机场救援消防车专用底盘的设计

曹刚,程凯华,纪淑霞,商现伟

(泰安航天特种车有限公司，山东泰安 271000)

机场救援消防车专用底盘的设计

曹刚,程凯华,纪淑霞,商现伟

(泰安航天特种车有限公司，山东泰安 271000)

机场救援消防车底盘系统因特殊的使用要求，其性能及技术都应达到重型越野汽车技术的最高水平。针对以上特点自主研发了机场救援消防车专用底盘，应用新型轮边减速器、流线型铝质蒙皮驾驶室、宽体式一体车架、空气弹簧和推力杆悬架机构等，在设计技术、制造工艺等方面均有突破性进展，并且遵循了系列化、功能化和多元化的特点，更合理地发挥了消防车的效能，解决了车辆加速性能不足、车辆最高车速较低、高速行驶稳定性不高、高速行驶时无法实施救援、空满载车辆高度变化过大等难题。

消防车; 底盘; 轮边减速器

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

通过对国内消防车现状进行考察，发现国内没有完全自主知识产权的机场消防车专用底盘，少数厂家采用的都是国外进口的载货车底盘改装的，从而使消防车的产品质量、技术开发、结构组成等都存在不足。某公司研发了一种满足现代化机场需求，具有大载质量、适应多种复杂路况、高机动性、高越野性等特点的机场消防求援专用底盘。它应用了新型轮边减速器、流线型铝质蒙皮驾驶室、宽体式一体车架、空气弹簧和推力杆悬架机构等，在设计技术、制造工艺等方面均有突破性进展，并且遵循了系列化、功能化和多元化的特点，更合理地发挥了消防车的整体效能。

1 消防车的整体组成

机场救援消防车专用底盘包括发动机、变矩器、自动变速箱、车桥、悬架、车轮、车架、驾驶室、转向、制动、电气等系统。整车主要结构组成和三维实体模型见图1—2。

消防车专用底盘的3根车桥为超宽3 m重载车桥，一桥与车架通过钢板弹簧悬挂连接，二桥和三桥与车架通过空气悬挂连接(即一桥悬架装置为钢板弹簧，二、三桥采用空气悬挂，空气弹簧上端与空气簧支座连接，下端置于空气弹簧横梁上)，所述空气悬挂装置包括空气弹簧、V形推力杆，I形推力杆和平衡轴。一桥为转向驱动桥，二桥为贯通驱动桥，三桥为驱动桥，驱动型式为6×6全轮驱动。车架上设置有辅助发动机，通过联轴器与上装设备连接。

驾驶室总成通过四点悬浮减震装置安装在车架前部，车架下部安装3根车桥，前一后二布置，驾驶室下部是供底盘行走使用的发动机和变矩器，驾驶室后部是通过联轴器为上装提供力的辅助发动机，自动变速箱安装在车架中部，汽车传动系统中共有传动轴4根，均为开式管状带滚针轴承的万向节的结构型式。

2 分系统结构特点

(1)驾驶室系统

驾驶室为金属整体式，采用铝合金粘结技术，铝板蒙皮，流线型设计，双排三座，可前翻转15°。主驾驶侧后排加指挥员座椅，内置空调、暖风除霜;驾驶室顶盖右侧后部开有天窗，允许一人从天窗进出。座椅采用悬浮液压减震装置的多功能司机座椅，驾驶室下护板采用整体花纹铝板，氧化处理，上保险杠采用铝板。

驾驶室车门开度大于85°，天窗开启角度大于100°。驾驶室悬置为全浮式悬置，电动(手动备用)液压双缸翻转。设有雨刷、遮阳板、组合后视镜、空调器和暖风除霜装置等。驾驶室还具有良好的防震、防腐、除霜、保温和密封性。驾驶室的具体结构见图3。

(2)悬架系统

前悬架为纵置式钢板弹簧，并装有横向稳定杆。后悬架为空气弹簧悬架(单桥四气囊结构)，保证双桥载荷平衡，二、三桥两侧共用一个高度阀，调整空气簧高度，后悬架加V型推力杆、横向稳定杆。

(3)制动系统

整车设有行车制动、驻车制动、辅助制动等3套独立的制动系统。

行车制动：双回路气压制动，作用于所有车轮上，脚踏板操纵。

驻车制动：弹簧储能式断气制动，可兼作紧急制动。

辅助制动：为发动机制动。

(4)转向系统

转向系统采用的是循环球曲柄指销式整体式动力转向器。前桥液压助力机械操纵式转向，转向系统设有主泵、应急泵和活塞式转向动力缸。

此机场救援消防车通过采用与上装一体化设计的宽体式车架，供底盘行驶使用的大功率电控水冷发动机、变矩器、自动变速箱(含分动箱)、动力传动总成散热系统，通过传动轴将动力传到车桥和车轮实现车辆的高速行驶；设有的带动消防泵等上装设备使用的大功率辅助发动机，通过特殊设计的联轴器与上装设备连接，实现上装的独立工作。

(5)起动系统

起动系统由起动机、起动开关装置组成。起动机为双线制封闭式直流复激齿轮移动式起动机，额定电压为24 V，额定功率为7 kW。预热起动开关通过电磁式控制装置来控制起动机主电路的通、断以及将电磁开关产生的电磁力通过杠杆和拨叉推动起动机驱动齿轮向前移动，实现与发动机飞轮的啮合和分离。起动机电气系统原理图见图4。

3 总结

某公司自主研发的消防车专用底盘车，载质量大，车辆平顺性、行驶稳定性好，车辆还具有防腐性，轻量化更加完美，车辆舒适性、安全保障性能优越，能够使车辆高速顺利通过各种路况。自主知识产权的消防专用底盘与上装很好的匹配，提高了车辆的安全性能，为国产消防车的发展提供理论基础。

【1】 李晶,张连民.浅析国产消防车的现状及发展趋势[J].消防技术与产品信息,2008，6(3).

【2】 姬永兴,刘玉身.国内外涡喷消防车的设计特点[J].消防技术与产品信息,2007(9).

【3】 李博,郑宇龙,刘常青.机场救援消防车底盘系统研究[J].汽车实用技术,2010(1):7-11.

【4】 梅振.消防车底盘呈现多元化趋势——2013北京消防展专用底盘面面观[J].商用汽车,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

曹刚(1981—),男,工学学士,从事特种重型汽车的设计及研发。E-mail：jieyingyingjie@163.com。