一種室內(nèi)用小型消防車設(shè)計(jì)方案分析

摘 要：為了解決因樓層高、樓道擁擠等原因引起的救火困難以及火情發(fā)現(xiàn)遲等問題，從方便實(shí)用性角度出發(fā)，本文設(shè)計(jì)了一種室內(nèi)用小型消防車，并從基本構(gòu)成、工作原理和特性等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。該消防車可以實(shí)現(xiàn)自動尋火、準(zhǔn)確定位、快速滅火等智能化功能，結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、可靠耐用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：消防車 智能 設(shè)計(jì)方案

中圖分類號：U462.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0076-02

住宅建筑因其內(nèi)部可燃物多、火災(zāi)載荷大、人員多而集中等特點(diǎn)，一直是火災(zāi)的高發(fā)區(qū)，加之蔓延途徑多、速度快，火災(zāi)一旦發(fā)生，就會造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。隨著城市化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，我國住宅建筑建設(shè)的速度和總量也在不斷攀升，防火與滅火形勢相當(dāng)嚴(yán)峻。

古往今來火災(zāi)一直威脅著人們的財產(chǎn)和生命安全，然后有許多是由于人們的疏忽大意而造成的，如果能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理，有許多火災(zāi)是完全可以避免的。尤其是在火災(zāi)現(xiàn)場無人的時候或人們還未及時發(fā)現(xiàn)的時候就可將火災(zāi)消滅在萌芽階段。基于以上原因，本文設(shè)計(jì)了一種室內(nèi)用小型消防車，并對其結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及特性等進(jìn)行詳細(xì)分析。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，該消防車可以實(shí)現(xiàn)及早發(fā)現(xiàn)、自動尋火、準(zhǔn)確定位、快速滅火等功能，有效克服當(dāng)前火情發(fā)現(xiàn)不及時、人工滅火存在安全隱患等缺點(diǎn)。

1 室內(nèi)用小型消防車的基本構(gòu)成

圖1所示為設(shè)計(jì)的室內(nèi)用小型消防車結(jié)構(gòu)示意圖。為了使傳動、成本、穩(wěn)定性等方面更合理要求，該方案對驅(qū)動部分的減速機(jī)構(gòu)引入兩級減速圓柱齒輪傳動，對轉(zhuǎn)向部分引入錐齒輪及單級圓柱齒輪傳動，在驅(qū)動部分可以實(shí)現(xiàn)大的傳動并且提高車的美觀、提高轉(zhuǎn)向部分電動機(jī)的穩(wěn)定性[1]。

該室內(nèi)用小型消防車機(jī)構(gòu)主要有前后車輪、前后驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)向電動機(jī)、控制繩輪電動機(jī)、電瓶、滅火器、小齒輪、過度齒輪、大齒輪、軸承、前車軸、前支撐、鍵、轉(zhuǎn)向大齒輪、轉(zhuǎn)向小齒輪、轉(zhuǎn)向齒條、平行四邊形機(jī)構(gòu)、后支撐、車架總成等部件組成。

2 室內(nèi)用小型消防車的工作原理

該消防車的工作部分可分為驅(qū)動前后運(yùn)動傳動部分、消防車轉(zhuǎn)向部分、滅火器開啟并噴射滅火液三個部分。

2.1 室內(nèi)用小型消防車機(jī)構(gòu)驅(qū)動前后運(yùn)動傳動部分

圖2所示為消防車向前或向后運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)火情需要進(jìn)行自動滅火時，單片機(jī)根據(jù)傳感器傳來的信號進(jìn)行處理，然后發(fā)送信號控制驅(qū)動部分電動機(jī)的電源控制開關(guān)，促使電動機(jī)轉(zhuǎn)動，電動機(jī)帶動兩級圓柱減速齒輪轉(zhuǎn)動即可實(shí)現(xiàn)自動前進(jìn)或后退功能。

2.2 室內(nèi)用小型消防車轉(zhuǎn)向部分

圖3所示為室內(nèi)用小型消防車轉(zhuǎn)向車輪發(fā)生轉(zhuǎn)向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)消防車到達(dá)某一位置時，不同部位的火情傳感器向單片機(jī)處理器輸送不同的信號，這時單片機(jī)根據(jù)各方的信號判斷車體與大火的位置。若要改變車體的方位，單片機(jī)準(zhǔn)確地計(jì)算控制轉(zhuǎn)向電動機(jī)電源的時刻及持續(xù)時間，并向控制電動機(jī)發(fā)出信號?？刂妻D(zhuǎn)向電動機(jī)轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一級圓柱齒輪、圓錐齒輪和齒輪齒條傳輸?shù)狡叫兴倪呅螜C(jī)構(gòu)，拉動車輪轉(zhuǎn)向，這時車輪的轉(zhuǎn)動迫使車體方位發(fā)生變化，成功實(shí)現(xiàn)車體的轉(zhuǎn)動。

2.3 室內(nèi)用小型消防車滅火器開啟部分

圖4所示為室內(nèi)用小型消防車滅火器開啟與關(guān)閉機(jī)構(gòu)。當(dāng)室內(nèi)用小型消防車到達(dá)滅火預(yù)定位置后，單片機(jī)向控制滅火器開關(guān)的機(jī)構(gòu)發(fā)出信號，此時開關(guān)控制機(jī)構(gòu)按照單片機(jī)處理器的要求自動開啟滅火器。滅火器開啟后向大火噴滅火液，只要單片機(jī)處理器不向該機(jī)構(gòu)發(fā)出關(guān)閉信號，滅火液一直向大火噴射直到滅火液噴射完畢。當(dāng)單片機(jī)處理器接收到火情傳感器傳來無火信號時，單片機(jī)處理器立即向控制滅火器開關(guān)的機(jī)構(gòu)發(fā)出關(guān)閉信號，成功地實(shí)現(xiàn)自動滅火[2]。

3 室內(nèi)用小型消防車特性分析

通過對本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)用小型消防車的基本結(jié)構(gòu)及工作原理的分析，從整體機(jī)構(gòu)來看，該方案具有以下特點(diǎn)。

（1）總體結(jié)構(gòu)仍然保持了轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的緊湊性，以及材料加工的最小化。

（2）該室內(nèi)用小型消防車機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中，在驅(qū)動部分運(yùn)用了兩級減速圓柱齒輪，在轉(zhuǎn)向部分運(yùn)用了一級錐齒輪傳動和齒輪齒條傳動，傳動比滿足本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。

（3）通過三維動畫模擬該消防車的工作過程，可以看出本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)用小型消防車機(jī)構(gòu)的各部件能協(xié)調(diào)工作、實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

4 結(jié)語

配有室內(nèi)智能消防車機(jī)構(gòu)的房間可減少不必要的財產(chǎn)損失，由于機(jī)構(gòu)采用自動智能化，消防員員不必再為危險的爬樓、滅火而煩惱，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊不影響室內(nèi)物品的擺放與人的行走，由于室內(nèi)智能消防車機(jī)構(gòu)可將復(fù)雜危險操作安全化，從而有效降低了財產(chǎn)損失，提高滅火安全性和環(huán)保功能，因而在不久的將來必將被廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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