中國重汽集團泰安五岳專用汽車有限公司 張紀(jì)華 陳海松

介紹了一款在地震、抗洪、臺風(fēng)、山體滑坡、建筑坍塌等極端氣候和地質(zhì)突變所引發(fā)的惡劣路況環(huán)境下，能夠?qū)嵤岆U救援的最新裝備，該車針對重大災(zāi)難下的應(yīng)急救援，集絞盤、照明、吊機、叉車于一體，增強了單車作戰(zhàn)能力，功能性得到極大延伸。

國內(nèi)應(yīng)急救援裝備普遍存在功能單一、技術(shù)水平差、集成化程度低、機動性差、數(shù)量不足等缺點。目前在消防車領(lǐng)域并沒有一款集絞盤、吊機、照明、叉車于一體的專業(yè)化裝備來應(yīng)對山體滑坡、洪澇等地質(zhì)災(zāi)害、惡劣氣候下的搶險救援。國內(nèi)的消防車改裝廠家有一些相似的產(chǎn)品，但其產(chǎn)品多為較簡單的配置形式，配置大量的搶險救援器材，而忽略了大噸位的搶險裝備。目前國內(nèi)還尚未有集成方艙式，且集高涉水、強牽引、大吊舉、全地形、高機動于一體的搶險救援車問世。未來的發(fā)展趨勢，將向著空地一體化協(xié)同作戰(zhàn)，運用空中力量偵查，地面力量救援的保障體系。因此，開發(fā)一款全新的并具有以上功能集成的應(yīng)急搶險救援消防裝備勢在必行。

整車布置

根據(jù)GB 7956.1-2014《消防車 第一部分：通用技術(shù)條件》的定義，搶險救援消防車主要裝備搶險救援器材、隨車吊或具有起吊功能的隨車叉車、絞盤和照明系統(tǒng)，用于在災(zāi)害現(xiàn)場實施搶險救援。因此，整車至少要配備絞盤、吊機或叉車、照明燈、搶險救援器材，才能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。

總體要求主要考慮的技術(shù)參數(shù)為：設(shè)計整車外廓極限尺寸（長×寬×高）為12000mm×2500mm×4000 mm，滿載總質(zhì)量27000kg，前/后軸荷為7000/20000 kg，最高車速為90km/h，最大涉水深度為1.2m，最大爬坡度60%，10噸級液壓絞盤，10噸級隨車吊機，4000 W升降照明燈，2噸級越野叉車（存放于方艙內(nèi)），方艙采用模塊化集成，具有互換性。

整車布置時，不但要考慮軸荷分配，還要考慮到整體美觀、協(xié)調(diào)，因此在具體的設(shè)計方案時，把照明燈布置在駕駛室頂部，吊機布置在中部，絞盤布置在車體前部，車輛后部布置兩個可拆卸的方艙，分別為器材方艙和叉車方艙，并將叉車布置在叉車方艙內(nèi)，整車外觀如圖1所示。

圖1 整車外觀圖

系統(tǒng)選型

底盤的選型對于整車來說至關(guān)重要，關(guān)系到上裝完成后整車的可靠性與安全性，應(yīng)根據(jù)具體的使用環(huán)境和應(yīng)用工況來確定。為應(yīng)對地質(zhì)突變造成的惡劣路況，結(jié)合整車布置中提到的總體要求，從以下幾個方面對底盤進(jìn)行選型。

1. 發(fā)動機

發(fā)動機功率要達(dá)到294.2kW,在額定轉(zhuǎn)速1000r/min的情況下確保最大扭矩為1900N·m，以保證充足的動力性能；排放標(biāo)準(zhǔn)為國V，發(fā)動機應(yīng)為國際知名品牌；優(yōu)先選擇手動變速器，檔位數(shù)10+2，帶直連式取力器，方便上裝的液壓絞盤和隨車吊機提供取力；分動箱必須帶高低檔，分扭比1:3；車橋的驅(qū)動形式為6×6全輪驅(qū)動，以應(yīng)對復(fù)雜的野外路況；前橋采用鑄鋼轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，后橋應(yīng)選用雙聯(lián)驅(qū)動橋，帶輪間、軸間差速鎖，確保在壞路面上的通過能力；懸掛采用半橢圓鋼板彈簧型式，帶筒式減震器及橫向穩(wěn)定桿；輪胎選用14.00R20全鋼子午線輪胎，并配備輪胎中央充放氣系統(tǒng)；整車需滿足最大涉水深度要求1.2m，最大爬坡度為60%，并具有國家公告。

2. 絞盤

根據(jù)整車使用工況，安裝絞盤的主要目的是在應(yīng)急救援下用于搶救損壞的或陷入淤泥中的各種車輛、設(shè)備，并可實施拖拽重物，進(jìn)行自救及互救等。因此，優(yōu)先選用液壓絞盤，布置形式為前置；配備鋼絲繩出繩導(dǎo)向裝置，使絞盤在鋼絲繩出繩俯仰角度-5°～+5°、左右偏角-10°～+10°范圍內(nèi)能夠達(dá)到額定拉力； 具有自動排線功能，保證絞盤在收、放繩過程中不出現(xiàn)亂繩的現(xiàn)象；液壓絞盤的操作多為手動控制液控閥來實現(xiàn)絞盤動作的單一操作模式；考慮到使用時的安全性，應(yīng)增加一套氣控操作。絞盤外觀見圖2。

圖2 絞盤

絞盤主要設(shè)計參數(shù)為：驅(qū)動型式為液壓，額定牽引力達(dá)到100kN，額定壓力為11MPa，過載保護壓力為16 MPa，工作環(huán)境溫度滿足-41°C～+46°C，鋼絲繩直徑為 16mm， 鋼絲繩長度不小于50 m。

3.照明燈

照明燈主要用于夜間的應(yīng)急搶險救援照明，其功率需足夠大，滿足整個照明系統(tǒng)在50m處的各測試點照度不小于5Lx；由隨車攜帶的發(fā)電機組提供動力，發(fā)電機功率不應(yīng)小于10kW；照明燈的操作采用遙控操作，夜間照度測試見圖3。

其主要設(shè)計參數(shù)為發(fā)電機功率不小于10kW，主照明燈功率不小于4kW，離地高度大于6m，可確保俯、仰角90°，水平360°，升降桅桿形式采用氣動。

圖3 照明燈

4.吊機

根據(jù)總體設(shè)計方案，考慮軸荷比例，將吊機的安裝結(jié)構(gòu)暫定為中置式，布置在駕駛室后部、方艙的前部，形式為折臂式隨車起重機，性能參數(shù)要滿足最大起吊質(zhì)量11t，最大工作幅度13m，以應(yīng)對重災(zāi)下的搶險救援。吊機的主要功能有兩個：其一是車輛自身所帶方艙的起吊；其二是應(yīng)急救援裝備的起吊。

吊機采用遙控操作和手動操作兩種方式，通過底盤的取力器帶動油泵動作，實現(xiàn)吊機的起升、變幅和回轉(zhuǎn)。吊機采用液壓驅(qū)動型式，操作方式采用手動/遙控一體， 最大起重能力可達(dá)25.5tm，標(biāo)準(zhǔn)液壓起重距離可達(dá)13m， 液壓伸縮臂長度最小為2.6m，最大為13m，起重能力最小為1860kg，最大為9500kg，回轉(zhuǎn)角度為420°，吊臂形式采用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)吊臂，具有4節(jié)液壓伸縮臂，液壓主控制閥為遙控控制閥，吊機支撐腿系統(tǒng)控制閥為獨立控制閥。吊機控制形式為無線遙控/手動一體；電氣控制采用國際知名的SPACE4000控制系統(tǒng)；整機具有聲光報警系統(tǒng)及24V自感應(yīng)啟動小型風(fēng)冷油冷卻系統(tǒng)，隨車起重機外觀如圖4所示。

圖4 隨車起重機

5.方艙

方艙分為1個器材艙和1個叉車艙，采用多功能模塊化集成方艙，方便拆卸并可互換，根據(jù)險情的需要，每次出警攜帶需要的方艙，實現(xiàn)模塊化、系列化，功能簡圖如圖5所示。

方艙采用鎖緊機構(gòu)固定，區(qū)別于以往的貨箱鎖緊，以阿基米德ZA蝸桿傳動，配合四連桿機構(gòu)，實現(xiàn)聯(lián)動控制，適用于集成式方艙模塊的鎖緊，鎖緊機構(gòu)如圖6所示。

圖5 多功能方艙模塊

圖6 鎖緊機構(gòu)簡圖

6.叉車

優(yōu)先選用越野型隨車叉車，平時布置在叉車艙內(nèi)，帶自走式導(dǎo)軌，可自行從車上滑落，也可自行從地面爬至車艙內(nèi)，要求裝載質(zhì)量大于2t。與普通叉車相比，該叉車具有全路面越野性能，適應(yīng)各種復(fù)雜路況，操作方便簡單、功能性強。叉車平常存放在方艙內(nèi)，隨車輛一起行駛，極大地提高了機動性和靈活性。

叉車主要技術(shù)參數(shù)如下：驅(qū)動方式為3×3全輪驅(qū)動，最大起重量2000kg，最大舉升高度3m，最高時速為10km/h，最大爬坡度達(dá)到30%，最大提升速度為0.27m/s，轉(zhuǎn)彎半徑小于1.945m，柴油發(fā)動機功率可達(dá)到19.5 kW，采用固定式門架，標(biāo)配有工作燈、閃爍警示燈、車尾燈等標(biāo)準(zhǔn)燈光配置，前輪規(guī)格為18×7.0-8越野輪胎，后輪規(guī)格為23×8.5-12越野輪胎，整個貨叉架最大寬度為1.225m。叉車自行上車及落地如圖7、8所示。

7. 無人機

無人機系統(tǒng)采用集成式六旋翼飛行系統(tǒng)，安裝在叉車艙內(nèi)，配置高清彩色攝像機，具備自動懸停和一鍵返航功能，從裝配到投入使用在3min內(nèi)即可完成,極適用于突發(fā)災(zāi)難下的險情偵查、野外化學(xué)危險源的偵查，無人機外觀如圖9所示。

圖7 叉車自行上車照片

圖8 叉車落地照片

圖9 六旋翼無人機

試驗及應(yīng)用

樣車完成后，在某試驗中心分別進(jìn)行了5000km可靠性行駛試驗和功能性檢測，已完成所有的型式試驗，現(xiàn)已取得3C認(rèn)證，成為國內(nèi)第一款具有3C證書的多功能重災(zāi)救援應(yīng)急裝備。成品車目前正在某消防支隊服役，已累計出警十余次，圓滿完成各項作戰(zhàn)任務(wù)。試驗照片見圖10。

圖10 路面試驗

結(jié)語

該產(chǎn)品針對重大災(zāi)難下的應(yīng)急救援，集絞盤、照明、吊機、叉車于一體，極大地增強了單車作戰(zhàn)能力，功能性得到極大延伸，且經(jīng)過消防部隊的服役，該產(chǎn)品已得到用戶的認(rèn)可。

近年來，消防車領(lǐng)域發(fā)展迅速，每年的展會上各個主機廠都會推出自己新的產(chǎn)品，但對全地形重災(zāi)救援領(lǐng)域的產(chǎn)品幾乎為零。本產(chǎn)品的介紹，能夠給消防車行業(yè)帶來全新的理念，能夠為相關(guān)企業(yè)的研發(fā)人員提供指導(dǎo)，共同推動消防車行業(yè)的發(fā)展。