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顧海東
公路上的大件運(yùn)輸是個復(fù)雜的工程,道路的狀況、公路運(yùn)輸法規(guī)、大件本身的整備質(zhì)量及體積大小等因素都會影響到運(yùn)輸方案的選擇。一般情況下,運(yùn)輸車只需占用公路的單個車道,但對于超寬或超重的大件,則需同時占用雙車道甚至更多車道方可。
占用雙車道的大件運(yùn)輸,不單可以適應(yīng)較寬的貨物,也可把承載的壓力分散到更大的面積上以減小路面的負(fù)擔(dān)。已有不少成熟的方案可供選擇,比較常見的雙車道運(yùn)輸方案主要有以下幾種。
一是采用多個單車道的運(yùn)輸模塊并聯(lián)組成雙寬的運(yùn)輸陣列,再由牽引車(和推頂車)以全掛的方式帶動行駛(如圖1)。這種方式可以反復(fù)采用通用的運(yùn)輸模塊,擴(kuò)展性強(qiáng),無需重復(fù)投資;但其也不是萬能的,對于特殊的運(yùn)輸物品或極端路況也會無能為力。
二是直接使用專門設(shè)計的雙車道拖車,由牽引車(和推頂車)以全掛或半掛的方式帶動行駛(如圖2)。由于是專為雙車道設(shè)計,便會有一些針對性的設(shè)計優(yōu)化,比如拖車自重比較?。坏瞧渲荒苡糜陔p車道運(yùn)輸,應(yīng)用范圍受限。
三是拖車采用分體式結(jié)構(gòu),前后車體中間橋接專用運(yùn)輸適配件或直接跨接運(yùn)輸物品,車身寬度占據(jù)兩個車道,同樣也需要由牽引車(和推頂車)帶動(如圖3)。前后分離的結(jié)構(gòu)有利于轉(zhuǎn)向,適合運(yùn)輸超長的貨物;中間橋接的運(yùn)輸適配件也能起到快速裝卸貨物和降低運(yùn)輸總高的作用。
四是自行式運(yùn)輸車的并聯(lián)方式(如圖4)。具有載荷能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)向控制靈活、擴(kuò)展性好等特點;只是其速度不快,不適合長途運(yùn)輸。
這幾種方案各具特點,都有其各自適用的場合。
Scheuerle作為世界頂尖的特種車輛廠商,并不缺少雙車道大件運(yùn)輸?shù)某墒旆桨?,類似圖1~4的各種運(yùn)輸方式,均能在其產(chǎn)品線里找到相應(yīng)的運(yùn)輸車。不過世上并沒有通吃一切的解決方案,唯有因地制宜、不斷傾聽來自客戶的聲音,才能打造出最適用的產(chǎn)品,這一點Scheuerle做得相當(dāng)出彩。
最初的需求來自其美國的客戶Sterett Crane & Rigging公司,他們要求運(yùn)輸車具有盡可能小的自重,并且擁有極強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。
美國的道路運(yùn)輸法規(guī)非常嚴(yán)格,公路和橋梁規(guī)定了清晰的荷載分布限制,運(yùn)輸車的尺寸大小、每軸的載荷以及軸距也都有明確的定義,而且除了聯(lián)邦的統(tǒng)一法規(guī)外,各州還可以遵循自己定義的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行,這就給運(yùn)輸車的通用性帶來了不小的麻煩。
Scheuerle針對北美市場的特點和客戶的需求,量身打造出了新型的雙車道拖車HighwayGiant(如圖5),其強(qiáng)大的靈活性足以滿足各方不同的需求。目前HighwayGiant在美國大部分州已被批準(zhǔn)使用,并引領(lǐng)了該類車型的新標(biāo)準(zhǔn)。
下面我們就來看看它到底有何神奇之處。
HighwayGiant主要面對的是北美市場,技術(shù)參數(shù)等都帶有明顯的針對性。我們既可以從中看到很多Scheuerle成熟技術(shù)的應(yīng)用,也能發(fā)現(xiàn)不少創(chuàng)新的亮點。
1. 技術(shù)特點
HighwayGiant的外形表面上看和一般的單車道拖車并無太大差異,感覺只是寬度加大了,然而實際上它引入了不少新特性。
為了達(dá)到最佳的載荷/自重比,車身采用了穩(wěn)固的輕質(zhì)結(jié)構(gòu),其中鏤空的部分要多于通常的拖車,這使得HighwayGiant的自重大為減小,在法規(guī)指定的載荷限制下,有效載荷的比重得以顯著提高,對客戶來說就可以節(jié)約大量的運(yùn)輸成本。
HighwayGiant的軸距為2.78 m(如圖7),可滿足北美各州的法規(guī)要求,每個軸線由2個擺式輪軸組成(如圖6),每個擺式輪軸由左右兩組共4個輪子構(gòu)成,由于是雙車道拖車,每個輪軸寬度可達(dá)2.134 m(如圖8)。擺式輪軸在中高端拖車領(lǐng)域基本上是標(biāo)準(zhǔn)配置,在筆者以前的文章中曾多次介紹過,它對路面的適應(yīng)性非常強(qiáng)。HighwayGiant擺式輪軸的液壓油缸擁有市場上最大的位移量,車身高度調(diào)整范圍可達(dá)±360 mm,這有利于抬起和放下負(fù)載。擺式輪軸高達(dá)±60°的轉(zhuǎn)向角度也使得HighwayGiant在轉(zhuǎn)向控制上游刃有余。
HighwayGiant最顯著的特點就是可以改變車身寬度,最窄時約4.8 m,最寬時可達(dá)6.0 m,完全可滿足北美地區(qū)常用的三種寬度標(biāo)準(zhǔn)(4.8 m、5.4 m、6.0 m,如圖8~10)。由于采用了橫向的液壓油缸來改變車身寬度(如圖6),即便是在帶有載荷的情況下也能輕松安全地動態(tài)調(diào)整。這一方面可以靈活調(diào)整負(fù)載區(qū)域以適應(yīng)貨物的大小,另一方面也可改變負(fù)載在路面上的壓力分布。只需一輛車就能滿足北美各州的法規(guī),帶來的經(jīng)濟(jì)效益是不言而喻的。
2. 靈活的組合應(yīng)用模式
HighwayGiant同樣秉承了Scheuerle模塊化設(shè)計的優(yōu)點,擁有無與倫比的靈活擴(kuò)展性。目前共有6種不同規(guī)格的HighwayGiant模塊,分別是2、3、4軸線的普通模塊,2、3軸線的加強(qiáng)模塊,以及4軸線的Power Booster模塊,所有模塊間均可組合應(yīng)用。其中Power Booster模塊的外觀和其他模塊并無多大差異,但其某些輪軸安裝有液壓馬達(dá),可連接至外部的動力單元PPU(如圖15),并由PPU提供驅(qū)動力,從而使整部拖車具備自主行駛能力,而無需牽引車介入。
HighwayGiant同時也可以加裝各種用途的附件和選配部件,以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍,例如鵝頸、拉桿、墊板、平板等,甚至可兼容其他產(chǎn)品線或第三方廠商的配件。
不同規(guī)格的模塊和豐富的選配件等于提供給用戶一套樂高玩具,可任意組合搭建出需要的形態(tài)來適應(yīng)實際的運(yùn)輸需求。以下列舉幾種典型的組合方式。
一是若干模塊串聯(lián)起來,并在前部配上拉桿組成全掛平板拖車,由牽引車在前面牽引(如圖11、13)。這種方式適合常規(guī)的大件運(yùn)輸。
二是多模塊串聯(lián),同時裝上鵝頸部件組成半掛平板拖車,掛接在牽引車鞍座上(如圖5)。適用場合和上一種類似,只是可以更有效地利用牽引車的承載能力分擔(dān)部分載荷。
三是串接的模塊中間裝上低平板,同時配上鵝頸部件,這就變成了帶低平板的半掛拖車(如圖12)。適合對貨物運(yùn)輸總高度有要求的場合或運(yùn)輸物有較長尺寸但無需太多軸線模塊承載的情形。
四是組合的模塊分成前后兩部分,構(gòu)成分體式的拖車(如圖14)。這適合于運(yùn)輸超長的大件,便于轉(zhuǎn)向。
五是串接的模塊中包含Power Booster模塊,并掛上動力單元PPU(如圖15,圖中并非是HighwayGiant,只作參考),這樣拖車本身就具備了行駛能力。Power Booster既可以作為主牽引車的輔助推力(可省掉后方推頂?shù)臓恳嚕?;也可以不使用牽引車以自行式運(yùn)輸車方式運(yùn)行,這對于最后一段旅程是非常有價值的,尤其當(dāng)目的地是狹小空間時極其有用。
3. 折疊機(jī)制
HighwayGiant的另一大亮點是內(nèi)部集成折疊機(jī)制。當(dāng)拖車本體需要被長途運(yùn)輸?shù)侥康牡貢r,可以很方便地折疊成很窄的寬度,然后就可以用普通的平板拖車運(yùn)輸,否則以雙車道的寬度運(yùn)輸它還需額外的審批和費用。折疊機(jī)制的引入免除了審批的麻煩,同時節(jié)省了大量成本。
折疊過程需要有起重設(shè)備把拖車吊起,在拖車的中間大梁兩側(cè)設(shè)有若干吊裝孔(如圖6),方便起重機(jī)掛接;折疊呈中軸對稱,兩側(cè)各約1/3寬處有旋轉(zhuǎn)折疊機(jī)構(gòu),正常狀態(tài)時通過螺栓鎖死,可保證展開狀態(tài)時拖車的穩(wěn)固,一旦取出螺栓,大梁兩側(cè)的車架部分就可向下方旋轉(zhuǎn)完成折疊。當(dāng)拖車需要被折疊時,可以在其兩端四角裝上折疊輔助裝置(可對比圖6、16),這就使得折疊過程更為簡單,折疊后的拖車被固定和運(yùn)輸也更方便。
下面我們來完整地解析一次HighwayGiant的折疊過程。
首先在拖車兩端裝上折疊輔助裝置,起重機(jī)掛接上拖車中軸的吊裝孔,并拆下拖車上固定折疊處的螺栓(如圖16);然后起重機(jī)往上提升拖車,由于自身重力作用,拖車兩側(cè)的部分自然下垂,折疊輔助裝置上的兩組輪子先后接觸地面(如圖17、18),使得這一過程非常平滑,也避免了拖車側(cè)面直接與地面摩擦造成損傷;當(dāng)起重機(jī)提升到一定高度后,拖車兩側(cè)折疊部分已完全垂直于地面(如圖19),此時拖車本體的折疊業(yè)已完成;接著折疊輔助裝置把其末端的輪子也折疊90°(如圖20),讓其穩(wěn)固面接觸支撐地面,兩側(cè)的輔助裝置件再用連桿和拉索固定在一起,以確保折疊后的拖車不會改變形狀,至此整個折疊過程全部完成,折疊后的拖車還不到原先寬度的一半;最后只需把折疊狀態(tài)的拖車吊裝到普通的平板拖車上并固定,就可像常規(guī)貨物那樣上路運(yùn)輸了(如圖21)。
HighwayGiant雙車道拖車在北美市場的成功應(yīng)用,證明了創(chuàng)新并非閉門造車式的空想,善于傾聽來自客戶的聲音并結(jié)合自身優(yōu)勢,才能打造出受市場青睞的產(chǎn)品。像可變寬度和折疊機(jī)制這樣的創(chuàng)新點并非不可復(fù)制,難度就在于在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)用在了恰當(dāng)?shù)牡胤健?/p>