劉清河 和 題 劉燕寧
搶險(xiǎn)救援車技術(shù)現(xiàn)狀分析及展望
劉清河 和 題 劉燕寧
本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)搶險(xiǎn)救援車輛的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并指出了其主要缺陷。在詳細(xì)分析了新時(shí)期對(duì)搶險(xiǎn)救援車輛的要求的基礎(chǔ)上,提出了搶險(xiǎn)救援車技術(shù)的主要發(fā)展方向。
搶險(xiǎn)救援車;技術(shù)現(xiàn)狀;應(yīng)急搶險(xiǎn);地震救援
搶險(xiǎn)救援車輛是在野外工作環(huán)境下,對(duì)突發(fā)事故、災(zāi)害等突發(fā)狀況進(jìn)行緊急救援的專用車輛,主要應(yīng)用在地震搶險(xiǎn)救災(zāi)、合理水庫(kù)堤壩搶險(xiǎn)、公路交通事故救援、電力及通訊設(shè)施搶險(xiǎn)及維修、機(jī)場(chǎng)事故救援、野外勘探、油田廠礦搶險(xiǎn)及維修、軍事作戰(zhàn)演習(xí)、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救援等場(chǎng)合。
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速提高,公路、消防、電力及通訊、航空等部門(mén)搶險(xiǎn)救援需求快速增長(zhǎng)。特別是近年來(lái)環(huán)境惡化導(dǎo)致的自然災(zāi)害頻繁,地球進(jìn)入地震高發(fā)期,自然災(zāi)害救援任務(wù)艱巨。搶險(xiǎn)救援車輛的市場(chǎng)需求量急劇上升,且對(duì)車輛各項(xiàng)性能提出了更高的要求,呈現(xiàn)功能多樣化的趨勢(shì),傳統(tǒng)的搶險(xiǎn)救援車輛越來(lái)越無(wú)法滿足市場(chǎng)的需要。
國(guó)內(nèi)搶險(xiǎn)救援車輛生產(chǎn)廠家眾多,主要的生產(chǎn)廠家包括南京專用車集團(tuán)、湖北東日專用汽車有限公司、上海航空特種車輛有限公司、山東臨沂消防器材總廠、揚(yáng)州中集通華專用汽車有限公司、中天高科特種車輛有限公司、隨州天正專用汽車有限公司等等。但是每個(gè)廠家所生產(chǎn)的車型單一,缺少系列化,且車輛功能較少,集成化程度低。
現(xiàn)有搶險(xiǎn)救援車輛的技術(shù)特征主要有:
(1)采用大中型貨車或客車底盤(pán)為基礎(chǔ),對(duì)車廂進(jìn)行結(jié)構(gòu)改裝,以便于布置和裝在各類搶險(xiǎn)救援設(shè)備。
例如某地震救援車就是在德國(guó)MAN汽車底盤(pán)的基礎(chǔ)上改裝,車廂內(nèi)分成多種不同尺寸箱體,以便于各類設(shè)備的裝載,如圖1所示。
(2)搶險(xiǎn)救援車輛具備供電、舉升、牽引等基本救援能力。
搶險(xiǎn)車一般裝載底盤(pán)取力的車載交流發(fā)電機(jī)、隨車起重機(jī)和牽引絞盤(pán)。例如某搶險(xiǎn)救援車即搭載最大舉升質(zhì)量為5.4t的隨車起重機(jī),最大牽引力為53kN的牽引絞盤(pán)和22kVA的車載發(fā)電機(jī),如圖2所示。
(3)車輛的主要任務(wù)是搶險(xiǎn)救援設(shè)備的裝載主體。
搶險(xiǎn)救援車輛一般需要裝在數(shù)量龐大的救援設(shè)備。例如某中型搶險(xiǎn)救援車輛即裝載手持式熱成像儀等偵檢類,呼吸器、防化服等防護(hù)類,液壓鉗、電火花等破拆類,急救箱等救生類給類儀器設(shè)備100余套件。
(4)大量車載設(shè)備采用獨(dú)立供能模式。
車輛上裝載的大量破拆和救援設(shè)備,如液壓鉗、液壓擴(kuò)張器等一般采用小型發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的液壓泵站供能,氣錘、風(fēng)鎬等破拆工具一般采用小型發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的氣壓機(jī)功能。各類其他偵檢類、急救類設(shè)備一般在能源供給上也互成體系。
從以上搶險(xiǎn)救援車輛的技術(shù)現(xiàn)狀可以看出,現(xiàn)有搶險(xiǎn)救援車輛存在較多的技術(shù)缺陷,主要包括:
(1)搶險(xiǎn)救援設(shè)備與車輛之間功能分離,車輛僅成為搶險(xiǎn)救援設(shè)備的裝載工具,集成化程度低;
(2)為了實(shí)現(xiàn)盡量多的裝載各類設(shè)備,普遍采用貨車或客車底盤(pán)改裝。車輛體積大,通過(guò)性差,越野性能差,難以第一時(shí)間到達(dá)救援現(xiàn)場(chǎng);
(3)救援設(shè)備能源種類繁多,保障設(shè)備體積大,后勤供給困難。例如,若一輛搶險(xiǎn)救援車輛需同時(shí)具備氣錘、液壓剪、電焊、照明四項(xiàng)功能要求,則需要兩臺(tái)小型發(fā)動(dòng)機(jī)分別為氣壓機(jī)和液壓泵提供動(dòng)力,兩外還需要一臺(tái)大功率內(nèi)燃機(jī)電站為電焊和照明等設(shè)備提供電源。多種動(dòng)力源燃料型號(hào)不同時(shí),造成后勤供給困難。
(4)搶險(xiǎn)救援設(shè)備功率小,效率低。由于救援設(shè)備大多采用獨(dú)立動(dòng)力源供給,動(dòng)力源功率受到體積和重量的嚴(yán)重限制,一般采用小型內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn),功率較小,很難完成大功率需求的破拆任務(wù),工作效率低。
某搶險(xiǎn)車隨車起重機(jī)及牽引絞盤(pán)
近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng),各類突發(fā)性自然災(zāi)害和交通、生產(chǎn)事故發(fā)生率不斷上升。隨著自然環(huán)境的惡化,極端氣候現(xiàn)象日益頻繁,導(dǎo)致森林火災(zāi)、洪澇、泥石流等災(zāi)害頻繁發(fā)生。特別是2008年以來(lái),地球進(jìn)入地震多發(fā)期,我國(guó)汶川、玉樹(shù)先后發(fā)生7.0級(jí)以上地震,造成重大人員傷亡。在這些突發(fā)災(zāi)害的救援過(guò)程中,對(duì)搶險(xiǎn)救援車輛提出了更高的要求,主要表現(xiàn)在:
(1)搶險(xiǎn)救援車輛的機(jī)動(dòng)性和越野性。當(dāng)?shù)卣鸷湍嗍鞯茸匀粸?zāi)害發(fā)生時(shí),要求搶險(xiǎn)救援車輛能夠第一時(shí)間到達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng),并深入到災(zāi)害區(qū)域內(nèi)部任何需要的位置,因此搶險(xiǎn)救援車輛必須具備良好的越野性能。在汶川大地震中,由于地震區(qū)域廣、震級(jí)高,通往震區(qū)的道路被大量破壞,大型的工程車根本無(wú)法深入震區(qū),耽誤了最佳救援的72小時(shí),因此新時(shí)期對(duì)搶險(xiǎn)救援車輛的機(jī)動(dòng)性和越野性能提出了更高的要求。
(2)破拆救援設(shè)備功率大型化。在地震救援時(shí),往往需要大功率的破拆和救援設(shè)備,例如大塊樓板、水泥柱等的拆除和移動(dòng),大強(qiáng)度的剪斷和割斷作業(yè)等。以往救援設(shè)備采用的常規(guī)液壓鉗、剪等往往采用小型的發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng),功率小,工作效率低,很難滿足地震現(xiàn)場(chǎng)大強(qiáng)度破拆的需求。
(3)救援設(shè)備功能多樣化。搶險(xiǎn)救援現(xiàn)場(chǎng)往往情況復(fù)雜,需要各種功能的救援裝備。除了常見(jiàn)的燈光照明設(shè)備、電氣通訊設(shè)備、聲明探測(cè)設(shè)備以外,還需要大量的破拆設(shè)備,如液壓剪、千斤頂、起重機(jī)、牽引機(jī)、氣錘、高壓水槍、排水泵等。
(4)救援設(shè)備動(dòng)力供給多樣化。在搶險(xiǎn)救援中,所需使用的設(shè)備往往是多種多樣的,例如高壓氣體驅(qū)動(dòng)的氣錘、液壓驅(qū)動(dòng)的液壓馬達(dá)、電驅(qū)動(dòng)的電焊、電鋸等等。因此要求搶險(xiǎn)救援車輛必須具備多種動(dòng)力源的供給能力。
為了適應(yīng)不斷提高的性能要求,搶險(xiǎn)救援車輛在技術(shù)上必須進(jìn)行發(fā)展和改進(jìn),主要的內(nèi)容有:
(1)采用機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、越野性好的車輛底盤(pán)作為搶險(xiǎn)救援車輛的動(dòng)力平臺(tái)。目前的搶險(xiǎn)車廣泛采用貨車和客車底盤(pán),機(jī)動(dòng)性差是現(xiàn)有搶險(xiǎn)車輛的重要缺陷之一,在很大程度上限制了搶險(xiǎn)車的使用。因此采用機(jī)動(dòng)性更好的越野車底盤(pán)作為搶險(xiǎn)車動(dòng)力平臺(tái)將是技術(shù)發(fā)展的必然要求。
(2)液壓、氣動(dòng)、電動(dòng)通用動(dòng)力站技術(shù)。搶險(xiǎn)救援車輛的救援設(shè)備種類較多,所需動(dòng)力型式多樣。例如液壓鉗剪等需要液壓動(dòng)力,氣錘等則需要?dú)鈮簞?dòng)力,照明、電焊等則需要電力。如果每一種動(dòng)力的設(shè)備均配備單獨(dú)動(dòng)力源,則會(huì)造成動(dòng)力系統(tǒng)體積龐大。因此搶險(xiǎn)救援車輛必須發(fā)展液壓、氣壓、電動(dòng)通用動(dòng)力站技術(shù),實(shí)現(xiàn)一站多能,統(tǒng)一從車輛發(fā)動(dòng)機(jī)取力,最大幅度的減小動(dòng)力系統(tǒng)所占車輛裝載空間。
(3)搶險(xiǎn)裝備與車輛一體化集成技術(shù)。目前,搶險(xiǎn)救援車輛廣泛采用通過(guò)性不高的貨車底盤(pán)作為動(dòng)力平臺(tái)的主要原因是搶險(xiǎn)救援設(shè)備數(shù)量多、體積大,而且設(shè)備與車輛之間的集成化程度低,因而不得不采用裝載量大的貨車底盤(pán)。因此為了提高車輛的機(jī)動(dòng)性,采用體積較小的越野車底盤(pán),必須實(shí)現(xiàn)搶險(xiǎn)裝備與車輛的有效集成。
隨著新時(shí)期對(duì)搶險(xiǎn)救援車輛各方面性能的大幅提高,現(xiàn)有的搶險(xiǎn)救援車輛技術(shù)無(wú)法滿足救援任務(wù)的需要,必須大力發(fā)展搶險(xiǎn)救援車輛的多能源通用動(dòng)力站技術(shù)和搶險(xiǎn)裝備與車輛的一體化集成技術(shù),從而在滿足搭載多功能、大功率搶險(xiǎn)設(shè)備的前提下,盡可能減小車輛體積,提高搶險(xiǎn)救援車輛的機(jī)動(dòng)性和越野能力。
作者單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)
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