大流量泵浦消防车结构简析

北京中卓时代消防装备科技有限公司 刘勇 姚广伟 宋淼 郭颖

通过对国内大流量泵浦消防车结构进行解析，介绍了该车的用途、主要性能参数、结构组成及其工作原理，并对整车的取水动力系统、增压动力系统及整车控制系统进行了介绍说明。

大流量泵浦消防车（以下简称泵浦车）主要用于大型石化火灾的扑灭、大型洪灾的排涝以及远距离输送饮用水等救援场合，通常与水带敷设车配合组成远程供水系统一起使用。由于石化企业一般临海，扑灭大型火灾时从海里取水即可，此时利用泵浦车可直接远距离供水至灭火现场。

现介绍一款泵浦消防车，其采用大功率增压泵对消防用水进行二次增压，可达到以30000L/min的流量供至3000m以外的地方，大大提升了泵浦车的作业效率及作业性能。

大流量泵浦车概述

某型泵浦消防车采用某品牌底盘改装，以车辆为中心，可对半径60m、垂直高度30m以内的水源进行取水。取水流量达30000L/min，经增压泵组加压后可供至3000m以外的灭火地点，取水流量可同时满足8～10台主战类消防车或者10～12台移动消防炮不间断进行用水。该车型集取水、增压功能于一体，整车高度集成，是大型火灾扑灭的有效利器。

整车主要由副车架、取力传动系统、取水液压系统、直臂吊、增压发动机、增压泵、控制系统以及箱体等组成。驾驶室采用双门形式布置，可搭载乘员3人（含驾驶员）。在驾驶室内部可以完成取水液压系统全功率取力器以及吊机系统变速箱取力器的挂合。直臂吊机由一台无线遥控器进行控制，驾驶人员一人可操作吊机在30min之内完成对取水泵的取放。

1.主要技术参数

车辆外形尺寸为11800mm×2500mm×3950mm（长×宽×高），驱动形式为6×4，整车总质量为30400㎏，取水流量为30000L/min，供水距离为3000m，供水压力为1.0MPa，取水距离为60m，取水高度为30m，液压系统工作压力为30MPa,直臂吊机最大工作幅度为17.5m，供水管口径为DN300mm，整车持续作业能力为7×24 h。

2.整车结构组成及工作原理

2.1 整车结构组成

某型泵浦消防车主要结构组成见图1，主要由底盘、箱体、取水液压系统、取水泵、增压泵、取水直臂吊机、增压发动机、散热器、取水液压卷盘、传动系统、副车架、离合器、控制系统、器材箱和吊机液压系统等组成。

整车传动系统包括两部分，一个是取水动力传动系统；另外一个是增压动力传动系统。整车动力传动系统原理如图2所示。

图1 某型泵浦消防车结构组成

图2 整车动力传动系统原理图

2.2 取水动力系统主要工作原理

取水动力系统主要工作原理为：底盘全功率取力器通过传动轴驱动液压泵，液压泵额定工作转速为1500～1700r/min；液压泵将液压油通过取水液压油管输送至取水泵液压马达，液压马达带动离心泵进行取水作业。底盘变速箱取力器驱动直臂吊机液压油泵，通过吊机液压油管控制吊机的举升及回转，实现取水泵的取放，同时控制液压卷盘的回转实现取水液压油管的收放。

2.3 增压动力系统主要工作原理

增压动力系统主要工作原理为：增压发动机末端安装离合器，然后再通过联轴器与增压泵连接。增压发动机转速与增压泵一致，直接驱动增压泵进行增压作业。

车辆进行工作时，先由直臂吊机将取水泵放入水中，通过液压卷盘末端的钢丝绳将取水泵放入水中。最远取水距离达60m，垂直高度达30m。

由于该系统需要长时间进行连续运转且驱动液压泵的功率较大，故底盘发动机的功率一般要求不得低于500hp。取水泵放入水中后结合底盘全功率取力器，取水液压系统开始工作，取水泵叶轮快速旋转，取水后通过DN250水带输入至增压泵中。液压系统工作压力达30MPa，取水流量达30000L/min。取水后的压力仅为0.25MPa，无法进行远距离输送。若需要输送至3000m以外则必须进行增压。

取水泵取上的水进入至增压泵，然后进行二次增压。增压泵为单级离心泵形式，由一台1200hp的发动机进行驱动。启动增压发动机后结合增压离合器，此时增压泵组开始工作。逐步提升增压发动机的转速至1600r/min，使增压泵的额定工作压力达到1.2 MPa，可以30000L/min的流量输送至3000m以外的地方。

3.整车控制系统

整车上装与底盘通讯采用CAN总线1939协议进行通讯，作业控制系统见图3。控制系统主要分“取水控制区”（显示器左侧）和“增压控制区”（显示器右侧）两个控制单元，中部为显示装置。同样，显示器也分为两个显示单元，分别显示取水控制单元和增压控制单元。

当需要进行取水作业时，首先按下“吸水取力”，通过选择A泵或者B泵吸水来控制取水泵的通断。然后通过“油门+”或者“油门-”控制取水液压泵的转速，进而控制取水的流量，液压系统工作压力、工作转速、取水流量等实时通过显示器进行观察。

图3 作业控制系统

当需要进行增压作业时，首先启动增压发动机，然后结合离合器，通过“油门+”或者“油门-”来控制增压泵的转速，进而控制增压泵的工作压力以及水流量，同样增压系统工作压力、工作转速等数据实时通过显示器进行观察。

整车主要在取水和增压两部分进行控制。取水动力源自于底盘，通过底盘取力器输出动力驱动液压系统，故通过CAN总线对底盘转速进行控制则可以达到液压系统的压力和流量控制，进而控制取水能力的大小；增压动力源自于上装背负发动机，同样通过CAN总线控制背负发动机的转速来控制增压泵的转速，进而控制增压泵的压力和流量，最终控制供水能力的大小。

结语

通过对泵浦消防车结构进行解析，分析了该类型车辆的工作原理及系统组成。对整车的结构及布置形式、整车动力传动系统、整车控制系统等关键技术加以解析及说明，该种结构布置形式的泵浦车消防在产品先进性、操作方便性以及使用可靠性等方面都具有较大的优势。