北京中卓時代消防裝備科技有限公司 劉勇 姚廣偉 宋淼 郭穎

通過對國內(nèi)大流量泵浦消防車結(jié)構(gòu)進行解析，介紹了該車的用途、主要性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)組成及其工作原理，并對整車的取水動力系統(tǒng)、增壓動力系統(tǒng)及整車控制系統(tǒng)進行了介紹說明。

大流量泵浦消防車（以下簡稱泵浦車）主要用于大型石化火災的撲滅、大型洪災的排澇以及遠距離輸送飲用水等救援場合，通常與水帶敷設(shè)車配合組成遠程供水系統(tǒng)一起使用。由于石化企業(yè)一般臨海，撲滅大型火災時從海里取水即可，此時利用泵浦車可直接遠距離供水至滅火現(xiàn)場。

現(xiàn)介紹一款泵浦消防車，其采用大功率增壓泵對消防用水進行二次增壓，可達到以30000L/min的流量供至3000m以外的地方，大大提升了泵浦車的作業(yè)效率及作業(yè)性能。

大流量泵浦車概述

某型泵浦消防車采用某品牌底盤改裝，以車輛為中心，可對半徑60m、垂直高度30m以內(nèi)的水源進行取水。取水流量達30000L/min，經(jīng)增壓泵組加壓后可供至3000m以外的滅火地點，取水流量可同時滿足8～10臺主戰(zhàn)類消防車或者10～12臺移動消防炮不間斷進行用水。該車型集取水、增壓功能于一體，整車高度集成，是大型火災撲滅的有效利器。

整車主要由副車架、取力傳動系統(tǒng)、取水液壓系統(tǒng)、直臂吊、增壓發(fā)動機、增壓泵、控制系統(tǒng)以及箱體等組成。駕駛室采用雙門形式布置，可搭載乘員3人（含駕駛員）。在駕駛室內(nèi)部可以完成取水液壓系統(tǒng)全功率取力器以及吊機系統(tǒng)變速箱取力器的掛合。直臂吊機由一臺無線遙控器進行控制，駕駛?cè)藛T一人可操作吊機在30min之內(nèi)完成對取水泵的取放。

1.主要技術(shù)參數(shù)

車輛外形尺寸為11800mm×2500mm×3950mm（長×寬×高），驅(qū)動形式為6×4，整車總質(zhì)量為30400㎏，取水流量為30000L/min，供水距離為3000m，供水壓力為1.0MPa，取水距離為60m，取水高度為30m，液壓系統(tǒng)工作壓力為30MPa,直臂吊機最大工作幅度為17.5m，供水管口徑為DN300mm，整車持續(xù)作業(yè)能力為7×24 h。

2.整車結(jié)構(gòu)組成及工作原理

2.1 整車結(jié)構(gòu)組成

某型泵浦消防車主要結(jié)構(gòu)組成見圖1，主要由底盤、箱體、取水液壓系統(tǒng)、取水泵、增壓泵、取水直臂吊機、增壓發(fā)動機、散熱器、取水液壓卷盤、傳動系統(tǒng)、副車架、離合器、控制系統(tǒng)、器材箱和吊機液壓系統(tǒng)等組成。

整車傳動系統(tǒng)包括兩部分，一個是取水動力傳動系統(tǒng)；另外一個是增壓動力傳動系統(tǒng)。整車動力傳動系統(tǒng)原理如圖2所示。

圖1 某型泵浦消防車結(jié)構(gòu)組成

圖2 整車動力傳動系統(tǒng)原理圖

2.2 取水動力系統(tǒng)主要工作原理

取水動力系統(tǒng)主要工作原理為：底盤全功率取力器通過傳動軸驅(qū)動液壓泵，液壓泵額定工作轉(zhuǎn)速為1500～1700r/min；液壓泵將液壓油通過取水液壓油管輸送至取水泵液壓馬達，液壓馬達帶動離心泵進行取水作業(yè)。底盤變速箱取力器驅(qū)動直臂吊機液壓油泵，通過吊機液壓油管控制吊機的舉升及回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)取水泵的取放，同時控制液壓卷盤的回轉(zhuǎn)實現(xiàn)取水液壓油管的收放。

2.3 增壓動力系統(tǒng)主要工作原理

增壓動力系統(tǒng)主要工作原理為：增壓發(fā)動機末端安裝離合器，然后再通過聯(lián)軸器與增壓泵連接。增壓發(fā)動機轉(zhuǎn)速與增壓泵一致，直接驅(qū)動增壓泵進行增壓作業(yè)。

車輛進行工作時，先由直臂吊機將取水泵放入水中，通過液壓卷盤末端的鋼絲繩將取水泵放入水中。最遠取水距離達60m，垂直高度達30m。

由于該系統(tǒng)需要長時間進行連續(xù)運轉(zhuǎn)且驅(qū)動液壓泵的功率較大，故底盤發(fā)動機的功率一般要求不得低于500hp。取水泵放入水中后結(jié)合底盤全功率取力器，取水液壓系統(tǒng)開始工作，取水泵葉輪快速旋轉(zhuǎn)，取水后通過DN250水帶輸入至增壓泵中。液壓系統(tǒng)工作壓力達30MPa，取水流量達30000L/min。取水后的壓力僅為0.25MPa，無法進行遠距離輸送。若需要輸送至3000m以外則必須進行增壓。

取水泵取上的水進入至增壓泵，然后進行二次增壓。增壓泵為單級離心泵形式，由一臺1200hp的發(fā)動機進行驅(qū)動。啟動增壓發(fā)動機后結(jié)合增壓離合器，此時增壓泵組開始工作。逐步提升增壓發(fā)動機的轉(zhuǎn)速至1600r/min，使增壓泵的額定工作壓力達到1.2 MPa，可以30000L/min的流量輸送至3000m以外的地方。

3.整車控制系統(tǒng)

整車上裝與底盤通訊采用CAN總線1939協(xié)議進行通訊，作業(yè)控制系統(tǒng)見圖3。控制系統(tǒng)主要分“取水控制區(qū)”（顯示器左側(cè)）和“增壓控制區(qū)”（顯示器右側(cè)）兩個控制單元，中部為顯示裝置。同樣，顯示器也分為兩個顯示單元，分別顯示取水控制單元和增壓控制單元。

當需要進行取水作業(yè)時，首先按下“吸水取力”，通過選擇A泵或者B泵吸水來控制取水泵的通斷。然后通過“油門+”或者“油門-”控制取水液壓泵的轉(zhuǎn)速，進而控制取水的流量，液壓系統(tǒng)工作壓力、工作轉(zhuǎn)速、取水流量等實時通過顯示器進行觀察。

圖3 作業(yè)控制系統(tǒng)

當需要進行增壓作業(yè)時，首先啟動增壓發(fā)動機，然后結(jié)合離合器，通過“油門+”或者“油門-”來控制增壓泵的轉(zhuǎn)速，進而控制增壓泵的工作壓力以及水流量，同樣增壓系統(tǒng)工作壓力、工作轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)實時通過顯示器進行觀察。

整車主要在取水和增壓兩部分進行控制。取水動力源自于底盤，通過底盤取力器輸出動力驅(qū)動液壓系統(tǒng)，故通過CAN總線對底盤轉(zhuǎn)速進行控制則可以達到液壓系統(tǒng)的壓力和流量控制，進而控制取水能力的大?。辉鰤簞恿υ醋杂谏涎b背負發(fā)動機，同樣通過CAN總線控制背負發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來控制增壓泵的轉(zhuǎn)速，進而控制增壓泵的壓力和流量，最終控制供水能力的大小。

結(jié)語

通過對泵浦消防車結(jié)構(gòu)進行解析，分析了該類型車輛的工作原理及系統(tǒng)組成。對整車的結(jié)構(gòu)及布置形式、整車動力傳動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)加以解析及說明，該種結(jié)構(gòu)布置形式的泵浦車消防在產(chǎn)品先進性、操作方便性以及使用可靠性等方面都具有較大的優(yōu)勢。