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水罐消防车中低压消防泵指既能提供中压又能提供低压的消防泵,它是为满足消防车扑救高层建筑火灾及远距离供水的要求,适应一车多能、快速反应的需要而设计的,中低压水罐消防车己成为我国消防车的主战车型之一。中低压水罐消防泵主要有四种结构类型:中低压单级离心泵、中低压双级离心泵、中低压串并联离心泵和中低压串联离心泵。

专用车厂家讲解水罐消防车中低压消防泵四种结构类型(图1)

  一、中低压单级离心泵:基本构造类似低压单级离心泵,泵室内有一只叶轮。其形成中压的基本原理是:通过增大水泵转速来调节压力。中低压单级离心泵转速一般为3500至6000rpm,而低压单级离心泵的转速一般在3500rpm以下,因此中低压单级离心泵一般自带增速齿轮箱。


  其工作过程如下:启动消防车后,调节水泵转速到4250rpm,水泵扬程为1MPa,水泵即处于低压工况;调节水转速至5150rpm后,水泵扬程为1.8MPa,水泵即处于中压工况。由于某一时刻水泵转速是唯一的,所以中低压单级离心泵和双级离心泵没有中低压联用工况。


  二、中低压双级离心泵:结构类似于低压双级离心泵,泵室内有串联在一根轴上的两级叶轮,其形成中压的基本原理是通过增大水泵转速或减小流量,改变消防车水泵的运行工况,使扬程达到中压状态。


  三、中低压串并联离心泵:主要由叶轮、泵轴、泵壳、前中后盖、进水活门、换向阀等组成。


  BCB40泵有两个叶轮,它们相对地安装在泵轴上。两个叶轮各有单独的进水腔室,而二级叶轮的汇流出口始终与泵的出水口相通,一级叶轮的汇流出口既可与泵出水口相通,也可与二级叶轮的进水腔室相通。这样一级叶轮和二级叶轮则可串联供水,也可并联供水。

专用车厂家讲解水罐消防车中低压消防泵四种结构类型(图2)

  泵壳与泵的前盖、中盖相配合,使泵壳形成一定腔室,为两个叶轮的工况变化创造条件。泵壳的水平两侧均设有吸水管,其中一级叶轮和二级叶轮的进水腔室在吸水管端部相隔开,并且与二级叶轮相连的吸水管端口设有进水活门。泵壳的左侧设有出水管,管上有转换阀,其阀芯的转动可设定泵两种工作状态:一是使一级叶轮的汇流出口与出水管相通,且与二级叶轮的吸水腔室相隔,此时两个叶轮并联运行;二是使一级叶轮的汇流出口与出水管相隔,且与二级叶轮的吸水腔室相通,此时两个叶轮串联运行,泵的前盖和中盖内均采用机械密封。


  转换阀与进水活门是消防车中低压离心泵的两个关键环节,转换阀处于串联位置时,一级叶轮的压力水进入二级叶轮的进水腔室,并在压力下将活门关闭,使泵处于串联供水状态。当转换阀处于并联位置时,一级叶轮与二级叶轮同时由吸水管中吸水,活门在负压下开启,两个叶轮处于并联供水状态。


  在泵的中盖上,安装有水环引水泵,以满足低压泵排气引水的要求。


  BCB40型泵的工作原理:当转换阀处于串联位置时第一级叶轮的压力水进入第二级叶轮吸水腔室,经第二级叶轮再次加压后由出水管流出。这时泵处于串联运行状态,活门关闭,隔断第二级叶轮与吸水管的联系。当转换阀处于并联位置时,阀芯使第一级叶轮与出水管直接相通,并隔断第一级叶轮汇流出口与第二级叶轮吸水腔室的联系,此时活门在负压下打开,两个叶轮并联运行。


  四、中低压串联离心泵:由两个独立泵腔组成,一是低压泵室,二是中压泵室,中间用隔板分开,两个泵室间有过流孔,使少量液体从低压泵进入中压泵,冷却轴封装置,中压泵室至低压泵室间设回水管路,使少量液体在低压泵和中压泵之间循环,防止泵体过热,同时也增加了容积损失。两泵室利用装有中低压转换阀的导管连通,低压工况时,关闭中低压转换阀,低压泵工作,中压泵空转,即形成低压供水状态。中压工况时,开启中低压转换阀,低压离心泵的液流通过导管进入中压离心泵,经中压泵再次增压后从中压出水口流出。可实现中低压联用工况。


  该泵主要由低压离心泵、中压离心泵、6%泡沫比例混合器、齿轮箱、活塞引水泵、控制阀及仪表等组成。齿轮箱的联轴器与消防车的取力器相连,齿轮箱上方装有活塞引水泵,活塞引水泵的皮带轮与齿轮箱输出轴的皮带轮相连。齿轮箱输出轴上装有一个中压叶轮、一个低压叶轮和一个诱导轮,与其他零件一起构成中压离心泵和低压离心泵,低压叶轮与中压叶轮背靠背布置,使泵轴向力基本抵消;出水口共有四个,其中中压出水口两个,低压出水口两个,泡沫比例混合器安装在低压出水管上。


  齿轮箱为消防车车载消防泵的动力源,其联轴器与消防车的取力器相连,使用高精度的齿轮一级传动,其速比大小可以根据取力器输出转速选择,其主要结构包括输入轴、输出轴、输入齿轮、输出齿轮、皮带轮、齿轮箱体等。


  活塞引水泵装在消防车齿轮箱上方,包括轴、凸轮、滑块、活塞、泵壳体、皮带轮、张紧轮、压力推杆部件等。其用途是将系统内腔空气抽出,使其形成真空,从而将水引入泵腔,活塞引水泵的皮带轮与齿轮箱输出轴的皮带轮相连,由拐臂控制运转。当活塞引水泵不工作时,引水扳手扳起,拉线拉起拐臂,拐臂上的挡板推动皮带,皮带向下移动与齿轮箱皮带轮脱开,这样,在齿轮箱运转时,真空泵就不会工作。当需活塞引水泵工作时,引水扳手扳下,拐臂在弹簧的作用下推动压力推杆回位,拐臂的张紧轮推动皮带使皮带张紧,与齿轮箱皮带抱紧,使齿轮箱运转就可以通过皮带带动真空泵工作。当泵内引入水形成一定压力时,水就会推动压力推杆,使推杆伸出顶起拐臂,拐臂又发挥如上作用使皮带放松,真空泵脱开。


  低压泵和中压泵均为单级泵,由一只叶轮、一个壳体,一个盖板等部件组成。壳体上安装有真空表、低压出口压力表、中压出口压力表、活塞引水泵、压力水管线等。另外,中压壳体还开有填料加注孔。


  对于带泡沫系统的泵,泡沫比例混合系统安装在消防车出水管上,包括引射管、喷嘴管段、泡沫锥、隔板、泡沫吸入管等零件。其功能为保证泵在用泡沫时,无论使用多大的流量,自动控制其泡沫浓度均为6%至7%。

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