī)模與基型車、乘用車生產(chǎn)企業(yè)相比普遍過小，技術(shù)力量薄弱，研發(fā)資金也相對較少。由于消防車輛市場容量相對較小，新產(chǎn)品開發(fā)投人大，回報(bào)周期長，絕大多數(shù)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上投人不足，只好通過引進(jìn)、仿制來完成產(chǎn)品的升級換代，缺乏自主研發(fā)，尤其是對高科技含量產(chǎn)品的自主研發(fā)能力。</p><p>　　國內(nèi)消防車輛雖然近幾年發(fā)展較快,但在品種和車型結(jié)構(gòu)上還存在較大的差距。國外消防車輛品種較為豐富,從小型拖車到大型掛車,從摩托車到

28、汽車列車,從簡單的乘用車到雙發(fā)動機(jī)的機(jī)場消防車等,類型十分豐富。此外,國外消防車輛輕、中、重型比例為3∶4∶3 ,而我國目前為2∶5∶3 ,從這一比例可以看出,我國輕型消防車輛比重偏少。</p><p>　　消防車輛底盤具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求。與普通貨車相比,消防車輛使用頻率較低,但消防部隊(duì)面臨的任務(wù)卻要求車輛必須具備極高的完好率和可靠性,能夠快速到位,持久作戰(zhàn)。底盤作為消防車輛行走、動力輸出的基礎(chǔ)部分,必須具備

29、高效、可靠、持久的特點(diǎn)。此外,車輛底盤還承擔(dān)著與上裝部分連接、匹配的重任,底盤結(jié)構(gòu)的布局直接影響著消防車輛的整體設(shè)計(jì)。我國消防車輛上裝的關(guān)鍵件總體水平不太高,如液壓件、電控件、水泵、閥門、儀表等與國外差距較大,制約了高水平消防車輛的開發(fā)生產(chǎn)。由于消防車輛具有批量小、種類多、品種雜、多數(shù)上裝科技含量高等特點(diǎn),對底盤有著各自獨(dú)特的要求,只有較為合適的底盤,才能與上裝合理匹配,有效地發(fā)揮消防車輛整體效能,并延長其使用壽命。國內(nèi)消防車輛專用底盤

30、供應(yīng)不足,絕大多數(shù)改裝廠只能用二類載貨車底盤改裝,為了生產(chǎn)不得已對二類載貨車底盤進(jìn)行大刀闊斧的改造,結(jié)果弄得底盤面目全非,性能受損,嚴(yán)重的還影響到了車輛安全性,制約了國產(chǎn)消防車輛的發(fā)展。</p><p>　　為提高水罐消防車的科技含量，追求高附加值，各國更是不斷采用先進(jìn)技術(shù)，其主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：全面提高水罐消防車內(nèi)在質(zhì)量和使用性能；隨著使用范圍的不斷擴(kuò)大、用戶要求的不斷提高，水罐消防車正朝者多品種、系列化、小

31、批量的方向發(fā)展；在制造加工方面，水罐消防車朝著底盤生產(chǎn)專業(yè)化、零部件生產(chǎn)專業(yè)化、工藝專業(yè)化和輔助生產(chǎn)專業(yè)化方向發(fā)展；廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)研制的周期；在材料配置上，將更多地采用高強(qiáng)度鋁合金、不銹鋼、工程塑料和聚合材料等。目前，水罐消防車以形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與車型系列。</p><p>　　水罐消防車作為消防車家族的重要組成，多品種、小批量也是其一大特點(diǎn)。水罐消防車生產(chǎn)的另一個(gè)特點(diǎn)是零部

32、件專業(yè)化生產(chǎn)，大部分專用汽車廠實(shí)際是一個(gè)總裝廠。其產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分工或組織專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)[2]。</p><p>　　1.3 水罐消防汽車發(fā)展方向與前景</p><p>　　近幾年，隨著消防部隊(duì)滅火和搶險(xiǎn)救援任務(wù)的飛速發(fā)展，消防部隊(duì)對車輛裝備也有了較高的要求，這就迫使消防車輛生產(chǎn)企業(yè)必須針對市場研發(fā)出適應(yīng)當(dāng)前多樣化、復(fù)雜化、專業(yè)化實(shí)戰(zhàn)需求的消防專業(yè)車輛。在第十屆國際消防設(shè)備技術(shù)交流展覽會上，國

33、內(nèi)外近30家企業(yè)展出了20多個(gè)品種70余輛消防車，一改中型車輛唱主角的現(xiàn)象，重型車輛引人注目，輕型車輛各有特色，體現(xiàn)了今后一段時(shí)期國內(nèi)消防車輛的發(fā)展方向。但僅僅這些車型還難以滿足日益復(fù)雜、危急的滅火和搶險(xiǎn)救援實(shí)戰(zhàn)的要求，仍需不斷增加車輛類型，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于合理。物流車輛正向著重型化和輕型化兩方面發(fā)展，重型車輛主要用于跨區(qū)域公路貨物運(yùn)輸，發(fā)揮其載重量大、成本低的特點(diǎn)；而輕型車輛則用于城市內(nèi)運(yùn)輸集散，發(fā)揮其體積小，快速便捷的特點(diǎn)。</

34、p><p>　　國內(nèi)消防車輛也將向重型化和輕型化兩個(gè)方向發(fā)展，一方面隨著我國公路網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，使得消防部隊(duì)遠(yuǎn)距離、多裝備滅火和搶險(xiǎn)救援更為便捷，這就要求作戰(zhàn)車輛必須具備大功率、高速、重載、高效等特點(diǎn)，重型化車輛必是首選；另一方面，隨著城市交通的日益擁堵和滅火技術(shù)的不斷發(fā)展，上裝高效滅火設(shè)備或多用途的輕型消防車輛憑借其體積小巧，機(jī)動性強(qiáng)的特點(diǎn)，將更加適應(yīng)城市滅火和搶險(xiǎn)救援任務(wù)。重型化和輕型化消防車輛各有其獨(dú)特的優(yōu)勢，

35、在實(shí)戰(zhàn)中兩者可以相互補(bǔ)充，發(fā)揮其最佳配置效能。傳統(tǒng)的中型消防車輛由于數(shù)量較多，維修方便和受傳統(tǒng)觀念影響等原因，在一段時(shí)期內(nèi)還會繼續(xù)發(fā)展。</p><p>　　底盤生產(chǎn)企業(yè)與改裝企業(yè)合作，生產(chǎn)出消防車輛專用底盤。消防車輛底盤具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求。與普通貨車相比，消防車輛使用頻率較低，但消防部隊(duì)面臨的任務(wù)卻要求車輛必須具備極高的完好率和可靠性，能夠快速到位，持久作戰(zhàn)。底盤作為消防車輛行走、動力輸出的基礎(chǔ)部分，必須具

36、備高效、可靠、持久的特點(diǎn)。此外，車輛底盤還承擔(dān)著與上裝部分連接、匹配的重任，底盤結(jié)構(gòu)的布局直接影響著消防車輛的整體設(shè)計(jì)。</p><p>　　國外經(jīng)驗(yàn)表明，底盤生產(chǎn)企業(yè)與改裝企業(yè)針對消防車輛特點(diǎn)，聯(lián)合研發(fā)出幾種消防車輛專用底盤，形成一定規(guī)模的產(chǎn)量，一方面能降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；另一方面能最大限度發(fā)揮車輛與上裝的效能。目前國內(nèi)一些消防車輛生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)意識到這一問題，有的企業(yè)與底盤生產(chǎn)企業(yè)積極合作，在原有二類底盤的基礎(chǔ)

37、上對底盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對性的布局設(shè)計(jì)，以滿足上裝部分的特殊需求?？梢灶A(yù)見，隨著消防車輛上裝部分技術(shù)、功能的要求越來越苛刻，對車輛底盤也將提出更加專業(yè)的要求，底盤廠與改裝廠為了適應(yīng)市場的需求，必將研發(fā)出批量生產(chǎn)的專業(yè)化消防車輛底盤。</p><p>　　消防車輛上裝部分的發(fā)展消防車輛的上裝部分主要包括動力輸出系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、專勤系統(tǒng)和各種電氣設(shè)備等。其中，滅火系統(tǒng)和專勤系統(tǒng)是體現(xiàn)消防特色的兩個(gè)重要組成部分。</

38、p><p>　　在各類滅火劑中，水是最主要也是最重要的滅火劑，但隨著水資源的日益緊張，國家節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃的實(shí)施，節(jié)水高效滅火系統(tǒng)將逐步替代傳統(tǒng)的水滅火系統(tǒng)。當(dāng)今世界較為先進(jìn)的空氣壓縮泡沫滅火系統(tǒng)和細(xì)水噴霧滅火系統(tǒng)會有較大需求。</p><p>　　空氣壓縮泡沫滅火系統(tǒng)的滅火用水由消防泵中抽出，加入特定比例的濃縮泡沫液，然后再充入壓縮空氣泵產(chǎn)生的空氣，在消防水管或消防水帶中強(qiáng)力攪拌，形成一種

39、高能量的滅火泡沫，這種泡沫體積較小，所攜帶的水量不多，卻可以達(dá)到完整吸熱的作用，吸熱速度比單純用水快5倍以上。實(shí)驗(yàn)表明：滅同樣規(guī)模的火，空氣壓縮泡沫滅火系統(tǒng)水的使用量僅為傳統(tǒng)滅火用水量的1／5.目前，美國大力公司上裝此類系統(tǒng)的CAPS消防車，已少量裝備部隊(duì)，反映較好。國內(nèi)也有消防車輛改裝企業(yè)引進(jìn)了此類系統(tǒng)，已研制出定型車輛。</p><p>　　此外，還有沉寂多年的適應(yīng)車輛上裝需要的干粉滅火系統(tǒng)、二氧化碳滅火系統(tǒng)

40、等，隨著火災(zāi)形勢的發(fā)展，也將有少量專業(yè)需求。針對這些系統(tǒng)極少使用，一旦使用滅火劑用量極大等特點(diǎn)，此類車輛的發(fā)展以重型車輛、拖掛車輛為主，可以區(qū)域范圍內(nèi)配置，跨區(qū)域調(diào)度。</p><p>　　專勤系統(tǒng)是指完成某項(xiàng)或多項(xiàng)消防專業(yè)技術(shù)作業(yè)的系統(tǒng)，如舉高系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、防化系統(tǒng)等。隨著近幾年消防部隊(duì)火災(zāi)和搶險(xiǎn)救援任務(wù)的復(fù)雜化、多樣化、專業(yè)化，各種上裝專勤系統(tǒng)的消防車輛也相應(yīng)得到了發(fā)展。國內(nèi)專勤消防車輛的發(fā)展應(yīng)以

41、“多功能、專業(yè)性、實(shí)戰(zhàn)性”為原則，大力倡導(dǎo)“模塊化、系列化、通用化”設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)調(diào)上裝系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)性、可靠性、持久性。舉高、照明、排煙、防化、通訊指揮、空氣呼吸器充裝、無線遙控、吊裝、自動裝卸等系統(tǒng)，將是今后多功能專勤車輛使用較為頻繁的上裝部分[3]。</p><p>　　安全性方面車輛的安全性是當(dāng)前汽車業(yè)最熱門的領(lǐng)域，消防車輛由于其使用的特殊性，對安全性方面應(yīng)具備更加嚴(yán)格的要求，如對車輛的重心高度、側(cè)傾角度、照明

42、警示等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)高于普通民用車輛。</p><p>　　在車輛上裝備制動防抱死（ABS）和加速防滑（ASR）系統(tǒng)的電子穩(wěn)定程序（ESP），可以一直監(jiān)控車輛的行駛狀態(tài)，在快速度的彎道行駛、濕滑道路、緊急制動以及緊急避讓等緊急情況下，對可能發(fā)生側(cè)滑或車輪抱死自動做出反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動管理和制動系統(tǒng)來穩(wěn)定車輛的行駛狀態(tài)，從而有效提高了車輛的安全性；大量應(yīng)用LED照明和警示燈具，使車輛發(fā)光效率高、照明范圍大、能源消

43、耗低、使用壽命長、反應(yīng)速度快；配備歐洲標(biāo)準(zhǔn)的前后防鉆入裝置；大量采用無尖角設(shè)計(jì)和抗破碎、抗折斷及阻燃材料等，從而在主動安全性和被動安全性兩個(gè)方面提高車輛的整體安全性能。</p><p>　　國產(chǎn)消防車輛使用壽命一般為八年，但部分車輛在使用五至七年后，車輛性能大不如前，各種閥門、卷簾門開啟困難，滅火劑容器滴漏，車漆起泡剝落，可靠性不如進(jìn)口車輛。隨著我國汽車制造業(yè)發(fā)展，動力性好、承載力大、堅(jiān)固耐用、大修里程增長的國產(chǎn)

44、優(yōu)質(zhì)底盤將更多的用于消防車輛的改裝。耐銹蝕電泳底漆；鍍鉻和塑封技術(shù)；預(yù)應(yīng)力高分子橡膠支撐和空氣懸架；高強(qiáng)度鋼和新型復(fù)合材料等技術(shù)的使用將一步提升消防車輛的可靠性[4]。</p><p>　　輕型化是降低油耗，增加有效上裝質(zhì)量，提高運(yùn)載效率和操控安全性的重要途徑之一，是當(dāng)前國內(nèi)外消防車輛追求的新目標(biāo)。輕量化材料應(yīng)用較多的有鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、塑料及復(fù)合材料等。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)汽車制造業(yè)的水平推測，消防車輛在發(fā)動機(jī)

45、、車架和車廂、車身板件和覆蓋件、滅火劑容器等部分大量使用上述輕量化材料，這將是衡量消防車輛生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)的重要標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　智能控制和信息系統(tǒng)裝備，包括車輛底盤發(fā)動機(jī)管理、保養(yǎng)和維修、換擋、制動，以及穩(wěn)定控制、后從動尾橋及橫搖控制等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了底盤智能化、自動化和優(yōu)異的動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性及長使用壽命。上裝部分電子定位導(dǎo)航系統(tǒng)和車輛專勤系統(tǒng)是指完成某項(xiàng)或多項(xiàng)消防專業(yè)技術(shù)作業(yè)的系統(tǒng)，如舉高系統(tǒng)、照

46、明系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、防化系統(tǒng)等。隨著近幾年消防部隊(duì)火災(zāi)和搶險(xiǎn)救援任務(wù)的復(fù)雜化、多樣化、專業(yè)化，各種上裝專勤系統(tǒng)的消防車輛也相應(yīng)得到了發(fā)展。國內(nèi)專勤消防車輛的發(fā)展應(yīng)以“多功能、專業(yè)性、實(shí)戰(zhàn)性”為原則，大力倡導(dǎo)“模塊化、系列化、通用化”設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)調(diào)上裝系統(tǒng)的實(shí)戰(zhàn)性、可靠性、持久性。舉高、照明、排煙、防化、通訊指揮、空氣呼吸器充裝、無線遙控、吊裝、自動裝卸等系統(tǒng)，將是今后多功能專勤車輛使用較為頻繁的上裝部分。</p><p

47、>　　安全性方面車輛的安全性是當(dāng)前汽車業(yè)最熱門的領(lǐng)域，消防車輛由于其使用的特殊性，對安全性方面應(yīng)具備更加嚴(yán)格的要求，如對車輛的重心高度、側(cè)傾角度、照明警示等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)高于普通民用車輛。</p><p>　　在車輛上裝備制動防抱死（ABS）和加速防滑（ASR）系統(tǒng)的電子穩(wěn)定程序（ESP），可以一直監(jiān)控車輛的行駛狀態(tài)，在快速度的彎道行駛、濕滑道路、緊急制動以及緊急避讓等緊急情況下，對可能發(fā)生側(cè)滑或車輪抱死自動做

48、出反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)制動管理和制動系統(tǒng)來穩(wěn)定車輛的行駛狀態(tài)，從而有效提高了車輛的安全性；大量應(yīng)用LED照明和警示燈具，使車輛發(fā)光效率高、照明范圍大、能源消耗低、使用壽命長、反應(yīng)速度快；配備歐洲標(biāo)準(zhǔn)的前后防鉆入裝置；大量采用無尖角設(shè)計(jì)和抗破碎、抗折斷及阻燃材料等，從而在主動安全性和被動安全性兩個(gè)方面提高車輛的整體安全性能。</p><p>　　國產(chǎn)消防車輛使用壽命一般為八年，但部分車輛在使用五至七年后，車輛性能大

49、不如前，各種閥門、卷簾門開啟困難，滅火劑容器滴漏，車漆起泡剝落，可靠性不如進(jìn)口車輛。隨著我國汽車制造業(yè)發(fā)展，動力性好、承載力大、堅(jiān)固耐用、大修里程增長的國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)底盤將更多的用于消防車輛的改裝。耐銹蝕電泳底漆；鍍鉻和塑封技術(shù)；預(yù)應(yīng)力高分子橡膠支撐和空氣懸架；高強(qiáng)度鋼和新型復(fù)合材料等技術(shù)的使用將一步提升消防車輛的可靠性。</p><p>　　輕型化是降低油耗，增加有效上裝質(zhì)量，提高運(yùn)載效率和操控安全性的重要途徑之一，

50、是當(dāng)前國內(nèi)外消防車輛追求的新目標(biāo)。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)汽車制造業(yè)的水平推測，消防車輛在發(fā)動機(jī)、車架和車廂、車身板件和覆蓋件、滅火劑容器等部分大量使用上述輕量化材料，這將是衡量消防車輛生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)的重要標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　智能控制和信息系統(tǒng)裝備，包括車輛底盤發(fā)動機(jī)管理、保養(yǎng)和維修、換擋、制動，以及穩(wěn)定控制、后從動尾橋及橫搖控制等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了底盤智能化、自動化和優(yōu)異的動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性及長使用壽命。上裝部分電

51、子定位導(dǎo)航系統(tǒng)和車輛行駛記錄儀，舉高車的車體平衡和工作中自動保護(hù)系統(tǒng)，紅外熱成相、熱尋的與無線傳輸、電子控制結(jié)合系統(tǒng)等。這些應(yīng)用電子信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等高新技術(shù)的專用裝置，提高了消防車輛的智能化水平，增加了車輛的附加值，縮小了與國外產(chǎn)品的差距。在當(dāng)前消防部隊(duì)任務(wù)量大、人員短缺的條件下，提高消防車輛智能化水平，是節(jié)約人力、增強(qiáng)部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力最有效的途徑。</p><p>　　注重個(gè)性化和人

52、性化設(shè)計(jì)國產(chǎn)消防車輛改裝企業(yè)引進(jìn)、仿制及技術(shù)合作越來越普遍，在車輛結(jié)構(gòu)和配置上越來越呈現(xiàn)出“同質(zhì)化”現(xiàn)象。為了提高市場競爭力，消防車輛改裝企業(yè)必須針對消防部隊(duì)的實(shí)際使用情況，在車輛功能、結(jié)構(gòu)、外觀上進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，注重個(gè)性化和人性化設(shè)計(jì)[5]。</p><p>　　例如，底盤縱梁上預(yù)置安裝孔，便于上裝快捷、方便安裝，降低改裝難度和成本；應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)駕駛室布局，使環(huán)境舒適，顯著降低駕駛員的工作強(qiáng)度，使駕

53、駛員遠(yuǎn)離疲勞；寬大的前風(fēng)擋和側(cè)窗、自動加熱后視鏡、寬視角輔助后視鏡及側(cè)望地鏡等，為駕駛員提供了極佳的視野。成員室采用大空間設(shè)計(jì)，便于戰(zhàn)斗員在車上佩帶防護(hù)裝備，取用常用裝備；器材箱裝備放置牢固、合理，按照使用頻率以取用便捷為設(shè)計(jì)原則。并應(yīng)充分考慮人體高度對工作范圍的影響，疲勞狀態(tài)下的操作強(qiáng)度，長時(shí)間緊張狀態(tài)下對舒適度的要求等細(xì)節(jié)方面。</p><p>　　消防車輛售后服務(wù)水平不斷提高消防車輛承擔(dān)著24小時(shí)滅火和搶險(xiǎn)

54、救援的戰(zhàn)備值勤任務(wù)，要求車輛具備很高的完好率，這就對消防車輛改裝企業(yè)的售后服務(wù)水平有著苛刻的要求。技術(shù)說明、培訓(xùn)、保養(yǎng)、維修等服務(wù)環(huán)節(jié)煩瑣而復(fù)雜，每一項(xiàng)過程的疏漏或錯(cuò)誤都會給用戶帶來不必要的麻煩或損失，從而危害到國家和人民群眾的利益。</p><p>　　為使水罐消防汽車能夠在不同工況下圓滿的完成工作的需求，經(jīng)過調(diào)查、研究，我國水罐消防汽車的品種開發(fā)還應(yīng)從以下方面努力：進(jìn)一步發(fā)展和完善中型水罐消防汽車，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)

55、等部門的需求；進(jìn)一步提高水罐消防汽車的技術(shù)含量以追求其高附加值等。</p><p>　　在以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的大環(huán)境里，在世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的浪潮中。水罐消防汽車的發(fā)展前景將是一片美好，但是機(jī)遇與挑戰(zhàn)是并存的，只有抓住機(jī)遇迎接挑戰(zhàn)，才能實(shí)現(xiàn)我國專用汽車事業(yè)的真正騰飛[6]。</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　目的: 綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識

56、去分析、解決一個(gè)問題，在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在所學(xué)知識得到疏理和運(yùn)用，提高自己動手能力和培養(yǎng)自己的解決問題的能力。</p><p>　　意義：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，城市的規(guī)模也越來越大。近年來城市的火災(zāi)及火災(zāi)隱患也越來越多，帶給人們的損失也逐年增高。因此消防車的需求量也逐步增加，消防車的功能的要求也在增加。城市消防車的設(shè)計(jì)應(yīng)突出快速、靈活、機(jī)動性好的特點(diǎn)，以適應(yīng)城市空間狹小、車流量大的特點(diǎn)。同時(shí)

57、，在突發(fā)事件的時(shí)候能為居民提供生活用水。</p><p><b>　　1.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)將參考水罐消防車的基本形狀，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求查找相關(guān)資料進(jìn)行的設(shè)計(jì)。其中主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容有，二類底盤的計(jì)算與選擇：由整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)確定二類底盤，計(jì)算整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配和質(zhì)心高度位置；消防水罐的選擇與設(shè)計(jì)：通過水重確定壓強(qiáng)，由壓強(qiáng)算出水

58、罐壁厚，確定材料選擇水罐；消防管路系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)：由整車的總體布置來選擇管路系統(tǒng)，根據(jù)國標(biāo)和性能參數(shù)設(shè)計(jì)消防泵和取力器，布置消防附件。在設(shè)計(jì)完整車后，對軸荷進(jìn)行合理的分配，使之符合使用要求。最后進(jìn)行整車的性能分析計(jì)算。在對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，繪制消防車的整體圖及主要部件的零件圖。</p><p>　　第2章 底盤及罐體的選擇計(jì)算</p><p>　　如前所述，消防車大部是用普通載

59、重車的底盤改裝的。因?yàn)橄儡囍苯优c人民的生命財(cái)產(chǎn)有關(guān)，因此各國對消防車的底盤均有嚴(yán)格的要求。我國首先對一般的消防車——滅火消防車提出了通用底盤的標(biāo)準(zhǔn)（草案），其他專用消防車的標(biāo)準(zhǔn)尚處于醞釀階段。</p><p>　　消防車用地盤必須是經(jīng)過國家有關(guān)部門鑒定的優(yōu)質(zhì)汽車底盤。還有少量的專用底盤也需經(jīng)過專門的試驗(yàn)和鑒定。駕駛室要求雙排、四開門 ,后門采用與前門一樣的 2級踏步盡量要寬一般為 800mm～850mm以便成員

60、快速進(jìn)出。同時(shí)要求在第二排乘員座位后預(yù)留安裝空氣呼吸器的空間 ,即后圍板距離門立柱 200mm～230mm。乘員 4～6人。駕駛室內(nèi)要配置取力控制操縱機(jī)構(gòu)及配置雙缸液壓駕駛室翻轉(zhuǎn)裝置。 </p><p>　　2.1水罐消防汽車底盤的選擇</p><p>　　消防汽車必須具備良好的動力性、機(jī)動性、操縱穩(wěn)定性和使用可靠性等基本性能GB6244-86《消防車通用底盤系列、形式、基本參數(shù)和技術(shù)要求

61、》中規(guī)定的消防車底盤部分性能參數(shù)列于表2.1：</p><p>　　表2.1 消防車底盤部分性能參數(shù)</p><p>　　根據(jù)我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式，大多是為了滿足國民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車型底盤的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車身及工作裝置的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)對底盤各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配，以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能。</

62、p><p>　　因此，專用汽車性能的好壞直接取決于專用汽車底盤的好壞，通常專用車輛所采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)分可分為二、三、四類底盤。二類底盤是在整車基礎(chǔ)上去掉貨廂，三類底盤是從整車上去掉駕駛室與貨廂，四類底盤是在三類底盤的上去掉車架總成剩下的散件。</p><p>　　汽車底盤的選擇主要是根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動力匹配等決定

63、，目前，幾乎80%以上的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)，對底盤僅作性能適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核，以確保改裝后的整車性能基本與原車接近[7]。</p><p>　　與普通貨車相比，消防車輛使用頻率較低，但消防部隊(duì)面臨的任務(wù)卻要求車輛必須具備極高的完好率和可靠性，能夠快速到位，持久作戰(zhàn)。底盤作為消防車輛行走、動力輸出的基礎(chǔ)部分，必須具備高效、可靠、

64、持久的特點(diǎn)。</p><p>　　目前國內(nèi)市場上底盤的種類多、品種全，因?yàn)榻夥藕蜄|風(fēng)系列底盤性能好，市場保有量大，考慮到消防汽車必須具備良好的動力性、機(jī)動性、操縱穩(wěn)定性和使用可靠性的基本性能;水罐消防汽車是在二類底盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝而成，主要尺寸參數(shù)原則上應(yīng)于原車底盤尺寸相同，保證性能參數(shù)與原車基本保持不變。</p><p>　　因?yàn)樗尴榔嚤绕胀ㄋ尴儡嚩嗉恿艘惶姿孟到y(tǒng)，所以裝載

65、質(zhì)量應(yīng)比</p><p>　　普通水罐消防車小，根據(jù)初定額定裝載質(zhì)量為3t，所以初選東風(fēng)牌EQ1126KJ車的底盤。</p><p>　　整車整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝備及底盤所有附屬設(shè)備。加滿油和水。但未載人和載貨時(shí)整車質(zhì)量。參考同類普通水罐消防車的整車整備質(zhì)量在此基礎(chǔ)上在增加水泵系統(tǒng)質(zhì)量，便可估算水罐消防汽車的整車整備質(zhì)量。</p><p>　　東風(fēng)EQ

66、1126KJ車整車整備質(zhì)量7800,因?yàn)樵诒敬卧O(shè)計(jì)選用的水罐、水泵、水炮都是質(zhì)量較大的裝備質(zhì)量有較大的變化，因此整車整備質(zhì)量比東風(fēng)EQ1126KJ車相對較小，取為1000。即水罐消防汽車整車整備質(zhì)量為[8]：</p><p>　　總質(zhì)量總質(zhì)量計(jì)算公式（2.1）：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中：——乘員

67、質(zhì)量（），按每人65計(jì)。</p><p>　　東風(fēng)EQ1126KJ底盤參數(shù)如表2.2。</p><p>　　表2.2 東風(fēng)EQ1126KJ底盤參數(shù)</p><p>　　2.2 罐體的設(shè)計(jì)及材料的選擇</p><p>　　消防車罐體在二類底盤上，所承載水的質(zhì)量較大故設(shè)計(jì)罐體時(shí)應(yīng)盡可能降低質(zhì)心位置，根據(jù)現(xiàn)國內(nèi)外所設(shè)計(jì)消防車罐體經(jīng)驗(yàn)罐體應(yīng)設(shè)計(jì)成臥式

68、截面圓形。如圖2.1</p><p><b>　　圖2.1 罐外型</b></p><p>　　一般來說，水罐車的水罐都采用鋼板焊接的。為了防止腐蝕，鋼板表面須經(jīng)防銹處理。例如，水罐內(nèi)表面經(jīng)噴丸或酸洗等多道清理工序，然后涂上底漆和防銹漆。蘇聯(lián)的某些水罐還在表面涂上一層瀝青。我國某些消防支隊(duì)，在買來的水罐車內(nèi)壁在涂覆幾層玻璃鋼來加強(qiáng)防銹能力。</p>&l

69、t;p>　　近年來西歐也有采用玻璃鋼水罐的。國內(nèi)某些水罐消防車也在試用玻璃鋼罐體。水罐的橫截面，有圓形、橢圓形和四周大圓角的近似正方形等多種形狀。橢圓形或半橢圓形截面應(yīng)用較多，這種結(jié)構(gòu)鋼性尚好它能充分利用底盤車寬，質(zhì)心位置較低，但制造工藝復(fù)雜些。圓形截面質(zhì)心較高，穩(wěn)定性方面容易產(chǎn)生問題；但本消防車的水罐容積選定為5噸，屬于輕型水罐車，所以選用圓罐。水罐的形狀雖有不同，但它們的結(jié)構(gòu)與功能是大致相同的。</p><

70、p>　　水罐內(nèi)腔分隔，設(shè)有防波板，分隔小時(shí)容量以為宜。由從水罐抽水及給罐注水的管道，有時(shí)還設(shè)有從消火栓或供水車的接口。罐底有清除污物的凹穴及排水閥門。為了檢修，頂上設(shè)有1~2個(gè)人孔，橫隔板上也有人孔。罐頂有各室連接通道。</p><p>　　金屬罐體一般選用普通低碳鋼板焊接而成。罐體壁厚常取3 ；重型車應(yīng)根據(jù)載液量和罐體結(jié)構(gòu)形狀的具體情況確定壁厚。罐體前后封頭通常是平板型，為了提高剛度增加封板厚度為6 [9

71、] 。</p><p>　　在特殊時(shí)刻水罐消防車還可以為居民供水，罐整體選用合金鋼材料，水罐消防車要求強(qiáng)度不太高可選用許用強(qiáng)度較低價(jià)格較低的合金鋼材料；根據(jù)國內(nèi)外水罐消防車罐體選材普遍選用16Mn，密度為7900。圓半徑為600，水罐長5400罐受壓為水的靜壓力。根據(jù)公式</p><p>　　P=gh = （2.2）</p><p

72、>　　式中：——罐受壓為水的靜壓力；</p><p><b>　　——水密度；</b></p><p><b>　　——重力加速度；</b></p><p><b>　　——水罐長。</b></p><p>　　根據(jù)公式（2.3）計(jì)算。</p><p&

73、gt;<b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中：——圓筒的計(jì)算厚度；</p><p>　　——罐體內(nèi)壓力取P=52.92；</p><p><b>　　——圓筒的半徑；</b></p><p>　　——焊縫強(qiáng)度系數(shù)=0.8；</p><p>　　——設(shè)計(jì)溫度下

74、圓筒材料的許用應(yīng)力為；</p><p>　　1——銹蝕的附加厚度。</p><p><b>　　計(jì)算得=4</b></p><p><b>　　圓罐強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　根據(jù)GB150-1998設(shè)計(jì)溫度下圓罐的厚度校核按式（2.4）計(jì)算</p><p>&l

75、t;b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中：——強(qiáng)度校核計(jì)算壓力；</p><p><b>　　——圓罐內(nèi)徑；</b></p><p><b>　　——實(shí)測最小壁厚；</b></p><p><b>　　——許用壁厚；</b></p>

76、<p>　　1——容器在下一使用周期中預(yù)計(jì)的壁厚腐蝕減薄量；</p><p>　　——計(jì)算壁溫下材料的許用應(yīng)力；</p><p><b>　　——焊接接頭系數(shù)。</b></p><p><b>　　計(jì)算得=2</b></p><p>　　所以。 </p>&l

77、t;p>　　罐體壁厚4符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　根據(jù)質(zhì)量計(jì)算公式按式（2.5）計(jì)算</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　式中：——罐體的質(zhì)量；</p><p>　　——罐體材料的密度7900；</p><p>　　——罐的體積0.062。</p&g

78、t;<p>　　計(jì)算得m罐體=492kg，m罐體+水=5492kg，所以選擇的東風(fēng)牌EQ1126KJ車的底盤符合要求。</p><p>　　2.3 防波板的設(shè)計(jì)</p><p>　　在液罐車上，為了加強(qiáng)罐體的剛性以及減輕車輛在行使過程中罐內(nèi)液體對罐體的沖擊，通常在罐體的內(nèi)部加裝防波板。防波板的材料應(yīng)與罐體的材料一致，并且每塊防波板的有效面積應(yīng)大于罐體的橫截面積的40%,因此將

79、防波板設(shè)計(jì)成圓冠形, 并且沖制出若干個(gè)大孔以減輕液體對他的沖擊。在布置時(shí)應(yīng)使每道防波板上的孔在垂直方向上及水平方向都不同心，否則就會削弱其防波的作用。一般防波板的選擇與罐體相同的材料，罐體防波板的厚度可選擇4mm。</p><p><b>　　2.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　消防車的底盤必須選用通過性、穩(wěn)定性好及發(fā)動機(jī)功率大的優(yōu)質(zhì)汽車底盤;有上下方便、安

80、全可靠的乘員室;有足夠的強(qiáng)度，大小應(yīng)適當(dāng)。通過以上幾點(diǎn)要求選擇了東風(fēng)EQ1126KJ型底盤。本章通過比較分析及計(jì)算選擇校核了罐體的壁厚，本設(shè)計(jì)中消防水罐車在特殊時(shí)刻還可以供居民生活用水這就要求水罐罐體材料有防銹功能則罐體需選用不銹鋼材料，綜合經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性和現(xiàn)實(shí)條件等因素罐體需選用需用強(qiáng)度不需過高經(jīng)濟(jì)的材料16MnR，計(jì)算的罐體厚度為4根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB150-1998進(jìn)行強(qiáng)度校核結(jié)果滿足要求。</p><p&

81、gt;　　第3章 水泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　　安裝在消防汽車上的水泵通稱為車用消防泵水泵系統(tǒng)由取力裝置、水泵及及進(jìn)出水管、操縱機(jī)構(gòu)等組成。根據(jù)戰(zhàn)術(shù)需要，消防車上配備各種消防裝備，其中，消防水泵時(shí)最基本也是最核心的部件之一。</p><p>　　3.1 高壓離心消防泵的選擇</p><p>　　高壓消防泵結(jié)構(gòu)簡單、種類多、技術(shù)成熟、造價(jià)低廉，在固定消防供

82、水設(shè)施中得到了普遍的應(yīng)用，也是我國80年代以前消防車上的主要泵中。</p><p>　　3.1.1 高壓離心消防泵的特點(diǎn)</p><p>　　改革開放以后，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長，城市（尤其是大城市）高層建筑紛紛拔地而起，而消防水源的建設(shè)又相對滯后，高壓消防泵已無力較好地滿足單泵遠(yuǎn)距離供水和向高層建筑供水的需要。因此，在選擇消防車車用泵時(shí)，中高壓消防泵和高高壓消防泵因完全具有普通高壓消防泵的

83、輸水性能，又有低壓消防泵所不具備的性能特點(diǎn)，因此已成為選擇車用消防泵的首選泵種。但由于我國各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)城市規(guī)模（高層建筑數(shù)量）有限，目前低壓消防泵因造價(jià)低還是有相當(dāng)?shù)氖袌鲆?guī)模[10]。</p><p>　　3.1.2 高壓離心消防泵的發(fā)展趨勢</p><p>　　高壓消防泵雖然揚(yáng)程較低，但流量較大。目前我國已生產(chǎn)出流量為80的高壓消防泵，國外已有流量為100的高壓

84、消防泵，這種特性可以使消防車在水源充足的區(qū)域單車供更多地的水槍用水，也可供大流量的消防水炮、泡沫炮用水。這一優(yōu)勢是中高壓消防泵和高高壓消防泵無法替代的。因此，高壓消防泵的前途在于發(fā)展大流量，以與中高壓消防泵和高高壓消防泵在性能特點(diǎn)上形成互補(bǔ)。</p><p>　　3.1.3 高壓離心消防泵的選擇</p><p>　　上世紀(jì)九十年代以前，低壓消防泵廣泛應(yīng)用于固定滅火系統(tǒng)和消防車輛上，隨著中高

85、壓消防泵和高壓消防泵的開發(fā)和應(yīng)用，目前低壓消防泵的應(yīng)用有所減少。但由于價(jià)格較低、技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、操作使用方便等因素，高壓消防泵在今后較長時(shí)期內(nèi)仍將大量裝配于用于普通消防車上。目前大型消防車已開始使用大流量的高壓消防泵，這類高壓消防泵與中高壓消防泵和高高壓消防泵相比，可同時(shí)供應(yīng)的改造它可分為渦殼式和導(dǎo)葉式，單級式、雙級式和多級式，單吸式和雙吸式等。消防上常以出口壓力不同而將其分為高壓泵、中高壓泵、高高壓泵三大類。</p>

86、<p>　　離心泵主要由葉輪、泵殼、泵軸、軸封裝置等構(gòu)成。</p><p>　　安裝在消防車上的水泵統(tǒng)稱車用消防水泵，放在車尾的為后置泵，放在發(fā)動機(jī)前面的為前置泵。車用消防水泵被稱為消防車的心臟, 是消防車作輸送水的專用泵。它以消防車底盤的發(fā)動機(jī)為動力, 國產(chǎn)車用消防泵性能參數(shù)列于表3.1所示： </p><p>　　表3.1 國產(chǎn)車用消防泵性能參數(shù)</p>&l

87、t;p>　　水泵通過取力器來驅(qū)動工作如圖3.1示為車用泵的動力傳輸方式 。</p><p>　　1—發(fā)動機(jī) 2—取力器 3—水泵 4—變速器 5—離合器</p><p>　　圖3.1 車用泵動力系統(tǒng)</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選用東風(fēng)底盤且設(shè)計(jì)重型消防車所以選用BS30車用消防泵。離心泵的工作原理當(dāng)泵內(nèi)充滿液體后，隨著葉輪的轉(zhuǎn)動，壓出室內(nèi)液體在離心力的作用下

88、，由葉輪中心甩向四周，匯集后由泵出口流出，完成壓水過程。與此同時(shí)，由于葉輪中心部分的水被甩出，在葉輪入口處形成真空。于是水在大氣壓作用下，由吸水管進(jìn)入泵體吸入室，從而完成吸水過程。離心泵就是在葉輪連續(xù)轉(zhuǎn)動下，不斷完成壓水和吸水過程而工作的[11]。</p><p>　　根據(jù)GA39.4－1992《消防車通用技術(shù)條件》中規(guī)定，消防泵的軸功率與發(fā)動機(jī)總功率之比不大于發(fā)動機(jī)功率之比汽油機(jī)不大于60%柴油機(jī)不大于65%本

89、設(shè)計(jì)中二類地盤選用柴油發(fā)動機(jī)。</p><p>　　現(xiàn)擬訂國內(nèi)重型消防車中最常用BS30型車用消防水泵。發(fā)動機(jī)總功率為而配套BS30消防水泵的各項(xiàng)性能詳細(xì)參數(shù)如表3.1所示：</p><p>　　表3.1 BS30消防泵參數(shù)</p><p>　　其中軸功率為54發(fā)動機(jī)功率為132。</p><p><b>　　39.7%<65

90、%</b></p><p>　　消防泵的軸功率與發(fā)動機(jī)總功率之比小于65%則BS30與發(fā)動機(jī)匹配滿足要求。 </p><p>　　3.2 取力器的選擇</p><p>　　各類專用汽車的專用工作裝置主要由汽車發(fā)動機(jī)提供動力源。取力器就是汽車的一種專用動力輸出裝置。它從發(fā)動機(jī)取出部分功率，用于驅(qū)動各類液壓泵、真空泵、離心泵、空壓機(jī)以及各種專用汽車工作機(jī)械[

91、12]。</p><p>　　3.2.1 取力器布置方案選擇</p><p>　　從發(fā)動機(jī)前端取力的特點(diǎn)是采用液壓傳動，適合于遠(yuǎn)距離輸出動力。固此種取力方式常用于由長頭式汽車底盤改裝的大型混泥土攪拌運(yùn)輸車。</p><p>　　從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響，傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)直接相連，取力器到工作裝置距離短、傳動系統(tǒng)簡單可靠、取出的功率大、傳動效率高。

92、這種方案應(yīng)用較廣，如平頭式汽車改裝的大、中型混泥土攪拌車等。</p><p>　　專用車取力總布置方案決定于取力方式。常見的取力方式可分類如下：</p><p>　　從變速器軸取力的布置方案又稱變速器上置式方案。此種方案將取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與軸常嚙合齒輪嚙合獲取動力，固需改制原變速器頂蓋。此方案應(yīng)用很廣，如水罐消防車、自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器上端取力。</

93、p><p>　　從變速器取力有多種方案，如從中間軸末端取力，從道檔齒輪取力，從上取力等。但最常見的還是從中間軸齒輪取力，稱為側(cè)置式取力，又可分為左側(cè)與右側(cè)布置方案，如CA1091系列汽車取力器、EQ1090系列汽車取力器均為側(cè)置取力器。</p><p>　　傳動軸取力方案是將取力器設(shè)計(jì)成一獨(dú)立結(jié)構(gòu)，設(shè)置于變速器輸出軸與汽車萬向傳動軸之間，該獨(dú)立的專用取力裝置固定在汽車車架上不隨傳動軸擺動，也不

94、伸縮。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使用可伸縮的附件傳動軸與其相連，并應(yīng)注意動平衡與隔振消振。</p><p>　　分動器取力布置方案主要用于全輪驅(qū)動的牽引車、汽車起重機(jī)等來驅(qū)動絞盤或起重機(jī)構(gòu)。從取力器到工作裝置間可采用機(jī)械傳動或液壓傳動[13]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用底盤型號為 EQ1126KJ，所以選用從中間軸齒輪取力的布置方案。</p><p>　　3.2.2 取力器基本

95、參數(shù)選擇</p><p>　　消防車取力器實(shí)質(zhì)上是一種單級變速器。其基本參數(shù)有取力器總速比、額定輸出轉(zhuǎn)矩、輸出軸旋向以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量等。</p><p>　　系列汽車取力器有PT012/252 、PT012/263、PT012/264、PT012/273、4205NG-010等30幾種型號。其總速比（發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與取力器輸出轉(zhuǎn)速之比）有1.06、0.892、1.253、1.199、1.716等多

96、種配比。其額定輸出扭矩有210、170、100、392、450等。輸出旋向均為與發(fā)動機(jī)旋向相反。結(jié)構(gòu)參考質(zhì)量為12、12.5。</p><p>　　功率輸出裝置的增速比不小于消防泵額定轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比1.21倍。</p><p>　　式中：——水泵額定轉(zhuǎn)速；</p><p>　　——發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　這樣取力器的設(shè)

97、計(jì)中，其速比必須大于1.21×1.296=1.568。</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計(jì)計(jì)算中選用4205NG-010型取力器?；緟?shù)如表3.2所示：</p><p>　　表3.2 4205NG-010型取力器</p><p><b>　　3.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　根據(jù)工作需要，消防車上配

98、備各種消防裝備，其中，消防水泵是最基本也是最核心的部件之一。本章通過計(jì)算和以往經(jīng)驗(yàn)選取了消防水泵，進(jìn)而選取取力器。水泵從原動機(jī)吸收機(jī)械能，將水吸入給予他能量押送到高處、遠(yuǎn)處。具有壓頭及動能的滅火物質(zhì)，借助于水袋、膠管及噴射槍炮進(jìn)行噴射滅火，或冷卻以著火的建筑物。</p><p>　　第4章 主要車用消防裝備的選擇</p><p>　　除第三章中已經(jīng)闡述的車用消防泵外，車用主要消防裝備和附件

99、還有許多，本章僅對水槍和水炮選擇設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　4.1 水槍和水炮</b></p><p>　　水槍和水炮是提高水流速度、射程及改變水流形狀的射水滅火工具。</p><p>　　流量較小，兩個(gè)人能握持的射水滅火工具成為水槍；流量較大，靠支架或臺架支撐為水炮。流量以1000L/min為界劃分。</p><p

100、><b>　　4.1.1 水槍</b></p><p>　　消防水槍是消防員在常規(guī)滅火中經(jīng)常實(shí)用的主要裝備之一，他能將水的靜壓變成動能，噴射出各種水流或水霧，用于滅火、冷卻、隔熱和排煙等消防作業(yè)。</p><p>　　根據(jù)噴射水流形式的不同，消防水搶分為直流水槍、多功能水槍和噴霧水槍。本設(shè)計(jì)中選用直流水槍，直流水槍是噴射密集充實(shí)水流的水槍。水槍由接口、槍管和噴嘴

101、組成。槍管的作用主要是對來自泵浦的水進(jìn)行整流，將壓力水引導(dǎo)到噴嘴，由噴嘴提高水的速度，噴嘴很重要，它的形狀口徑影響到水流量的大小。此外，即使同一口徑的噴嘴，由于壓力不同，射程和流量也不同。直流水槍噴嘴口徑與排水量的關(guān)系按下式計(jì)算：</p><p>　　開關(guān)直流水槍，是在普通直流水槍的槍管上安裝一個(gè)控制開關(guān)，控制噴射或停止噴射。</p><p>　　表4.1列出了國產(chǎn)直流水槍的技術(shù)規(guī)格，表4

102、.2列出了國產(chǎn)開關(guān)直流水強(qiáng)的技術(shù)規(guī)格。</p><p>　　表4.1 國產(chǎn)直流水槍技術(shù)規(guī)格</p><p>　　表4.2 國產(chǎn)開關(guān)直流水槍技術(shù)規(guī)格</p><p>　　本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)重型消防水罐選擇射程較大的水槍，考慮選用QZG16型水槍。</p><p>　　4.1.2 絞盤的選用</p><p>　　國內(nèi)外現(xiàn)在廣泛采

103、用NV系列絞盤，根據(jù)整車最滿載質(zhì)量為13245則根據(jù)中和因素選用TH20型號。</p><p>　　消防車用絞盤型TH20總長25m,30mm,消防通用水槍。</p><p>　　4.1.3水炮的選擇</p><p>　　在發(fā)生大火災(zāi)的時(shí)候，由于強(qiáng)烈的輻射熱、熱氣流、濃煙和建筑物倒塌的危險(xiǎn)，要接近起火點(diǎn)射水有困難。而且風(fēng)大的時(shí)候水流會被吹散，這時(shí)必須通過流量大、壓力

104、高、射程遠(yuǎn)的水流進(jìn)行滅火。在這種情況下，射水的反作用力很大，靠人力握持來操作射水滅火是不可能的，必須使用支架戎臺如支承射水滅火工具。</p><p>　　帶支架或臺架的射水滅火工具，有的稱為帶架水槍，有的稱為水炮。本設(shè)計(jì)為了避免混淆，一律把它們稱為水炮[14]。</p><p>　　炮身可作水平回轉(zhuǎn)、俯仰轉(zhuǎn)動、能實(shí)現(xiàn)定位鎖緊；流量可調(diào)節(jié)、射程遠(yuǎn)、能作直流和噴霧噴射；中壓型炮可耐壓2.55K

105、pa。</p><p>　　消防車配備的水飽根據(jù)使用方式不同，又可分為車載式和移動式兩類。車裁式水飽固定安裝在車頂上，與供水管道連接。移動式水炮是用水帶和消防車聯(lián)結(jié)的，可以在一定范圍內(nèi)移動。根據(jù)操作方式不同，水炮又可分為手動和遙控兩類。</p><p><b>　　1、手動操作式水炮</b></p><p>　　手動操作的水炮主要由臺架、水平回

106、轉(zhuǎn)變管及俯仰彎管(合流管)，炮筒和噴嘴組成，根據(jù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的不同，分為手柄式、蝸輪蝸桿式和半蝸輪蝸桿式等三種。</p><p>　　下俯仰的彎管的轉(zhuǎn)節(jié)，其前端裝有炮筒。手柄式水炮，靠裝在俯仰彎管上的手柄進(jìn)行操作。</p><p><b>　　2、遙控式水飽</b></p><p>　　所謂遙控操作，就是以水壓、油壓或電氣為媒介，對水炮進(jìn)行逐控操作

107、。這里僅對后兩種稍加說明。</p><p><b>　?。?）、動遙控式</b></p><p>　　這種方案品在水炮上安裝油馬達(dá)或油缸，液壓元件體積較小，能比較靈放地進(jìn)行動作調(diào)節(jié)，它特別適用于要求防爆的場合[15]。</p><p><b>　?。?）、電動式遙控</b></p><p>　　這種

108、方案是水炮上安裝電動機(jī)，由電源的饋電線控制，動作靈敏，價(jià)格低(除防爆結(jié)構(gòu)外)，因此，得到了廣泛的應(yīng)用。這里只提到水炮動作的原動機(jī)，其實(shí)還需要一系列的傳動機(jī)構(gòu)，這里不一一列舉。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用SP40型手動操方式:</p><p>　　1 炮筒 2 磚塔 3 球閥</p><p>　　圖4.1 SP40型固定式水炮結(jié)構(gòu)圖</p><