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  近年来,随着国内小型消防车技术的发展,消防员对车辆的人性化、舒适性的设计也有了更高的要求。小型消防车的上车踏板主要分两种:第一种为垂直布置的踏板,通常为2~3级上下竖直排列;第二种为阶梯式踏板,各级错位斜向上排布。目前国内小型消防车辆普遍采用第一种垂直踏步形式,人机性能很差,上下车很不方便,特别在消防员下车时,由于无法看到下一级踏板,严重影响消防员的下车速度;而第二种阶梯式踏步只出现在进口美式小型消防车上,该类踏板人机性较好,但其占用空间较大,整车布置难度大,需要在专用小型消防车底盘上才能实现,难以适应国内小型消防车的改装现状。
  随着电子技术、计算机技术及信息技术在汽车行业中的不断应用,汽车电子控制技术得到了迅猛发展,汽车电子化程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型及改进汽车性能最重要的技术措施。因此,根据小型消防车的使用需求,开发设计一种电控翻转踏板系统具有非常重大的意义。

  随着电子技术、计算机技术及信息技术在汽车行业中的不断应用,汽车电子控制技术得到了迅猛发展,汽车电子化程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型及改进汽车性能最重要的技术措施。因此,根据小型消防车的使用需求,开发设计一种电控翻转踏板系统具有非常重大的意义。

小型消防车电控翻转踏板系统的研制

  一、电控翻转踏板方案的制定
  1、电控翻转踏板系统组成
  电控翻转踏板主要由电控系统、供气系统、翻转踏步(驱动机构、活动踏板及机械翻转机构)组成。
  2、电控翻转踏板工作原理
  当车速小于10km/h时,如某侧车门打开,则车身控制器会立即驱动与该门关联的电磁阀,使电磁阀得电导通气路,气源中的高压气体通过电磁阀到达翻转机构的气缸,并驱动气缸带动机械摇臂动作,使翻转踏板从收起状态向外翻转到平置状态,完成该车门翻转踏板的打开操作。当关闭该车门时,车身控制器停止驱动与该门关联的电磁阀,电磁阀失电断开气路,驱动气缸进行复位动作,带动翻转踏板从平置状态向内翻转到立起状态,活动踏板收纳于上级踏板正下方。
  3、电控翻转踏板系统的特点
  (1)结构简单便于安装
  该系统的机械部分为简单的杠杆机构,由气缸、固定座、转轴、摇臂和活动踏板构成。采用一体式设计,整体可以通过4个螺栓装配到车辆上,实现快速拆装。
  (2)系统稳定性高
  (1)机械部分的关键在于杠杆机构能绕转轴可靠地转动,为此,轴与孔之间采用自润滑的衬套结构,确保在恶劣环境中长时间使用时,不会出现生锈卡涩的问题。
  (2)车身控制器根据车辆当前车速、车门状态、踏板收起状态及外围线路状态等,控制踏板展开与收起,以及控制仪表进行相关报警,逻辑简单可靠。
  (3)供气系统采用整车储气筒中的气源,气路插接件采用VOSS快插接头,密封性好;气缸为单作用气缸,结构简单,可靠耐用。
  3、整车增加成本少
  (1)机械部分除转轴外均采用钢板折弯焊接件,成本较低。
  (2)电控部分只在原有车辆的基础上增加了2个电磁阀和踏板收起到位传感器。

  (3)气控部分只在原有车辆的基础上增加了2个气控阀和2个驱动气缸。

小型消防车电控翻转踏板系统的研制

  二、电控翻转踏板各分总成功能
  1、电控及报警系统
  该系统由组合仪表、车身控制器、左门开关、右门开关、左门踏板电磁阀、右门踏板电磁阀、左门踏板到位开关及右门踏板到位开关等组成。
  当车速小于10km/h时,如某侧车门打开,则车身控制器会立即驱动与该门关联的电磁阀,使电磁阀得电导通气路,如此时发动机处于运转状态,则车身控制器会通过CAN线通知仪表进行相关报警提示。当关闭该车门时,车身控制器停止驱动与该门关联的电磁阀,电磁阀失电断开气路,此时仪表仍会持续报警直到该侧翻转到位开关有效。左、右侧翻转踏板独立控制。
  2、供气系统
  该系统使用车辆储气筒作为供气源,提供最大压力约0.85MPa的气流。当翻转机构发出信号,需要气缸动作时,电磁阀接收到信号并打开,储气筒中的压缩空气经过减压阀后,气压降低到可用的压力范围之内,通过电磁阀之后到达节流阀,在节流阀的作用下,气流的流量受到控制,从而使气缸的动作时间受到影响;当翻转机构发出回位信号时,电磁阀关闭,断开储气筒与气缸之间的供气管路,并将气缸中的压缩空气放出,使气缸复位,此时,电磁阀通向储气筒的接口是关闭的,不会使储气筒中的压缩空气泄漏。从而实现系统的充放气工作过程,并确保整车气源的安全密封性。

  该踏板系统通过车身控制器对车辆相关信号的处理和控制,实现了踏板的自动翻转功能,有效改善了乘员上下车的方便性,提高了车辆的人机性能。通过近一年的实车验证,该系统可靠稳定,运行良好,能够很好地满足消防部队的使用要求。

小型消防车电控翻转踏板系统的研制



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