我国后勤保障运水车的技术现状与发展

2021-04-23 22:33李冰
专用汽车 2021年10期
关键词:发展趋势分析

李冰

关键词:运水车 分析 发展趋势

随着中国经济大国地位的不断提升。以美国为首的部分国家开始从经济及军事等方面打压中国,并在中国周边不断挑起事端,如中印对峙事件等。中印班公湖对峙事件可以说是对全军作战武器装备和后勤装备的严峻考验,包括高海拔、低温等性能。而历来我军的作战理念便是“得后勤者得天下”.说明后勤装备在战争中对局势起着举足轻重的作用。

运水车作为后勤装备中的关键角色。对部队官兵生活保障起着重要的作用,要求其在高寒、高海拔的情况下可以高效率地进行工作。

1我国运水车技术现状

经查阅相关国家标准、国军标等.我国目前还没有形成专门的运水车相关标准,相关装备的技术指标也是沿用原有老旧装备的性能参数进行招标。现列装部队的运水车的主要结构及工作原理具体如图1所示。

运水车以二类越野底盘为基础进行改装,在底盘车架上方加装副车架,罐体、泵室、机组、加热系统等,通过副车架与底盘进行连接。工作时通过独立的汽油发动机驱动供水泵(见图2),然后通過供水软管将罐体内部的饮水用供至生活现场进行保障。该装备在我军已经列装千台以上。

列装部队运水车的主要组成部分技术现状如下。

2底盘技术现状

目前国内列装的运水车底盘全部采用国产二代底盘。主要品牌以重汽、陕汽、东风为主。这些底盘功率基本集中在270~290kW,变速箱以手动形式为主(见图3)。该类型的底盘已经在列装部队运用约12年左右.整车的机动性、操控性、维修性等远远落后于现有技术。

3供水系统技术现状

供水系统基本采用发动机组驱动自吸泵的形式,一般供水流量不大于30m3/h,供水扬程不大于60m,自卸高度不大于4m。

4罐体系统技术现状

罐体系统材质主要采用304不锈钢材质.罐体截面主要以椭圆结构形式为主(见图4).按照设计容积分成若干个隔舱,罐体内部设有纵向和横向防荡板。其余车辆结构为改装车辆的常用结构,如副车架、保温系统、加热系统、管舱等。

随着装备技术的发展.现有列装运水车的劣势在使用中逐步显现。车辆具体问题如下:

a.采用椭圆式罐体截面结构,相对于消防车辆设计采用的梯形截面质心偏高。

b.自吸高度较低、高原适应性差:自吸高度为4m,高度较低;采用独立汽油发动机驱动自吸泵,发动机功率在高原情况下衰减相对较大,自吸时间比较长,供水系统的高原适应性基本取决于汽油发动机的高原适应性。

c.作业保障性差:自吸式供水泵一般需要的功率在35kW,该功率段汽油机的体积较柴油机的体积要小得多,所以一般采用汽油机。而底盘油品为柴油,故在作战过程中还需要备两种油品.保障性极差。

d可维修性差:由于采用独立燃油发动机组驱动自吸泵的形式,平时不仅需要对底盘的发动机进行维护保养,还需要对驱动自吸泵的发动机组进行维护保养,可维修性差。

e.低温环境适应性差:运水车要求可在-41°C的环境下进行工作.这就对驱动供水泵的发动机提出低温环境要求。一旦该发动机无法启动.整车就会失去供水作业能力。

f.持续作业能力差:驱动供水泵的汽油机组受制于体积限制,一般油箱容积只能满足供水泵额定工况下持续8~10h的工作时间.持续作业能力较低。

5未来我国运水车技术的发展方向

5.1现运水车的技术改进方向

随着国家改革开放.地方企业也可以参与部队装备的研制,国内具备一定实力的消防车企业逐步将民用消防车的先进技术引入至军品装备.运水车的技术也在不断提升。目前国内消防企业如北京中卓时代消防装备科技有限公司,已经将消防车上的部分成熟技术应用在运水车上并研制出相关产品(如图5),现已在列装部队使用。

这些新型运水车主要结合了消防车的原理在以下几个方面提升了运水车的性能:

a.底盘逐步升级至第三代高机动越野型底盘,具有发动机功率大、越野性强、比功率高、操控性好等技术特点。

b.罐体截面采用消防车常用的梯形结构设计(如图6).较椭圆截面在相同载液量的情况下可降低罐体质心高度约30mm.从而提升了整车的抗侧翻能力。

c.采用底盘取力器驱动大流量供水泵,供水距离远,供水能力强。

5.2发展底盘取力器驱动供水泵技术

由于独立汽油机驱动供水泵的能力有限,故水泵的流量较小;若更换为独立的大型柴油机组驱动供水泵,则由于体积的原因整车无法进行布置。将消防车辆所用的取力器驱动供水泵技术移植到运水车上后,可大大提升供水能力。底盘取力器输出的动力可达100kW,供水泵的流量可从原有的30m,/h提升至150m3/h;扬程可从原有的60m提升120m。

具体来说,采用底盘取力器驱动供水泵技术可以解决如下几个方面的问题:

a.解决保障和维修等问题。

运水车工作时,底盘取力器输出动力来驱动供水泵,供水系统的可靠性直接取决于底盘的可靠性。较独立汽油机组驱动供水泵技术减少一台汽油机.从而提升整车的保障性,提升装备的可维修性。

b.采用底盘取力器驱动供水泵.高原适应性强。

部队列装的如运水车,此类产品一般底盘从列装目录中选型.底盘一般全部经过可靠性、高原适应性等性能定型测试。而运水车若采用取力器直接驱动供水泵.底盘的高原适应性即为供水系统的高原适应性。目前采用的发动机驱动机组泵的形式.在高原的情况下供水系统的高原适应性完全取决于独立汽油机组的高原适应性.而小型汽油机组在高原环境下都会有动力衰减.降低作业能力。

c.持续作业能力强。

采用独立汽油机驱动供水泵连续工作时间在8~10h,而采用底盘取力器驱动供水泵技术则大大提升持续作业能力.供水系统的持续工作能力完全取决于底盘的持续工作能力.可达80~100h。

d.低温环境适应能力强。

由于采用底盘取力器驱动供水泵,只要底盘能在低温环境下正常工作.供水系统就可以正常工作。

取力器驱动供水泵的方案如图7所示。

取力传动系统的设计采用三节传动轴。在空间布置中保证每根传动轴输入角度与输出角度相等,保证传动系统的等速传动。这样布置可有效避免传动系统震动,减少工作噪声和温升,提高传动轴和水泵的使用寿命,进而提高传动系统的可靠性。这种先进的传动系统设计理念和最可靠的等速设计方法,可保证传动系统的使用寿命。

采用取力器驱动大流量供水泵的设计理念在国内还属于首创。通过选择大流量、高扬程的离心式消防泵.在装水作业、卸水作业等操作上大大提高效率.缩短相应工作时间。能够向更远的地方进行供水。该技术在某公司民用消防车上大量使用,系统运转性能可靠,环境适应性强,成熟度高。

5.3发展应急消防等多种功能

运水车作为部队后勤保障装备,如果结合现有取力器驱动大流量消防泵的技术,可以将运水与消防能力相结合。运水车不仅具有运水、供水功能,还能具备一定的应急消防功能,多功能用途也是今后运水车的主要发展方向。技术发展主要体现在以下几个方面:

a.根据底盘取力器的功率匹配大流量不锈钢卫生级消防泵,流量最大可达150m/h,低压工况下(0.2~0.6MPa)可充当运水车的角色,通过卫生级软管进行供水。

b.中压工况下(0.6~1.5MPa)可充当消防车的角色.通过转换接头将出水口和消防水带进行连接,对突发火灾形成有效扑灭。

c.车顶增加消防炮.可对车身周围60~80m范围内的火灾有效进行扑灭。

6结语

结合消防车的工作原理,将取力器驱动大流量消防泵技术应用在现有运水车装备上,提出二者结合后同时具备运水和应急消防的功能。在增加少量成本的前提下大大提升了整车的实用性。在实战中具有更突出的优势。这对未来运水车的技术发展方向有重大意义。

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