■ 宋艷琪 應(yīng)一鳴 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局
云梯消防車主要裝備伸縮云梯,可向高空運(yùn)送人員、救援物資、救援被困人員、噴射滅火劑等,特別適用于城市高層建筑物的火災(zāi)救援。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)近年公開或授權(quán)的三篇專利文獻(xiàn),詳細(xì)分析云梯消防車的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向。
消防車本體包括底盤、副車架和支撐機(jī)構(gòu)。副車架是整個(gè)消防車的基礎(chǔ)件,其承載上車的全部質(zhì)量,強(qiáng)化車架,將消防車專用裝置和裝備的集中載荷較均勻地分布在車架上,并起到緩沖作用,改善車架的受力情況。
梯架總成包括層層相套的四節(jié)梯臂,實(shí)現(xiàn)可滑動(dòng)的活動(dòng)連接,伸縮機(jī)構(gòu)與梯臂連接,在伸縮機(jī)構(gòu)的拉動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)梯臂的同步伸縮,梯臂分別與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅油缸的一端連接,變幅油缸的另一端也與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接,通過(guò)變幅油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)梯架工作幅度的改變。工作斗通過(guò)調(diào)平油缸與位于最末端的梯臂的末端連接,在梯架仰角變化時(shí),通過(guò)閉環(huán)伺服比例控制系統(tǒng),始終讓工作斗處于水平狀態(tài),被救人員可通過(guò)工作斗運(yùn)送至安全地帶,也可順著梯架的梯檔通道行走至地面。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)減速器和電氣液壓元件,回轉(zhuǎn)馬達(dá)制動(dòng)器和回轉(zhuǎn)減速器通過(guò)電氣液壓元件連接。通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)梯架的左右回轉(zhuǎn),消防車不但可以在高度上發(fā)生變化,同時(shí)還可進(jìn)行360度回轉(zhuǎn)。
變幅機(jī)構(gòu)包括兩支與托架連接的變幅油缸,并且托架可繞著支架的通軸轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)梯架在-12°至75°之間的變幅作業(yè)。
灑水裝置包括設(shè)置于進(jìn)水端和出水端之間的升壓泵,可將進(jìn)水端的水壓升高,以克服水龍頭水壓、高度不夠致使水源未能到達(dá)出水端的問(wèn)題。受遙控器的操控得以對(duì)灑水裝置的出水端產(chǎn)生托升力,以準(zhǔn)確調(diào)整出水端的滅火高度與方位。
遙控直升機(jī)包括主體、若干個(gè)設(shè)置于主體的上方的螺旋槳和若干個(gè)將主體固定于灑水裝置的出水端的定位部。主體內(nèi)填充有氦氣,以產(chǎn)生升力來(lái)托升該出水端。
監(jiān)視裝置包括攝像頭和監(jiān)視器,攝像頭安裝在遙控直升機(jī)的前端,監(jiān)視器安裝在消防車本體上,以供消防員隨時(shí)觀察滅火過(guò)程。
該云梯消防車通過(guò)在灑水裝置的出水端上設(shè)置遙控直升機(jī),可以通過(guò)遙控器作遠(yuǎn)端遙控,將該灑水裝置的出水端浮升至火苗處,以使得滅火更為精確,從而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)有效率地完成滅火動(dòng)作。特別是運(yùn)用在高樓層,或是在車輛無(wú)法進(jìn)入的地形,可有效克服環(huán)境因素達(dá)到快速滅火的作用。此外,利用遙控直升機(jī)前端的攝像頭來(lái)監(jiān)控火苗的位置,并通過(guò)監(jiān)視器來(lái)觀看火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)境,可進(jìn)一步提高滅火的效率,減輕消防隊(duì)員的勞動(dòng)力。
消防車本體的一端設(shè)有第一車頭,第一車頭的一側(cè)設(shè)有車底盤,車底盤的內(nèi)部設(shè)有油箱,車底盤上設(shè)有粉末儲(chǔ)存箱,粉末儲(chǔ)存箱的一側(cè)設(shè)有水箱,水箱的一側(cè)設(shè)有第二車頭,消防車本體的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)置電路。
粉末儲(chǔ)存箱上設(shè)有出粉管道,出粉管道與粉末儲(chǔ)存箱相互連接,出粉管道的上方設(shè)有旋轉(zhuǎn)基座,旋轉(zhuǎn)基座的上方設(shè)有噴頭連接件,噴頭連接件的上方設(shè)有收尾支架,收尾支架與噴頭連接件相互連接,收尾支架的頂端設(shè)有噴頭。
水箱的側(cè)面上設(shè)有消防梯,消防梯與水箱的側(cè)面相互連接,消防梯的一側(cè)設(shè)有入風(fēng)口,入風(fēng)口的下方設(shè)有控制箱門,控制箱門的外側(cè)設(shè)有水管接口,水管接口的一側(cè)設(shè)有增壓泵,增壓泵與水管接口相互連接,水箱的上方設(shè)有升降照明燈,升降照明燈的一側(cè)設(shè)有云梯,云梯與水箱的頂部相互連接。
該多功能消防車通過(guò)采用全折疊臂架,臂架系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全水平甚至在低于消防車的位置工作,臂架工作幅度大,動(dòng)作靈活,可跨越障礙進(jìn)行滅火。該消防車既可供滅火工作使用,又可作為下落人員的緩沖減速工具,且兩個(gè)車頭的設(shè)計(jì)解決了消防車因路段狹窄,而無(wú)法掉頭的困擾,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。
車體上的云梯下端設(shè)置在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上,工作斗可擺動(dòng)設(shè)置在云梯上端,并由鋼絲繩牽引定位,鋼絲繩由第一卷?yè)P(yáng)機(jī)收放,工作斗上連接有兩條平行的滑繩,滑繩另一端與車體上的第二卷?yè)P(yáng)機(jī)相連,工作斗內(nèi)設(shè)有圈體,圈體兩側(cè)設(shè)有掛繩,掛繩上設(shè)有掛鉤,工作時(shí)掛鉤可分別鉤設(shè)在滑繩上,滑繩上設(shè)有膠套,車體上對(duì)應(yīng)滑繩另一端設(shè)有氣墊。云梯上端設(shè)有擺臂,擺臂前端連接工作斗,擺臂后端連接鋼絲繩,因而工作斗是可擺動(dòng)的。氣墊上設(shè)有小孔,滑繩穿過(guò)小孔,用于穩(wěn)定氣墊,防止氣墊移動(dòng)。
工作時(shí),將云梯升起,氣墊充氣,被救人員可以從工作斗內(nèi)取出圈體,將圈體掛繩上的掛鉤掛設(shè)在兩條平行的滑繩上,之后坐在圈體上,從滑繩上快速滑落至氣墊上進(jìn)行逃生,節(jié)約了云梯的伸縮時(shí)間。
該快速逃生云梯消防車結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠,使得逃生更加快速。
由此可見(jiàn),云梯消防車的主要研究方向在于提高云梯的工作幅度以增大救援范圍,以及確保救援人員的安全。此外,多工種(云梯、直升機(jī)等)聯(lián)合救援以及遠(yuǎn)程監(jiān)控,是未來(lái)隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步普及必然要實(shí)現(xiàn)的發(fā)展方向。
王自然等.云梯消防車穩(wěn)定性思考[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2016,(01).
習(xí)寧剛等.基于模塊化的云梯消防車協(xié)同設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2013,(02).