hgc5120xfg消防车改装设计.doc

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ofruraldrinkingwatersources,protectionofdrinkingwatersourcesinruralareasbytheendofthedelimitationofthescopeofprotection,completewithwarningsigns,isolatingnetworkprotectionfacilities54
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摘要
随着国家经济的不断开展,。因此,如何防止火灾发生,在火灾发后如何有效地组织扑救,以便尽可能地减少火灾损失。
本设计将参考水罐消防车的根本形状,并根据设计要求查找相关资料进行的设计。其中主要的设计内容有,二类底盘的计算与选择:由整车总体布置和工作装置设计确定二类底盘,计算整车总质量;消防水罐的选择与设计:通过水重确定压强,由压强算出水罐壁厚,确定材料选择水罐;消防管路系统的选择和设计:由整车的总体布置来选择管路系统,根据国家标准和性能参数选取消防泵和取力器,布置消防附件。最后进行整车的性能分析计算,结果说明根本到达了国家对改装车上路的标准。
关键词:水罐;水泵;水炮;消防车;水罐消防车
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ABSTRACT
Withthecontinuousdevelopmentofthenationaleconomy,,howtopreventthefireoccurredafterthefatinthefirehowtoeffectivelyorganizetofightinordertominimizefirelosses.
Thewaterwillbedesignedtoreferencethebasicshapeoffireengines,,thecalculationofsecond-classchassiswithoptions:bycaroveralllayoutanddesignworktodeterminesecond-classchassis,calculatedthetotalmassofvehicle;Firechoiceanddesignofwater:re-determinethepressurethroughthewaterbywaterpressuretocalculatewallthickness,materialselectiontodeterminewater;Firepipelinesystemselectionanddesign:fromthevehicletochoosetheoveralllayoutofpipingsystem,inaccordancewithnationalstandardsandperformanceparametersofthedesignoffirepumpsandtakepower,,analysisofvehicleperformance,theresultsshowthatthestatereachedastandardroadcarmodified.
Keyword:WaterTanks ;Pump;WaterCannons;FireEngines;Fire-extinguishingWaterTanker
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目录
摘要………………………….……………………………………………………………...I
Abstract……………………………………………………………………………………II
第1章绪论 ……………………………………………………………………………..1
,组成,功用…………………………………………………...1
………………………………………………...2
…………………………………………………...3
………………………………………………………………...7
…………………………………………………………………………...7
第2章底盘及罐体的选择计算………………………………………………………9
………………………………………………………...9
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…………………………………………………………………….14
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第3章水泵系统的设计与选择……………………………………………………..15
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第4章主要车用消防装备的选择………………………………………………….20
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第5章副车架的设计………………………………………………………………….23
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………………………………………………………30
…………………………………………………………………………..32
第6章水罐消防车根本性能参数计算……………………………………………33
………………………………………………………………….33
……………………………………………………………33
……………………………………………………………36
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……………………………………………………………39
………………………………………………………………….41
……………………………………………………….42
……………………………………………………………….44
………………………………………………………………………….44
结论………………………………………………………………………………………...45
参考文献………………………………………………………………………………….36
致谢………………………………………………………………………………………...48
附录A……………………………………………………………………………………...49
附录B ……………………………………………………………………………………..53
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第1章绪论
国家相关部门统计资料显示,,近年新增和更新消防车近3000辆。但我国的消防车车型结构不尽合理,特种车比例过低,水罐消防车约占总量的70%,而特种车〔除水罐、干粉、泡沫外的车辆〕仅占10%,且车型较老。有专家预测:目前,我国消防车市场,从总体上看正处于一个高增长的阶段。在未来的5年之内,这种增长的势头一直不会减弱。每年平均增长量会维持在2000台左右,水罐消防车有很大的市场前景[1]。

水罐消防车是利用本车发动机驱动车载水泵,将高压水送到水枪或水炮,水依靠泵产生的高压将水送往高处。消防汽车,是装备各种消防器材、消防器具的各类消防车辆的总称,是目前公安消防队、企业消防队与火灾作斗争的主要工具,是最根本的移动式消防装备。
水罐消防车自上世纪初诞生以来,不断开展,日趋完善,以成为当今消防的主要专用车之一。水罐消防车按最大总质量可分为三类:一类为轻型水罐消防车〔2t~5t〕;中型〔8t~12t〕、重型〔14t以上〕。消防车在扑救火灾中所以能发挥独特的威力,主要依赖于汽车快速反响的机动性,车上装备的机动式泵以及其他各种消防器具的独特功能和工作效率。
普通水罐消防车有三大局部组成,即二类汽车底盘、水罐和水泵系统。其主要组成如下:



其中水泵系统是水罐消防车的主要结构局部。
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我国专用车生产始于上世纪60年代初,经过40多年的开展,尤其是在上世纪80年代以后通过技贸结合与合作生产方式,从国外引进假设干先进的水罐消防车制造技术,并在此根底上形成以假设干大型汽车制造厂为主体的机械传动式水罐消防车生产企业集团。为我国水罐消防车的腾飞打下了坚实的根底。当然除普通水罐消防车以外,专用水罐消防车的生产也得到了一定的开展,尤其是新世纪以来,随着我国社会经济和交通环境的改善,各行业对专用汽车尤其是工程系列专用汽车的需求越来越大。专用汽车将跟更加注重行业化、专用化、系列化。
目前消防车辆的高科技产品和关键部件仍需进口。我国消防车辆在产量上已具有一定的规模,但大多数属于劳动密集型和中低技术水平的产品,品质和细节有待加强。一些技术含量较高的车型尤其是关键零部件仍需进口,例如一些50以上登高消防车的上装局部、数控水炮、A类泡沫灭火系统等。此外,进口消防车辆的动力性、耐久性及舒适性等方面也较国产车辆好。消防车辆改装企业的规模与基型车、乘用车生产企业相比普遍过小,技术力量薄弱,研发资金也相对较少。由于消防车辆市场容量相对较小,新产品开发投人大,回报周期长,绝大多数企业在技术研发上投人缺乏,只好通过引进、仿制来完成产品的升级换代,缺乏自主研发,尤其是对高科技含量产品的自主研发能力。
国内消防车辆虽然近几年开展较快,但在品种和车型结构上还存在较大的差距。国外消防车辆品种较为丰富,从小型拖车到大型挂车,从摩托车到汽车列车,从简单的乘用车到双发动机的机场消防车等,类型十分丰富。此外,国外消防车辆轻、中、重型比例为3∶4∶3,而我国目前为2∶5∶3,从这一比例可以看出,我国轻型消防车辆比重偏少。
消防车辆底盘具有独特的结构技术要求。与普通货车相比,消防车辆使用频率较低,但消防部队面临的任务却要求车辆必须具备极高的完好率和可靠性,能够快速到位,持久作战。底盘作为消防车辆行走、动力输出的根底局部,必须具备高效、可靠、持久的特点。此外,车辆底盘还承担着与上装局部连接、匹配的重任,底盘结构的布局直接影响着消防车辆的整体设计。我国消防车辆上装的关键件总体水平不太高,如液压件、电控件、水泵、阀门、仪表等与国外差距较大,制约了高水平消防车辆的开发生产。由于消防车辆具有批量小、种类多、品种杂、多数上装科技含量高等特点,对底盘有着各自独特的要求,只有较为适宜的底盘,才能与上装合理匹配,有效地发挥消防车辆整体效能,并延长其使用寿命。国内消防车辆专用底盘供应缺乏,绝大多数改装厂只能用二类载货车底盘改装,为了生产不得已对二类载货车底盘进行大刀阔斧的改造,结果弄得底盘面目全非,性能受损,严重的还影响到了车辆平安性,制约了国产消防车辆的开展。
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为提高水罐消防车的科技含量,追求高附加值,各国更是不断采用先进技术,其主要表现以下几个方面:全面提高水罐消防车内在质量和使用性能;随着使用范围的不断扩大、用户要求的不断提高,水罐消防车正朝者多品种、系列化、小批量的方向开展;在制造加工方面,水罐消防车朝着底盘生产专业化、零部件生产专业化、工艺专业化和辅助生产专业化方向开展;广泛采用计算机辅助设计,以提高设计的质量和缩短设计研制的周期;在材料配置上,将更多地采用高强度铝合金、不锈钢、工程塑料和聚合材料等。目前,水罐消防车以形成自己独特的结构与车型系列。
水罐消防车作为消防车家族的重要组成,多品种、小批量也是其一大特点。水罐消防车生产的另一个特点是零部件专业化生产,大局部专用汽车厂实际是一个总装厂。其产品按结构分工或组织专业化协作生产[2]。

近几年,随着消防部队灭火和抢险救援任务的飞速开展,消防部队对车辆装备也有了较高的要求,这就迫使消防车辆生产企业必须针对市场研发出适应当前多样化、复杂化、专业化实战需求的消防专业车辆。在第十届国际消防设备技术交流展览会上,国内外近30家企业展出了20多个品种70余辆消防车,一改中型车辆唱主角的现象,重型车辆引人注目,轻型车辆各有特色,表达了今后一段时期国内消防车辆的开展方向。但仅仅这些车型还难以满足日益复杂、危急的灭火和抢险救援实战的要求,仍需不断增加车辆类型,使产品结构趋于合理。物流车辆正向着重型化和轻型化两方面开展,重型车辆主要用于跨区域公路货物运输,发挥其载重量大、本钱低的特点;而轻型车辆那么用于城市内运输集散,发挥其体积小,快速便捷的特点。
国内消防车辆也将向重型化和轻型化两个方向开展,一方面随着我国公路网络的高速开展,使得消防部队远距离、多装备灭火和抢险救援更为便捷,这就要求作战车辆必须具备大功率、高速、重载、高效等特点,重型化车辆必是首选;另一方面,随着城市交通的日益拥堵和灭火技术的不断开展,上装高效灭火设备或多用途的轻型消防车辆凭借其体积小巧,机动性强的特点,将更加适应城市灭火和抢险救援任务。重型化和轻型化消防车辆各有其独特的优势,在实战中两者可以相互补充,发挥其最正确配置效能。传统的中型消防车辆由于数量较多,维修方便和受传统观念影响等原因,在一段时期内还会继续开展。
底盘生产企业与改装企业合作,生产出消防车辆专用底盘。消防车辆底盘具有独特的结构技术要求。与普通货车相比,消防车辆使用频率较低,但消防部队面临的任务却要求车辆必须具备极高的完好率和可靠性,能够快速到位,持久作战。底盘作为消防车辆行走、动力输出的根底局部,必须具备高效、可靠、持久的特点。此外,车辆底盘还承担着与上装局部连接、匹配的重任,底盘结构的布局直接影响着消防车辆的整体设计。
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    国外经验说明,底盘生产企业与改装企业针对消防车辆特点,联合研发出几种消防车辆专用底盘,形成一定规模的产量,一方面能降低企业的生产本钱;另一方面能最大限度发挥车辆与上装的效能。目前国内一些消防车辆生产企业已经意识到这一问题,有的企业与底盘生产企业积极合作,在原有二类底盘的根底上对底盘结构进行有针对性的布局设计,以满足上装局部的特殊需求。可以预见,随着消防车辆上装局部技术、功能的要求越来越苛刻,对车辆底盘也将提出更加专业的要求,底盘厂与改装厂为了适应市场的需求,必将研发出批量生产的专业化消防车辆底盘。
消防车辆上装局部的开展消防车辆的上装局部主要包括动力输出系统、灭火系统、专勤系统和各种电气设备等。其中,灭火系统和专勤系统是表达消防特色的两个重要组成局部。
   在各类灭火剂中,水是最主要也是最重要的灭火剂,但随着水资源的日益紧张,国家节能中长期专项规划的实施,节水高效灭火系统将逐步替代传统的水灭火系统。当今世界较为先进的空气压缩泡沫灭火系统和细水喷雾灭火系统会有较大需求。
    空气压缩泡沫灭火系统的灭火用水由消防泵中抽出,参加特定比例的浓缩泡沫液,然后再充入压缩空气泵产生的空气,在消防水管或消防水带中强力搅拌,形成一种高能量的灭火泡沫,这种泡沫体积较小,所携带的水量不多,却可以到达完整吸热的作用,吸热速度比单纯用水快5倍以上。实验说明:灭同样规模的火,空气压缩泡沫灭火系统水的使用量仅为传统灭火用水量的1/,美国大力公司上装此类系统的CAPS消防车,已少量装备部队,反映较好。国内也有消防车辆改装企业引进了此类系统,已研制出定型车辆。
    此外,还有寂静多年的适应车辆上装需要的干粉灭火系统、二氧化碳灭火系统等,随着火灾形势的开展,也将有少量专业需求。针对这些系统极少使用,一旦使用灭火剂用量极大等特点,此类车辆的开展以重型车辆、拖挂车辆为主,可以区域范围内配置,跨区域调度。
专勤系统是指完成某项或多项消防专业技术作业的系统,如举高系统、照明系统、排烟系统、防化系统等。随着近几年消防部队火灾和抢险救援任务的复杂化、多样化、专业化,各种上装专勤系统的消防车辆也相应得到了开展。国内专勤消防车辆的开展应以“多功能、专业性、实战性〞为原那么,大力倡导“模块化、系列化、通用化〞设计理念,强调上装系统的实战性、可靠性、持久性。举高、照明、排烟、防化、通讯指挥、空气呼吸器充装、无线遥控、吊装、自动装卸等系统,将是今后多功能专勤车辆使用较为频繁的上装局部
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[3]。
    平安性方面车辆的平安性是当前汽车业最热门的领域,消防车辆由于其使用的特殊性,对平安性方面应具备更加严格的要求,如对车辆的重心高度、侧倾角度、照明警示等标准应适当高于普通民用车辆。
    在车辆上装备制动防抱死〔ABS〕和加速防滑〔ASR〕系统的电子稳定程序〔ESP〕,可以一直监控车辆的行驶状态,在快速度的弯道行驶、湿滑道路、紧急制动以及紧急避让等紧急情况下,对可能发生侧滑或车轮抱死自动做出反响,通过调节发动机制动管理和制动系统来稳定车辆的行驶状态,从而有效提高了车辆的平安性;大量应用LED照明和警示灯具,使车辆发光效率高、照明范围大、能源消耗低、使用寿命长、反响速度快;配备欧洲标准的前后防钻入装置;大量采用无尖角设计和抗破碎、抗折断及阻燃材料等,从而在主动平安性和被动平安性两个方面提高车辆的整体平安性能。
    国产消防车辆使用寿命一般为八年,但局部车辆在使用五至七年后,车辆性能大不如前,各种阀门、卷帘门开启困难,灭火剂容器滴漏,车漆起泡剥落,可靠性不如进口车辆。随着我国汽车制造业开展,动力性好、承载力大、稳固耐用、大修里程增长的国产优质底盘将更多的用于消防车辆的改装。耐锈蚀电泳底漆;镀铬和塑封技术;预应力高分子橡胶支撑和空气悬架;高强度钢和新型复合材料等技术的使用将一步提升消防车辆的可靠性[4]。
    轻型化是降低油耗,增加有效上装质量,提高运载效率和操控平安性的重要途径之一,是当前国内外消防车辆追求的新目标。轻量化材料应用较多的有铝合金、镁合金、高强度钢、塑料及复合材料等。根据当前国内汽车制造业的水平推测,消防车辆在发动机、车架和车厢、车身板件和覆盖件、灭火剂容器等局部大量使用上述轻量化材料,这将是衡量消防车辆生产技术是否先进的重要标准。
    智能控制和信息系统装备,包括车辆底盘发动机管理、保养和维修、换挡、制动,以及稳定控制、后从动尾桥及横摇控制等系统,实现了底盘智能化、自动化和优异的动力性、经济性、平安性及长使用寿命。上装局部电子定位导航系统和车辆专勤系统是指完成某项或多项消防专业技术作业的系统,如举高系统、照明系统、排烟系统、防化系统等。随着近几年消防部队火灾和抢险救援任务的复杂化、多样化、专业化,各种上装专勤系统的消防车辆也相应得到了开展。国内专勤消防车辆的开展应以“多功能、专业性、实战性〞为原那么,大力倡导“模块化、系列化、通用化〞设计理念,强调上装系统的实战性、可靠性、持久性。举高、照明、排烟、防化、通讯指挥、空气呼吸
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器充装、无线遥控、吊装、自动装卸等系统,将是今后多功能专勤车辆使用较为频繁的上装局部。
    平安性方面车辆的平安性是当前汽车业最热门的领域,消防车辆由于其使用的特殊性,对平安性方面应具备更加严格的要求,如对车辆的重心高度、侧倾角度、照明警示等标准应适当高于普通民用车辆。
    在车辆上装备制动防抱死〔ABS〕和加速防滑〔ASR〕系统的电子稳定程序〔ESP〕,可以一直监控车辆的行驶状态,在快速度的弯道行驶、湿滑道路、紧急制动以及紧急避让等紧急情况下,对可能发生侧滑或车轮抱死自动做出反响,通过调节发动机制动管理和制动系统来稳定车辆的行驶状态,从而有效提高了车辆的平安性;大量应用LED照明和警示灯具,使车辆发光效率高、照明范围大、能源消耗低、使用寿命长、反响速度快;配备欧洲标准的前后防钻入装置;大量采用无尖角设计和抗破碎、抗折断及阻燃材料等,从而在主动平安性和被动平安性两个方面提高车辆的整体平安性能。
    国产消防车辆使用寿命一般为八年,但局部车辆在使用五至七年后,车辆性能大不如前,各种阀门、卷帘门开启困难,灭火剂容器滴漏,车漆起泡剥落,可靠性不如进口车辆。随