陸軍軍事交通學院學員五大隊研究生隊 趙重年 汪子盛陸軍軍事交通學院軍事交通運輸研究所 李紅勛
40英尺集裝箱自裝卸運輸車在國外物流運輸領域扮演著越來越重要的角色,本文概述了其發(fā)展應用情況,詳細介紹了Hammar、 Steelbro、Swingthru、Klaus等四家主流公司的產(chǎn)品現(xiàn)狀,根據(jù)其特點對40英尺集裝箱自裝卸運輸車未來的發(fā)展趨勢進行了分析,為該車及相關專用車輛系統(tǒng)設備今后的研究發(fā)展提供了理論參考。
集裝箱自裝卸運輸車,即側(cè)面吊[1],由卡車頭牽引,底盤前后分別安裝一副外形類似于隨車吊的吊臂,其實質(zhì)是可以同步運作的自卸裝置,作用是將承載的集裝箱整體提升,實現(xiàn)順裝裝卸、雙側(cè)裝卸及單側(cè)裝卸。40英尺集裝箱自裝卸運輸車作為需求量最高的車型之一,多年來一直受到各大廠商的好評,隨著運輸業(yè)的迅猛發(fā)展,國外企業(yè)對其研究的進程也在不斷加快。
世界上第一輛具有40英尺集裝箱裝卸和運輸能力(可向上兼容45英尺)的側(cè)裝式整體自裝卸車由Hammar公司于1988年生產(chǎn)。此后,隨著集裝化運輸?shù)陌l(fā)展,其類型和數(shù)量不斷增加,應用范圍越來越廣。在這種車輛出現(xiàn)以前,40英尺集裝箱的裝卸作業(yè)只能通過大型叉車、集裝箱跨運車等裝備完成,而該作業(yè)模式具有很大局限性,一是對作業(yè)場地要求高,集裝箱跨運車主要用于港口裝卸,叉車作業(yè)場地則需要進行特殊處理以提高其強度和平整性;二是需要配套40英尺集裝箱運輸車,作業(yè)環(huán)節(jié)和裝備類型增多,導致保障效率低。因此,一些大公司相繼研制和生產(chǎn)了針對40英尺集裝箱的自裝卸運輸車,其中大部分車型可向上或向下兼容其他尺寸集裝箱。
國外40英尺集裝箱自裝卸運輸車主要集中在民用領域,廣泛應用于鐵、水、公、空集裝化運輸各環(huán)節(jié)的銜接。圖1所示為該種車輛典型應用情況。除裝卸和運輸集裝箱這項基本功能之外,該車還可利用各種專用托盤裝卸和運載各種專用裝備和器材、進行集裝箱碼垛作業(yè)、與鐵路平車配合進行集裝箱投送、利用運輸機進行機動以及在港口與集裝箱跨運車相銜接等等。在整個集裝化物資保障鏈中,40英尺集裝箱自裝卸運輸車可作為港口、火車站、機場與保障地域之間的聯(lián)接紐帶。
圖1 40英尺集裝箱自裝卸運輸車典型應用
目前,世界上生產(chǎn)和銷售40英尺集裝箱自裝卸運輸車最著名的公司是瑞典的Hammar公司、新西蘭的Steelbro公司和Swingthru公司以及德國的Klaus公司[2]。
1.1 瑞典Hammar公司
瑞典Hammar公司專門從事集裝箱自裝卸運輸裝備的研制、生產(chǎn)和銷售。該公司第一個生產(chǎn)廠成立于1975年,1985年開始生產(chǎn)軍用產(chǎn)品,并于1998年起進一步加大了對軍品市場的擴展力度。
Hammar公司產(chǎn)品包括150系列、160系列、180系列和190系列等多個品種和規(guī)格,參見圖2。其中,180系列只適用于20英尺集裝箱。
160系列是該公司原SL30 S系列的換代產(chǎn)品,包括160HT和160HS兩種基本車型,具有兩層碼垛能力。此外,該系列還設置有160T和160S兩種不具備碼垛能力的車型。該系列產(chǎn)品為適應不同尺寸集裝箱的作業(yè)需求,采用了與150系列相同的解決方案。
圖2 Hammar公司典型40英尺集裝箱自裝卸運輸車
圖3 150系列基本車型(左為151型)
圖4 為適應不同尺寸集裝箱采用的結(jié)構(gòu)方案
190系列包括三種基本車型,分別為195HF、195HC和195HS。195HF采用可伸縮式半掛車車架,前部自裝卸機構(gòu)可滑移,可適應20~40英尺集裝箱。195HC同樣采用可伸縮式半掛車車架,前、后自裝卸機構(gòu)均可滑移,可適應20~45英尺集裝箱。195HS為190系列基本車型,采用固定式車架,但自裝卸機構(gòu)可沿車架縱梁相對滑移,以適應20~40英尺或20~45英尺集裝箱。Hammar公司40英尺集裝箱自裝卸運輸車主要參數(shù)見表1。
該公司產(chǎn)品具有碼垛、車對車裝卸和自裝卸等多種作業(yè)功能,其典型應用如圖5所示。
1.2 新西蘭Steelbro公司
Steelbro公司40英尺集裝箱自裝卸運輸車廣泛應用于全世界60多個國家的軍事和商業(yè)領域。目前,該公司產(chǎn)品主要包括SB和SE兩個系列,共九種車型,如圖6所示。
表1 Hammar公司典型40英尺集裝箱自裝卸運輸車主要參數(shù)
圖5 Hammar公司40英尺集裝箱自裝卸運輸車典型應用
圖6 Steelbro公司典型40英尺集裝箱自裝卸運輸車
該公司產(chǎn)品的裝卸能力覆蓋33~48t,所有車型均可一次裝卸或運輸一個40英尺或兩個20英尺集裝箱,動力裝置均采用Kubota 42馬力柴油發(fā)動機。其中,SB361R和SB401R在與鐵路平車配合作業(yè)時,有彎曲支腿和擴展式吊具可選;SE400R操作簡單、維護要求低,適于在路面條件差、距離保障點較遠等惡劣環(huán)境下實施作業(yè),但不能實施車對車作業(yè);SE402R是該公司產(chǎn)品系列中的最新車型,與SE400R可靠性相當,其穩(wěn)定支腿可進行車對車裝卸作業(yè)。Steelbro公司典型產(chǎn)品的主要參數(shù)如表2所示。
表2 Steelbro公司產(chǎn)品型號及主要參數(shù)
1.3 新西蘭Swingthru公司
新西蘭Swingthru公司以生產(chǎn)雙側(cè)裝卸式集裝箱自裝卸運輸車著稱,其產(chǎn)品包括10t、20t、27t和35t四個噸級,適應的集裝箱尺寸范圍為10~48英尺。其中,20t級產(chǎn)品只針對20英尺集裝箱。該公司40英尺集裝箱自裝卸運輸車的型號及主要參數(shù)如表3所示。
Swingthru系列產(chǎn)品主要采用擺動臂式自裝卸機構(gòu),參見圖7、8。這種結(jié)構(gòu)形式具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點。該結(jié)構(gòu)已由Swingthru公司申請了專利。
液壓穩(wěn)定支腿主要有兩種結(jié)構(gòu)型式。第一種是“H”型支腿,如圖7所示。這種支腿結(jié)構(gòu)簡單,但支撐強度不能太大,主要用在噸級較小的集裝箱自裝卸運輸車上。另外一種是跨置式支腿與斜插式支腿的組合,如圖8。
表3 Swingthru公司產(chǎn)品型號及主要參數(shù)
圖7 10噸級40英尺集裝箱自裝卸運輸車
1.4 德國Klaus公司
德國Klaus公司一直致力于為世界各國的軍方提供側(cè)裝式集裝箱自裝卸運輸車,其主要產(chǎn)品有KM32、KM26和KM20系列,其中只有KM32系列針對40英尺集裝箱。圖9所示為該公司產(chǎn)品典型應用情況。2001年9月,Klaus公司的產(chǎn)品專利和商標授權(quán)給新西蘭Steelbro公司。
Klaus公司KM32系列產(chǎn)品主要參數(shù)如表4所示。
圖8 35噸級40英尺集裝箱自裝卸運輸車
圖9 德國Klaus公司產(chǎn)品典型應用
表4 Klaus公司KM32主要性能參數(shù)
近年來,40英尺集裝箱發(fā)展迅速,數(shù)量越來越多,應用范圍越來越廣。為適應不同地域、不同環(huán)境和不同用戶的需求,各大公司相繼發(fā)展系列化產(chǎn)品。如瑞典Hammar公司已發(fā)展了150、160和190三個系列,包含多種車型;新西蘭Steelbro公司兩個系列、九種車型分別針對不同使用環(huán)境;新西蘭Swingthru公司擁有三個噸級系列、十二種車型。從各領域應用情況來看,要更好地滿足使用需求,在完善現(xiàn)有產(chǎn)品基礎上,還應進一步發(fā)展系列化產(chǎn)品。
自裝卸系統(tǒng)自身具有一定質(zhì)量,如Swingthru公司10噸級產(chǎn)品自裝卸系統(tǒng)(不含動力單元)自重2.98t,35t級產(chǎn)品自重8t。這些質(zhì)量將使車輛有效載荷減小,因此各廠家都在設法使其輕量化。結(jié)構(gòu)輕量化的主要措施包括選擇高強度材料,優(yōu)化結(jié)構(gòu)使構(gòu)件受力更為合理,在不影響性能的情況下盡可能減小構(gòu)件尺寸,等等。隨著新材料技術和CAD/CAM技術的進步,自裝卸系統(tǒng)將不斷向輕量化發(fā)展。
目前,40英尺集裝箱自裝卸運輸車主要應用于民用領域,軍方雖有應用,但規(guī)模較??;作業(yè)對象以集裝箱為主,雖然也有專用托盤和集裝化裝備,但無論是種類還是數(shù)量都相對較少。隨著美、英等國軍隊集裝化保障模式的發(fā)展,該裝備在軍事領域的應用將逐漸增多,與之配套的專用模塊也將更為豐富,其應用領域?qū)⒏佣嘣?/p>
各公司現(xiàn)有產(chǎn)品基本上都有自身特色的功能,如擴展式吊具、自動旋鎖、集裝箱鎖止鏈等。市場競爭的加劇和用戶要求的升級,一定程度上刺激各公司不斷開發(fā)具有特色的功能體現(xiàn)產(chǎn)品的功能優(yōu)勢[3]。
現(xiàn)代物流對運輸?shù)谋U弦笤絹碓礁?,降低成本、減少隨車人員、提高工作安全性是物流運輸發(fā)展的必然要求。因此,整車自裝卸功能的自動化水平將是未來評價40英尺集裝箱自裝卸運輸車性能優(yōu)劣的一項重要指標。在控制技術方面,無線遙控技術能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制,節(jié)省時間和人力,避免盲、死角,提高工作效率;起吊機構(gòu)的擺動臂和伸縮臂采用液壓同步或異步控制來確保起吊過程的平穩(wěn)性;起吊機構(gòu)的電控系統(tǒng)中,可編程控制器對起吊機構(gòu)和液壓支腿采取互鎖設計,降低操作過程的失誤率;在防超載方面,液壓支腿上安裝壓力傳感器,當系統(tǒng)載重達到臨界值時可提示,防止起吊過程中發(fā)生傾翻事件。
國外40英尺集裝箱自裝卸運輸車在技術應用、保障管理及生產(chǎn)經(jīng)營等方面均已到達一定高度,但為了更好地適應物流運輸?shù)母咚侔l(fā)展及愈發(fā)激烈的競爭環(huán)境,相關研究還需進一步深化。相比之下,我國的集裝箱自裝卸運輸車產(chǎn)品不具優(yōu)勢,在一些關鍵技術的應用上稍有落后。本文對國外主流企業(yè)產(chǎn)品進行了歸納總結(jié),指出了該車未來可能的發(fā)展方向,對我國該類專用車輛的發(fā)展具有一定的指導意義。