CN108452457B - 一种水带消防车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水带消防车，包括底盘、储带厢以及收放带装置，底盘上设置有发动机、变速箱、驱动轮，还包括变量泵和控制器，发动机的第一输出端与变速箱的输入端连接，变速箱的输出端与驱动轮连接，发动机的第二输出端通过取力轴与变量泵连接；或，发动机的输出端与变速箱的输入端连接，变速箱的第一输出端与驱动轮连接，变速箱的第二输出端通过取力轴与变量泵连接；控制器同时与发动机及变量泵连接；控制器用于控制水带消防车的车速，和/或，用于控制变量泵的排量和/或流量和/或压力；变量泵连接收放带装置的驱动机构。该水带消防车，取消了分动箱，降低了成本，节省了布置空间，提高储带能力。同时，故障点少，底盘行驶和上装液压源稳定。

Description

一种水带消防车

技术领域

本发明涉及消防装备技术领域，更具体而言，涉及一种水带消防车。

背景技术

水带消防车属于专勤消防车，主要用于为主战消防车提供救援用的消防水带，并在救援结束后将水带回收归存于备用状态，其包括可行驶的底盘、设置于底盘上的动力厢和储带厢，在储带厢上设置有铺带机构，在铺带机构上方滑动设置有收放带装置，在铺带机构下方设置有理带装置，在消防救援时，操作人员打开储带厢，取出水带，并将水带一端置于第一工作位置(如消防水源提供点)，随着水带消防车的行走，储带厢内的水带沿路铺设到第二工作位置(如救援灭火地点)，完成水带铺设。在救援结束后，水带消防车从第一工作位置到第二工作位置(也可反向)，通过铺带机构、收放带装置和理带装置等部件，将水带有序的收放、归存于储带厢，以备下次使用。

水带消防车至少有正常行驶工况和低速行驶工况，在正常行驶工况下，水带消防车正常行驶，比如在水带消防车赶赴救援地点的工况。在低速行驶工况下，水带消防车低速行驶，配合水带铺设或水带回收，此种工况下，需要动力驱动铺带机构、收放带装置、理带装置等动作。

目前水带消防车的上装(底盘上设置的部件)取力方式主要有两种，一种是发动机取力，另外一种是传动轴断轴取力。发动机取力如图1所示，一方面，发动机的动力输出端经变速箱、底盘传动轴将动力输出至驱动桥，驱动水带消防车行驶；另一方面，发动机的取力输出端经传动轴连接分动箱的输入端，分动箱的输出端连接油泵(定量泵)、清洗水泵等工作装置，同时，分动箱内设置有离合器、传动齿轮，可实现油泵的单独运转、清洗水泵的单独运转及油泵和清洗水泵的同时运转。断轴取力方式如图2-4所示，其原理是，发动机连接变速箱，变速箱经前底盘传动轴连接分动箱的第一输入端，分动箱的输出端连接油泵、后底盘传动轴，分动箱的第二输入端还连接有马达，至少一个油泵的出油口与马达的进油口连通。分动箱有三种工况，第一工况下如图2所示，分动箱的第一输入端与后底盘传动轴的输入端接合，使发动机的动力经后分动箱传递给驱动桥，驱动水带消防车正常行驶。第二工况下如图3所示，分动箱的第一输入端与后底盘传动轴的输入端接合，使发动机的动力经后分动箱传递给驱动桥，驱动水带消防车正常行驶，同时，分动箱的第一输入端还与油泵的输入端驱动连接，驱动油泵为水带消防车底盘上的其它工作装置提供动力。第三工况下如图4所示，分动箱的第一输入端与油泵的输入端驱动连接，分动箱的第一输入端与后底盘传动轴的输入端断开，至少一个油泵的出油口与马达的进油口连通，马达的输出轴与后底盘传动轴驱动连接，驱动水带消防车低速行驶，同时，至少一个油泵还可以为水带消防车底盘上的其它工作装置提供动力，该第三种公开适合水带消防铺带和收带工况。

但是，上述的水带消防车，对于发动机取力的方式，设置有分动箱，成本高，且分动箱占用空间大，布置难度大，又影响水带消防的储带能力。同时，由于水带消防车在水带收放阶段，需要低速、平稳行驶，行驶动力需求较小，而收放带装置、理带装置及铺带机构等上装工作装置动力需要大，而在赶赴救援地点的过程中，油泵(定量泵)又不需要工作，因而，油泵压力、流量随着车速的变化而变化，无法给收放带装置等提供稳定的液压源，难以控制水带消防车低速平稳行驶。另外，分动箱内的离合器需要经常动作，容易发生故障，维修成本高。

而对于断轴取力的方式，仍然设置有分动箱，同时，分动箱需要设置在水带消防车底盘的中部，液压管路较多、较长，管路繁杂，成本高，且分动箱占用空间大，布置难度大，又影响水带消防的储带能力。同时，也存在油泵压力、流量随着车速的变化而变化，无法给收放带装置等提供稳定的液压源，也难以控制水带消防车低速平稳行驶的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种水带消防车，以在保证水带消防车能够低速行走等工况同时，给水带消防车提供稳定的液压源，降低制造成本，减少设备故障点，提高水带消防车的储带能力，至少其中之一。

具体地，本发明提出的一种水带消防车，包括底盘、设置于底盘上的储带厢以及设置于储带厢上方的收放带装置，所述底盘上设置有发动机、变速箱、驱动轮，所述发动机通过变速箱连接驱动轮，同时，还包括：

变量泵，所述发动机的第一输出端与所述变速箱的输入端连接，所述变速箱的输出端与所述驱动轮连接，所述发动机的第二输出端通过取力轴与所述变量泵连接；或，所述发动机的输出端与所述变速箱的输入端连接，所述变速箱的第一输出端与所述驱动轮连接，所述变速箱的第二输出端通过取力轴与所述变量泵连接；

控制器，所述控制器同时与所述发动机及变量泵连接；所述控制器用于控制水带消防车的车速，和/或，用于控制所述变量泵的排量和/或流量和/或压力；所述变量泵连接所述收放带装置的驱动机构。

上述的水带消防车，优选地，所述控制器还用于获取水带消防车的车速，并用于根据水带消防车的车速控制所述变量泵的流量和压力。

上述的水带消防车，优选地，所述发动机上设置有获取所述发动机的转速的转速传感器，所述控制器与所述转速传感器连接，所述控制器还用于根据所述转速传感器的信号获取水带消防车的车速，并用于控制水带消防车的车速。

上述的水带消防车，优选地，所述控制器包括底盘控制器和上装控制器，所述底盘控制器用于读取所述发动机的转速及水带消防车的车速，所述上装控制器与所述底盘控制器及变量泵连接，所述上装控制器用于通过所述底盘控制器控制水带消防车的车速，并用于根据所述水带消防车的车速控制所述变量泵的流量和压力。

上述的水带消防车，优选地，所述变速箱上还设置有挡位检测开关和挡位切换机构，所述控制器与所述挡位检测开关及挡位切换机构连接，所述控制器用于获取所述变速箱的挡位，并用于控制所述变速箱的挡位、发动机的转速，以控制所述水带消防车的车速。

上述的水带消防车，优选地，还包括设置于底盘上的动力厢，所述动力厢设置于所述底盘的驾驶室与所述储带厢之间，所述变量泵设置于所述动力厢内。

上述的水带消防车，优选地，所述控制器还用于获取所述变量泵实时的排量和/或流量和/或压力，并用于根据所述变量泵实时的排量和/或流量和/或压力，调节所述发动机的输出功率。

上述的水带消防车，优选地，还包括设置于所述储带厢上方的可横向移动的铺带机构，所述铺带机构包括纵向导轨及驱动所述纵向导轨横向移动的丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构的丝杠连接横移马达，所述丝杠螺母机构的螺母连接纵向导轨，所述收放带装置滑动设置于所述纵向导轨的上方，所述收放带装置的驱动机构包括滚轮马达、伸缩油缸，所述纵向导轨上还滑动设置有理带装置，所述理带装置通过理带马达驱动沿所述纵向导轨滑动，所述变量泵的出油口与所述横移马达、滚轮马达、伸缩油缸及理带马达连接。

上述的水带消防车，优选地，所述发动机为柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机。

上述的水带消防车，优选地，还包括清洗水泵，所述变量泵包括多个，所述清洗水泵、多个变量泵与所述取力轴驱动连接。

本发明提出的一种水带消防车，包括底盘、设置于底盘上的储带厢以及设置于储带厢上方的收放带装置，底盘上设置有发动机、变速箱、驱动轮，发动机通过变速箱连接驱动轮，同时，还包括：变量泵和控制器，发动机的第一输出端与变速箱的输入端连接，变速箱的输出端与驱动轮连接，发动机的第二输出端通过取力轴与变量泵连接；或，发动机的输出端与变速箱的输入端连接，变速箱的第一输出端与驱动轮连接，变速箱的第二输出端通过取力轴与变量泵连接；控制器同时与发动机及变量泵连接；控制器用于控制水带消防车的车速，和/或，用于控制变量泵的排量和/或流量和/或压力；变量泵连接收放带装置的驱动机构。该水带消防车，由于发动机或变速箱的第二输出端(即取力输出端)通过取力轴直接连接变量泵，相对于现有技术的水带消防车，取消了分动箱，降低了成本，节省了布置空间，从而使水带消防车可以设置更大的储带厢，提高储带能力，这对于追求更大储带空间的水带消防车而言，具有重大意义。同时，由于取消了分动箱，动力传递路线短，传动效率高，且故障点减少，产品的维修成本也得到降低。另外，本水带消防车，采用变量泵取代了传统的定量泵，可以通过调节变量泵的排量、流量或压力，保证水带消防车在水带收放阶段低速稳定行走，并可以为上装部分提供稳定的压力源，而在水带消防车的赶赴救援现场的正常行驶阶段，可以将变量泵的排量调整为0，确保水带消防车快速行驶。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为现有技术中水带消防车一种上装取力方式的示意图；

图2为现有技术中水带消防车另一种上装取力方式在第一工况的示意图；

图3为图2的水带消防车在第二工况的示意图；

图4为图2的水带消防车在第三工况的示意图；

图5为本发明具体实施例提出的一种水带消防车的动力传递原理图；

图6为本发明具体实施例提出的一种水带消防车的结构示意图；

图7为本发明具体实施例提出的另一种水带消防车的结构示意图；

图8为图6所示水带消防车的控制原理示意图；

图9为图7所示水带消防车的控制原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，只用于区分特征相同或类似的不同零部件，不作为零部件本身的限定，各零部件之间也没有先后关系或依赖关系，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

一方面，请参考图5-9，本发明提出的一种水带消防车，包括底盘10、设置于底盘10上的储带厢20以及设置于储带厢20上方的收放带装置30，底盘10上设置有发动机11、变速箱12、驱动轮13，发动机11通过变速箱12、底盘传动轴、驱动桥等连接驱动轮13，底盘10、储带箱20、收放带装置30的构造可以参考现有技术，与现有技术不同的是，该水带消防车还包括变量泵40和控制器60，其中，在一种方式中，如图6和8所示，发动机11的第一输出端与变速箱12的输入端连接，变速箱12的输出端与驱动轮13连接，发动机11的第二输出端通过取力轴50与变量泵40连接；在另一种具体方式中，如图7和9所示，发动机11的输出端与变速箱12的输入端连接，变速箱12的第一输出端与驱动轮13连接，变速箱12的第二输出端通过取力轴50与变量泵40连接；同时，控制器60还同时与发动机11及变量泵40连接；控制器60用于控制水带消防车的车速，和/或，用于控制变量泵40的排量和/或流量和/或压力；变量泵40连接收放带装置30的驱动机构，用于驱动水带消防车的收放带装置30等上装部分有序工作。变量泵即排量可变的泵，可以是径向柱塞泵、轴向柱塞泵、叶片泵等型式，同时变量泵可以是单一的一个泵，也可以是多个变量泵。

本方案中，由于发动机11或变速箱12的第二输出端(即取力输出端)通过取力轴50直接连接变量泵40，相对于现有技术的水带消防车，取消了分动箱，降低了成本，节省了布置空间，从而使水带消防车可以设置更大的储带厢20，提高储带能力，这对于追求更大储带空间的水带消防车而言，具有重大意义。同时，由于取消了分动箱，动力传递路线短，传动效率高，且故障点减少，产品的维修成本也得到降低。另外，本方案中，采用变量泵取代了传统的定量泵，可以通过调节变量泵40的排量、流量或压力，保证水带消防车在水带收放阶段低速稳定行走，并可以为上装部分提供稳定的压力源，而在水带消防车的赶赴救援现场的正常行驶阶段，可以将变量泵40的排量调整为0，确保水带消防车快速行驶。

上述的水带消防车，通过控制控制器60控制水带消防车的车速，可以使水带消防车行驶稳定，便于回收和铺设水带，同时，为了给上装一个稳定的压力源，通过调节变量泵40的排量、流量和/或压力，具体地，控制器60还用于获取水带消防车的车速，并用于根据水带消防车的车速控制变量泵40的流量和压力，通过车速与变量泵40的流量和压力的匹配，使水带消防车行驶稳定，液压源稳定。同时，优选地，控制器60还用于获取变量泵40实时的排量和/或流量和/或压力，并用于根据变量泵40实时的排量和/或流量和/或压力，调节发动机11的输出功率。从而使发动机11的功率与底盘10及上装部分的需求一致。

上述的水带消防车，具体地，发动机11上设置有获取发动机11的转速的转速传感器，控制器60与转速传感器连接，控制器60还用于根据转速传感器的信号获取水带消防车的车速，并用于控制水带消防车的车速。

上述的水带消防车，如图6-9所示，控制器60还可以包括底盘控制器61(如底盘ECU)和上装控制器62，底盘控制器61用于读取发动机11的转速及水带消防车的车速，上装控制器62与底盘控制器61及变量泵40连接，上装控制器62用于通过底盘控制器61控制水带消防车的车速，并用于根据水带消防车的车速控制变量泵40的流量和压力。本方案中，通过上装控制器62从底盘控制器61上读取发动机11的转速及水带消防车的车速，控制更加简单，容易在水带消防车的改制与推广。

为控制水带消防车的车速(收放带装置30回收水带的速度通常是稳定的，若车速不稳定，影响水带收放)，可以将变速箱调定在预定挡位，如一挡，但也可通过控制器60同步控制挡位，具体地，变速箱12上还设置有用于检测变速箱挡位的挡位检测开关和用于切换变速箱挡位的挡位切换机构，控制器60与挡位检测开关及挡位切换机构连接，控制器60用于获取变速箱12的挡位，并用于控制变速箱12的挡位、发动机11的转速，以控制水带消防车的车速。变速箱12的挡位检测与挡位控制可以参考现有技术。

为便于对水带消防车动力部分的统一管理，优选地，还包括设置于底盘10上的动力厢70，动力厢70设置于底盘10的驾驶室14与储带厢20之间，变量泵40设置于动力厢70内，上装控制器61也可以设置于动力厢70内，这样可以便于变量泵40、上装控制器61的防护、检修及管理。

上述的水带消防车，优选地，还包括设置于储带厢20上方的可横向移动的铺带机构80，铺带机构80包括纵向导轨81及驱动纵向导轨81横向移动的丝杠螺母机构82，丝杠螺母机构82的丝杠连接横移马达，丝杠螺母机构82的螺母连接纵向导轨81，收放带装置30滑动设置于纵向导轨81的上方，收放带装置30的驱动机构包括滚轮马达、伸缩油缸，滚轮马达用于驱动滚轮转动以回收水带，伸缩油缸用于驱动收放带装置30在纵向导轨81上伸缩，纵向导轨81上还滑动设置有理带装置90，理带装置90通过理带马达驱动沿纵向导轨81滑动，变量泵40的出油口与横移马达、滚轮马达、伸缩油缸及理带马达连接，用于驱动横移马达、滚轮马达、伸缩油缸及理带马达动作以实现纵向导轨81横移、水带回收、收放带装置30伸缩以及理带装置90来回移动。

发动机11作为整个水带消防车的动力来源，可以为柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机。为实现对水带的清洗，可以设置清洗水泵，便于实现多个驱动机构的独立控制，变量泵40可以设置为多个，清洗水泵、多个变量泵40与取力轴50驱动连接，取力轴50可以同时驱动多个变量泵40和清洗水泵工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水带消防车，包括底盘(10)、设置于底盘(10)上的储带厢(20)以及设置于储带厢(20)上方的收放带装置(30)，所述底盘(10)上设置有发动机(11)、变速箱(12)、驱动轮(13)，所述发动机(11)通过变速箱(12)连接驱动轮(13)，其特征在于，还包括：

变量泵(40)，所述发动机(11)的第一输出端与所述变速箱(12)的输入端连接，所述变速箱(12)的输出端与所述驱动轮(13)连接，所述发动机(11)的第二输出端通过取力轴(50)与所述变量泵(40)连接；或，所述发动机(11)的输出端与所述变速箱(12)的输入端连接，所述变速箱(12)的第一输出端与所述驱动轮(13)连接，所述变速箱(12)的第二输出端通过取力轴(50)与所述变量泵(40)连接；

控制器(60)，所述控制器(60)同时与所述发动机(11)及变量泵(40)连接；所述控制器(60)用于控制水带消防车的车速，和/或，用于控制所述变量泵(40)的排量和/或流量和/或压力；所述变量泵(40)连接所述收放带装置(30)的驱动机构；

所述控制器(60)还用于获取水带消防车的车速，并用于根据水带消防车的车速控制所述变量泵(40)的流量和压力；

所述变速箱(12)上还设置有挡位检测开关和挡位切换机构，所述控制器(60)与所述挡位检测开关及挡位切换机构连接，所述控制器(60)用于获取所述变速箱(12)的挡位，并用于控制所述变速箱(12)的挡位、发动机(11)的转速，以控制所述水带消防车的车速；

所述控制器(60)还用于获取所述变量泵(40)实时的排量和/或流量和/或压力，并用于根据所述变量泵(40)实时的排量和/或流量和/或压力，调节所述发动机(11)的输出功率。

2.根据权利要求1所述的水带消防车，其特征在于，所述发动机(11)上设置有获取所述发动机(11)的转速的转速传感器，所述控制器(60)与所述转速传感器连接，所述控制器(60)还用于根据所述转速传感器的信号获取水带消防车的车速，并用于控制水带消防车的车速。

3.根据权利要求1所述的水带消防车，其特征在于，所述控制器(60)包括底盘控制器(61)和上装控制器(62)，所述底盘控制器(61)用于读取所述发动机(11)的转速及水带消防车的车速，所述上装控制器(62)与所述底盘控制器(61)及变量泵(40)连接，所述上装控制器(62)用于通过所述底盘控制器(61)控制水带消防车的车速，并用于根据所述水带消防车的车速控制所述变量泵(40)的流量和压力。

4.根据权利要求1-3任一项所述的水带消防车，其特征在于，还包括设置于底盘(10)上的动力厢(70)，所述动力厢(70)设置于所述底盘(10)的驾驶室(14)与所述储带厢(20)之间，所述变量泵(40)设置于所述动力厢(70)内。

5.根据权利要求1-3任一项所述的水带消防车，其特征在于，还包括设置于所述储带厢(20)上方的可横向移动的铺带机构(80)，所述铺带机构(80)包括纵向导轨(81)及驱动所述纵向导轨(81)横向移动的丝杠螺母机构(82)，所述丝杠螺母机构(82)的丝杠连接横移马达，所述丝杠螺母机构(82)的螺母连接纵向导轨(81)，所述收放带装置(30)滑动设置于所述纵向导轨(81)的上方，所述收放带装置(30)的驱动机构包括滚轮马达、伸缩油缸，所述纵向导轨(81)上还滑动设置有理带装置(90)，所述理带装置(90)通过理带马达驱动沿所述纵向导轨(81)滑动，所述变量泵(40)的出油口与所述横移马达、滚轮马达、伸缩油缸及理带马达连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的水带消防车，其特征在于，所述发动机(11)为柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机。

7.根据权利要求1-3任一项所述的水带消防车，其特征在于，还包括清洗水泵，所述变量泵(40)包括多个，所述清洗水泵、多个变量泵(40)与所述取力轴(50)驱动连接。

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