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1、一、云梯车概述云梯车作为现代城市消防中的必要装备，随着城市高层建筑的普及而逐步向大型化方向发展，对大型登高云梯车总体的设计，能够推动国产云梯车的设计技术水平登上新台阶。云梯车作为一种灭火救人的特种设备，在现代城市消防中获得广泛应用。 产品己由最初的小型号、机械传动、简单的机电控制发展到现代的大举升高度、液压传动、智能化控制。产品的系列、性能及功能日趋完善，型式和数量越来越多，举升高度 越來越大，目前世界上最高的云梯车举升高度已达到112米。在我国，受高层建筑起步晚及产品开发难度大等因素的影响，国内云梯车的开发大部分停留在50米以下的车型扩展。目前，我国100万人口以上的城市基本按照消防规划装备
2、了 3050米的云梯车。随着高层建筑的 普及和快速发展，50米以下的云梯车已经不能满足大中城市对云梯车更大型化的需求。开发大型登高云梯车，对发展我国的大型登高类消防车，有着不可估量的社会意义和经济价值，能有效的打破国外垄断的现象。二、云梯车特点云梯车主要是随着城市高层建筑的发展而发展起来的，其在现代城市消防 中发挥着越来越重要的作用。究其原因，主要是云梯车本身具有诸多其他消防 及特种设备无法比拟的优势，具有应用范围广、作业区域大、安全限位保护措施及应急 操作系统完备、机动灵活、转场方便等特点。 1、应用范围广云梯车是集消防灭火、应急救援、高空喷洒、喷射和高空工程作业等功能于一身的综合型特种设备
3、。工作平台上设置的救援用吊耳可用于担架或吊篮营救和转移已伤亡的人员。广泛适用于城市、矿山、油田等高层建筑的消防、救援工作，是扑 灭中高层建筑火灾、救护遇险人员、抢救财产的必要装备。此外还可用于高空工程施工 作业，如大型设备的外部检修，风力发电机组的安装维护等。2、作业区域大云梯车的臂架采用混合臂式，通过不同的组合方式实现不同的起升髙度和幅度。可将消防灭火、抢险救灾的作业范围在垂直高度上扩展至78米，可在一定高度的高层建筑及一定深度的低洼地带进行救援和作业。3、完备的安全限位保护措施及应急操作系统为了切实保障消防作业的安全，保证人员的生命安全，且动作平稳、准确，登高平台消防车设置有诸多安全限位保
4、护措施（见安全保护系统）及应急操作装置。云梯车所采用的汽车底盘，需机动灵活，接近和离去角较大，转弯半径小，通过性好。可在公路上行使，速度快，转场方便。能够适应消防险情的快速反应要求。 云梯车的缺点 由于云梯车多釆用支腿支撑的作业方式。而且对地面 的支承性能要求髙，多适用于较硬的场地。对于较为松软的场地，需要铺设铁板或枕木。三、总体方案内容包括：1、云梯车总体设计方案的确定在深入分析云梯车结构组成的基础上，拫据云梯车总体设计的主要内容，遵循相关设计规范，并参考国内外有关资料，进行了云梯车形式的分类， 给出了大型结构件强度、刚度、稳定性以及整机稳定性、支腿压力和机构设计的分析方 法，制定了云梯车总
5、体设计方案丨2、云梯车变幅机构设计的确定臂架变幅机构作为云梯车的关键技术之一，其设计制造直接影响到整机的 作业性能。为满足变幅比要求和承载要求，对臂架变幅机构进行优化分析，选取变幅机 构的优化目标，分析了变幅机构模型，确定了设计变量、目标函数以及设计约束。3、云梯车参数化设计软件的设计与开发明确了云梯车产品参数化设计软件的开发思想，对该软件进行了结构与功能规划，提出了相应的设计策略，采用面向对象技术，开发了相应的参数化设计软件， 该软件是云梯车设计工作中的重要设计工具。四、云梯车的结构组成云梯车整车通常分上车、下车两大部分。下车通常包括汽车底盘，副车架总成，支腿总成，下车消防系统，油泵装置，应
6、急 动力，下车液压系统，下车电气系统，走台板及器材箱总成等。上车包括回转支承，转台，回转机构，臂架变幅系统，臂架总成，电缆液压输送系 统，上车消防系统，工作平台，平台调平系统，上车液压系统，上车电气系统，安全限 位装置等，并可以选装云梯系统，空气呼吸系统，照明系统等。现对云梯车的底盘、副车架、支腿、转台总成、臂架系统、变幅、调平系统、安全保护系统供水系统及工作台作以简要介绍：1、 云梯车的底盘云梯车主要应用于各种消防抢险作业，要求其能在各种路面上迅速的自行 转场以适应消防险情的快速反应要求。因此云梯车的底盘多釆用汽车底盘，其机动灵活，转弯半径小，通过性好。可在公路上行使，速度快，转场方便。汽车
7、发动机 为整机提供动力，侧窗取力器驱动液压油泵为消防作业提供液压动力。云梯车所采用的汽车底盘按总体性能可分为通用汽车底盘和专用汽车的改制底盘两种。我们采用的专用汽车的改制底盘是按云梯车要求专门设计改造的，其轴距较长，车架刚性好。采用前悬下沉式驾驶室可以满足公路运输对于整车高度的限制，为臂架布置让出空间。尽管该种形式的云梯车在行驶状态时臂架同样置于驾驶室上方，但是 由于降低了驾驶室顶栩高度，从而降低了臂架位置，故整机重心低。驾驶室悬挂在前桥 前面，加大了车身长度，适合使用较长的臂架。不足之处在于驾驶室悬 挂在前桥前，前桥轴荷大，车身增长使得接近角减小，降低了通过性能。可选用德国奔驰Actros3
8、344（64）前4后10底盘，带有ABS及自动导航系统。发动机：OM501LA，功率320kw，六缸微型增压中冷发动机。也可选用国内生产的通用二类底盘，但需要在原车底盘上增设带有固定支腿和回转支撑连接的副车架，以实现对上车的支撑。2、 云梯车的副车架及支腿副车架安装在云梯车的底盘上，为云梯车的主要承力部件，上车的质量及载荷通过副车架传递到支腿上。副车架采用整体箱形式。整体箱形式副车架由一根纵梁和两根横梁组成，此结构形式较平面框架式具有较大的抗扭刚度，可以减小或消除抬腿现象，且制造构件少，结构简单，工艺性好。副车架上设有支腿箱，液压活动支腿安装其中，作业时支腿伸出，支撑在地面上， 使轮胎离地，增
9、大支撑面枳，提高整机稳定性。采用H式支腿：此种支腿外伸距离大，每一支腿有两个液压缸，即水平伸缩和垂直支 撑液压缸，支腿呈H形。为保证有足够距离，左右支腿互相叉开。只式 支腿对地面适应性好，易于调平。3、 云梯车的转台总成 转台是用来安装臂架、变幅机构、回转机构、上车控制单元和上车液压单元的机架结构，是承接上车和下车的关键部件，可以经行超过360的旋转，需具有足够的强度和刚度。它通过回转支承装置 安装在副车架上。转台结构主要为双板复合的框架结构，设有臂架后铰点、变幅油缸绞 点，铰点处均采用加强筋加强，变幅油缸后铰点布置在回转中心前侧。回转机构布置在转 台的一侧，并配有登上工作平台的梯子，同时还设
10、置了回转机构罩，罩上设置扶手，方便消防人员上下车。另一侧设置控制台，并配以座椅和护栏。4、 云梯车的臂架系统 臂架是云梯车最重要的承载构件，并通过臂架的伸缩和变幅动作实现工作平台的提升，将人员运送到指定的作业高度。云梯车的臂架组合形式为折叠伸缩臂式。由于伸缩臂架的长度可以变化，并通过改变臂架工作仰角达到变幅目的，故具有良好的通过性及到达性。臂架的外观造型、重量、起升性能直接影响整机的造型和性能。为了使臂架更轻，性能更强，臂架截面的设计需要解决板材屈曲的问题，采用WELDOX900高强度钢板，从而大幅度地降低了臂架自重。随着臂架材料强度级别的提高，充分利用材料的性能，臂架截面从传统的四边形型结构
11、发展到大圆弧的四边形箱型结构，现在釆用的六边形及多边形臂架截面，使得臂架的稳定性不断提高并减小了臂架的截面面积，提高材料的利用率，提高了整机稳定性，扩大了作业幅度。5、云梯车的变幅系统 云梯车的变幅系统为臂架摆动式变幅，是通过臂架在垂直平面内绕其后铰 点摆动改变臂架仰角。液压缸变幅是云梯车最具代表性的变幅形式，其结构简 单紧凑，易于布置，工作平稳。根据变幅力大小，采用双缸。变幅液压缸采用前置式布置，具有变幅推力小，液压缸径小，臂架悬臂部分短，臂架受力条件好的特点，但是臂架下方有效空间小。混合臂式云梯车臂架既可摆动，也可伸缩，既能增加起升高度，也能改变登高平台消防车幅度。臂架伸缩时，虽然幅度随之
12、改变，但臂架伸缩的主要目的是使登高平台消 防车在作业时工作平台取得较大的起升高度，在行驶时收缩臂架以获得较小的外形尺寸，一般不作为变幅机构使用。此外臂架变幅时会引起臂架及其以上部件和额定载荷重心的升降，耗费额外的驱动功率。6、登高平台消防车调平系统：电液比例调平机构该调平机构原理是通过安装在工作平台上的水平传感器来感知工作平台的状态，并产生一个相应的电流，控制调平油缸的动作，最终使工作平台保持水平状态。电液比例调平机构主要部件包括水平传感器、调平液压缸、电液比例换向阀和放大比较器水平传感器输出信号的大小与工作平台的倾斜角度成正比。当臂架变幅时，工作平台与水平面产生一定的夹角，水平传感器输出相应
13、大小的信号，经放大比较器放大、判定方向后，驱动电液比例阀中的比例电磁铁，使阀芯产生位移，输出压力液体，液体的流量与控制电流成正比，即与工作平台的倾斜角度成正比, 控制工作平台发生与原倾斜方向相反的转动，工作平台恢复到水平状态。在工作平台倾 斜角度减小的过程中，水平传感器输出信号减小，压力液体的流量减小，工作平台与水平面之间的夹角大时恢复水平的速度快，工作平台与水平面之间夹角小时恢复水平的速度慢，因此其调平过程连续、平稳，调平性能好、控制精度高、动态响应快。能满足本车的使用。7、安全保护系统云梯车高空作业，安全系统是保障操作人员生命安全的重要环节。安全系统包括：梯端防碰撞设计，车身防碰撞设计，消
14、防水炮压力超高报警设计，梯架超载报警设计，支架软腿报警设计，极限位置缓冲减速报警设计，梯端防滑设计，火场监控系统设计等。8、供水系统用于高空火灾救险，需保证水泵有足够的压力，射程。采用奥地利卢森堡亚R600低压车用消防水泵，功率95kw，泵转速2335r/min，压力1.3Mpa。9、工作台工作台是操作人员，和展开救助的主要位置。设有云梯车操控平台，使工作台到达所需的位置。考虑工作台的工作环境及质量，整体采用LY12耐高温铝合金，400不产生永久变形，且比重小。五、整车的技术参数总质量45300kg；车速90km/h，电压230V，50Hz；工作外伸跨度28米，最高高度78米，旋转360，最大
15、倾斜度0.3；安全工作负载4人+40kg；工作环境：六级风速以下（12.5m/s）。技术特点：1、到现场40秒进入工作状态，5分钟全部展开，达到设计高度。2、整个梯架变形小，晃动小，作用范围广，救援能力强。3、操作集中，自动化程度高，操作简单。4、车辆配置完整的水路，兼备普通水罐车、高喷车，云梯车的功能。5、阀门采用电气控制，一个消防员在支腿处操作即可完成引水，水泵开关，油门加速，消防放炮开关等操作。六、基本的操作规程1、支腿动作：四个支腿可以同时动作，也可以单个调整。一般顺序为：左右两侧的支腿分别伸出，前面两个支腿同时下降支撑，最后面的支腿下降支撑，使整个车身离地，并确保水平。2、支臂动作：线使用意见启动，使支臂到达系统设定好的位置。再根据现场的需要操作，到达既定的位置。10技术类别b
云梯车：概述、特点、方案等【务实文章】
