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  电、气动控制技术在小型消防车上的应用

  小型消防车是担负灭火和灾害事故救援的专勤车辆,由底盘、驾驶室、液罐、泵浦、消防炮(枪)等部分组成。建国之初,中国小型消防车行业发展低迷,各消防部门受限于生产商有限的设计生产条件,配备消防队的主要是代步功能的小型消防车。上世纪八十年代,中国小型消防车小型消防车主要功能是人员运输同时兼备简单的现场消防急救的作用。

  随着社会发展,灾害事故发生的形态呈多样化,小型消防车种类增加且分类越来越细、功能越来越全,例如:水罐小型消防车、干粉、泡沫、曲臂云台登高小型消防车等。小型消防车已不再是国家军队特有的专勤车辆了,各油、气田和化工生产单位也购置了相关专用小型消防车。国内小型消防车生产厂商也不断借鉴国外小型消车高、精、尖技术,探索性的将一些航天、军工等技术应用于国内小型消防车生产装配上,最常见到为电动、气动控制技术。电动控制是采用电动来驱动某些控制部件动作,必然有电气线路和电磁线圈、电磁阀等电动元件,但在高温、易燃易爆、对电气设备易造成损坏的潮湿、腐蚀等环境等特殊环境下此应用受到限制;气动控制是通过压缩空气驱动气动蝶阀、气动执行器等气动元件执行某些控制动作,可应用在不适合电气控制的环境,例如为了避免电、气线路和电气设备引发火灾,爆炸物或避免高温对电气线路和电气设备造成损坏的场所等。故电、气动控制技术具有传导快、无污染、传输装置结构简单、压力等级低、使用安全、成本低等优点。
电、气动控制技术在小型消防车上的应用
  电、气动控制技术一般应用于小型消防车泵浦管道闸、阀的自动控制上,其安装形式为电动控制与气动控制相结合并产生联动。一般由电控开关、导电线、电磁阀、气管线、气动蝶阀执行器等元件混搭而成;其工作原理是:当小型消防车需要出水时操作人员在驾驶室打开电控开关,电流通过导电线传导至电磁阀,电磁阀线圈通电产生磁力并吸起铁芯打开连接在电磁阀体上的气动管线通路B进行排气同时A管线进行进气,汽车贮气筒内的0.8兆帕的压缩空气流经气管线和电磁阀进入气动蝶阀执行器气缸,推动活塞使管道蝶阀产生90度翻转,从而使小型消防车液罐内的水流进入消防泵进行加压后经由消防水炮喷射而出。当小型消防车需停止出水时,操作人员关闭电动控制的电源按钮,电磁阀失去电能则线圈失去磁力,电磁阀芯在复位弹簧的回弹下复位同时也切断了压缩空气流经电磁阀到达气动执行器的通路,气动执行器气缸则自动复位同时排出气缸内的压缩空气,闸阀自动关闭。

  小型消防车作为火灾、事故灾害抢险救援的有力工具,其具备综合作战能力的装备受单车可利用资源限制,依赖于电动能和气动能,在电、气动控制的运用上,气动控制所需的压缩空气能的保持与传输决定着消防车泵浦部分的正常工作与否,也决定着小型消防车综合实战能力的正常发挥、甚至决定着小型消防车在火灾等灾害事故救援现场的生死存亡。采用此电、气动控制技术的小型消防车可实现人员在驾驶室内即可完成消防泵浦的操作,省工省时。但国内的一些相关的生产厂商在单纯的把电、气动控制技术照搬上小型消防车同时也在具有强大的灭火救援能力小型消防车的日常使用中埋下了致命的隐患。
电、气动控制技术在小型消防车上的应用
  安装有电、气动控制的小型消防车在实战使用过程中,常会发生电、气控制单方面性的故障和综合故障。电动部分故障主要集中在电线、电磁阀或者电磁阀组上;气动控制则依托电磁阀通电、线圈产生磁力吸起铁芯实现打开气路这就出现了电不通、气不动的现象导致气动执行器不工作、出水蝶阀打不开;气动部分故障主要集中在气管线、电磁阀和气动蝶阀执行器上,当电磁阀发生不通电导致气路不通故障时,气动的常开气路无法关闭,气动蝶阀不旋转、气动执行器无法排气造成出水蝶阀打不开。若按气动执行器的手动操作进行故障排除,操作人员采用人工旋转气动执行器上方的手动操作杆,但是手动操作的前提是关闭气动蝶阀执行器的进气源。若拆卸气动执行器进气管线,则压缩空气失控喷射而出,导致汽车本身贮气筒内部气压迅速下降直至气压泄尽,小型消防车制动器、离合器、变速器、取力器等一系列依托压缩空气为动力的底盘操作部件全部失灵、小型消防车丧失了机动能力。

  小型消防车在设计上受车体功能限制,液罐较大、附带多个器材箱,因此设置在车尾部泵室非常狭小。当电动、气动控制机构发生故障时,操作人员排除故障时往往要钻进管线、器材密集的泵室内,费时费力且无法独立完成。若在火场上发生上述电、气动故障,不但没有时间排除,在贻误战机同时因无法将故障车辆撤出火场而造成更大的次生事故。

  国内小型消防车验收标准对整车底盘、动力和泵浦及水泡射程等有详细的规定,对操作控制机构可靠性的验收却无规范依据。在此提出一些个人对采用电、气动控制技术的小型消防车的电、气元件布设安装的见解:在保证小型消防车底盘和泵浦系统原有正常功能前提下,将小型消防车底盘与泵浦系统使用的压缩空气更加合理区分与控制即:在小型消防车贮气筒与电磁阀之间的总输出气源管线的连接出口一端加装一个手动闸阀。当发生电气动控制故障时,操作人员可以单人迅速切断汽车贮气筒通往泵浦系统的压缩空气输出管路,保证小型消防车底盘中制动器、离合器、变速器、取力器连接等一系列依托压缩空气实现运动的部件正常使用也保证小型消防车不丧失快速移动能力;将小型消防车电、气动控制中的电磁阀或电磁阀组安装在便于人员排除故障的地方,在电磁阀与气动蝶阀执行器之间的各支线压缩空气管路上加装一个手动三通闸阀,增加气动蝶阀执行器的泄压途径,为气动蝶阀的人工手动操作创造先决条件;用不同颜色气管线将与小型消防车贮气筒连接的电、气动的气源管线进行明显的功能区分,利于操作人员快速判断出各气源管路的类别,提高故障排除的准确性。
电、气动控制技术在小型消防车上的应用
  小型消防车发展历程表明:小型消防车的发展与中国经济发展密不可分,汽车工业发展是小型消防车发展的前提,小型消防车的发展还将依赖电、气动等高科技的运用,小型消防车功能从单一到多样化、从最初简单的功能逐渐实现操控自动化,这个过程不是要照搬发达国家的成熟产品,而是要走出一条密切结合中国国情、坚持借鉴和创新并存,不断探索前进的发展道路。
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