折叠臂式登高平台消防车总体设计分析

高良++王自然

摘 要：随着我国社会主义经济的飞速发展，人们对我国消防事业也提出了较高的要求。折叠臂式登高平台消防车是目前我国城市的主要消防装备，有助于全面提升消防质量。本文从概述折叠式登高平台消防车入手，详细介绍了它的总体方案设计、变幅结构设计和参数化软件设计，为设计消防车产品提供指导。

关键词：折叠臂式；登高平台；消防车；总体设计

一、概述折叠臂式登高平台消防车

折叠臂式登高平台消防车在现代城市的消防灭火中起着至关重要的作用。目前我国的登高平台消防车已经发展较为完善，产品种类繁多，性能日益完善。登高平台消防车是城市化发展的产物，具有以下几点优势：具有广泛的应用范围，登高平台消防车可以进行消防灭火、紧急救援和高空各项作业等；具有较大的操作空间，登高平台消防车的臂式多样化，可以实现各个高度的消防作业，并运送消防人员进入指定的位置；具有完善的安全保护措施和救急操作系统，切实保证消防操作的安全性和消防人员的生命安全；具有较大的灵活性，登高平台消防车机器较为灵活，可以根据消防情况及时作出反应。登高平台消防车的结构主要分为上车和下车两个部分，上车主要包括转台总成、臂架系统、变幅系统和调平系统，下车主要包括底盘、副车架和支腿总成等。但是，目前折叠臂式登高平台消防车还有一定的局限性，要求有较强支撑性的操作地面，产品只可运作在较硬的场地中，在松软的场地中必须布设枕木。

二、折叠臂式登高平台消防车总体设计

（一）总体方案设计

折叠臂式登高平台消防车的总体方案设计是决定产品质量的关键，主要包括对机器尺寸、内部构造、构件尺寸、材料质量和各结构尺寸的设计等等。根据国内外的实践经验和大量的知识体系可以将总体方案设计分为以下五点：第一，在总体方案和技术标准的确定上主要是让消防车的构件具有一定的强度和刚度，使得消防车整体抗倾覆并保持稳定，使得发动机达到操作功率；第二，在大型构建的初步设计中，根据一定的臂架力学模型和计算要点做好伸缩臂的强度校核和重叠部分的强度校核工作，确定伸缩臂的刚度范围，保证转台和副车架的强度和整体稳定性；第三，在整体稳定性设计中设计人员在详细了解相关力学模型和计算方法的基础上，分别设计行驶时的整体稳定性和工作状态的整体稳定性，其中行驶时的稳定性设计还包括纵向稳定性设计和横向稳定性设计；第四，设计人员还需要在总体设计中做好对支腿压力的计算工作，主要采取三点支承进行压力计算；第五，设计人员需要做好对构件的初步设计，主要确定伸缩机构、变幅机构、回转机构和调平机构的设计，以实现消防车臂架的灵活伸缩和变幅、上车的回转和工作平台的调平。因此，折叠臂式登高消防车的总体方案设计必须借鉴国外的相关资料，遵循一定的设计规则，以保证设计的科学性。

（二）变幅结构设计

变幅结构设计的科学合理性是保证登高平台消防车安全平稳操作的关键。变幅结构设计主要是实现机构的布局最优化，以保证消防车的整体性能，主要包括一号臂变幅结构设计和二号臂变幅结构设计。在对一号臂变幅结构设计中主要是依据三铰点运动的规律和受力规则，在臂架仰角最大时一号臂受力最小，使得一号臂变幅油缸受力最小化和传动角最佳化，保证机器运作的平稳性。在对二号臂变幅结构设计中主要是对上连杆、下连杆和变幅油缸进行设计，实现二号臂变幅油缸的受力最小化，设计人员主要是降低变幅油缸的大小尺寸和质量，降低对整体的冲击，根据相关的内点惩罚函数和共轭梯度进行约束优化，将有约束优化转变为无约束优化。设计人员在做好一号臂和二号臂变幅设计的前提下，对其分析计算的压力结果进行评价，切实保证变幅过程中臂架的稳定性。此外，变幅结构设计必须对二号臂变幅连杆的强度进行校核，主要是上部连杆和下部连杆的强度校核，根据具体的约束和荷载情况进行校核，并对校核结果进行分析，以实现登高平台消防车的性能。

（三）参数化软件设计

目前我国的社会主义市场经济使得企业之间的竞争日益激烈，在很大程度上促进了企业的快速发展。登高平台消防车种类繁多，结构复杂，传统的技术已经适应不了时代的发展，急需加大对登高平台消防车的参数化软件设计。首先，设计人员必须掌握一定的设计理论知识，具备一定的设计经验，同时必须参阅大量的相关资料。其次，参数化软件设计必须面向对象，针对设计对象的需要设计合理的参数标准，主要包括参数方案选择、技术参数输入、部件形位参数输入和荷载组合输入四个部分。最后，设计人员在进行面向对象的参数化软件程序设计时，主要进行封装、继承和多态性设计。在参数化软件设计中，主要的核心技术是OOP技术，这可以大大提高参数化软件设计的效率，实现对象内部和外界的完整隔离。此外，设计人员在设置好科学合理的参数标准之后，做好友好型的用户界面设计工作，最大程度满足用户的需要。因此，参数化软件设计对登高平台消防车尤为重要，设计人员必须保证参数设计的科学性，开发出友好型的可视化界面，满足用户需要，不断提升登高平台消防车的性能。

三、总结

综上所述，随着社会主义经济的不断发展，折叠臂式登高平台消防车在我国消防事业中起着至关重要的作用，必须引起我国相关行业和设计人员的高度重视。因此，相关的消防车设计人员必须高度关注折叠臂式登高平台消防车的总体设计，具备一定的设计经验，在借鉴国外先进技术和资源的同时，遵循一定的设计规则，做好登高平台消防车的总体方案设计、变幅结构设计和参数化软件设计三项工作，以提高折叠式登高平台消防车产品的性能，给企业带来良好的经济效益。

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