沈彩瑜，吳榮坤，李 華，鄭和平，吳振國

(中車齊齊哈爾車輛有限公司 大連研發(fā)中心，遼寧 大連 116041)

馱背運輸是符合國家戰(zhàn)略要求，且安全、經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保的交通運輸方式之一，具有廣闊的發(fā)展前景和顯著的經(jīng)濟、社會效益[1]。為滿足發(fā)展馱背運輸?shù)男枰?，中車齊齊哈爾車輛有限公司根據(jù)歐美國家的發(fā)展經(jīng)驗，結(jié)合我國馱背運輸?shù)氖袌鲂枨?、產(chǎn)業(yè)布局、運營管理等均需進一步實踐和完善等實際情況，以及現(xiàn)有鐵路站場基礎設施和鐵路技術(shù)政策，提出了自裝卸式馱背多功能運輸車的技術(shù)方案。該車車載自動控制系統(tǒng)裝置將承載凹底架升降并旋轉(zhuǎn)，使承載凹底架與端底架分離后與地面銜接，公路貨車可自輪走行上下馱背運輸車完成自裝卸。該裝卸作業(yè)方式具有裝卸效率高、站場改造費用低、自動化程度高、操作簡單快捷、裝卸成本低以及節(jié)省人力物力等特點，適合我國鐵路馱背運輸發(fā)展方向。

1 自裝卸式馱背多功能運輸車簡介

STX1/STX2型馱背多功能運輸車可實現(xiàn)兼顧全系列公路貨車整車、半掛車和標準集裝箱等多品種貨物的運輸。

1.1 主要結(jié)構(gòu)和配置

STX1/STX2型馱背多功能運輸車由車體、轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置、關(guān)節(jié)連接器、制動裝置、傳動裝置、鞍座、液壓裝置、電氣裝置等組成。該車2節(jié)車體為1組，采用4個轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架，車輛兩端采用13F型車鉤和MT-2型緩沖器，車體間采用關(guān)節(jié)連接器連接，關(guān)節(jié)連接器通過中部底架共用2個轉(zhuǎn)向架。采用3套120型空氣制動系統(tǒng)和KZW-A型空重車調(diào)整裝置、NSW-I型手制動機、BAB-2型集成制動裝置等鐵路貨車技術(shù)成熟裝置。制動系統(tǒng)滿足主管壓力500 kPa、600 kPa的要求。

1.2 裝載工況

STX1型馱背多功能運輸車可運輸符合GB 1589—2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》要求的長度不大于18 100 mm的公路貨車或長度不大于14 600 mm的公路半掛車；STX2型馱背多功能運輸車可運輸符合GB 1589—2016要求的長度不大于12 000 mm的公路貨車或長度不大于14 600 mm的公路半掛車。2種車型均可運輸符合ISO 668：2020《貨運集裝箱系列1 分類、外形尺寸和額定值》要求的標準集裝箱。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

表1為STX1/STX2型馱背多功能運輸車主要技術(shù)參數(shù)。

表1 STX1/STX2型馱背多功能運輸車主要技術(shù)參數(shù)

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 實現(xiàn)公路貨車自行快速裝卸的相關(guān)技術(shù)

該車基于凹底架升降旋轉(zhuǎn)、端底架與凹底架的分離和復位、車載液壓電氣系統(tǒng)自動控制技術(shù)實現(xiàn)公路貨車的自行快速裝卸。

為實現(xiàn)現(xiàn)有公路貨車整車、半掛車快速高效裝卸和解決多輛車同時裝卸的問題，通過站場供電，由車載液壓電氣自動控制系統(tǒng)使凹底架與端底架分離后與地面銜接，使公路貨車可自輪走行上下馱背運輸車。由于整列馱背運輸車的凹底架可同時動作，因此可實現(xiàn)整列馱背運輸車或多列馱背運輸車同時快速裝卸。馱背運輸車運行時，車載液壓電氣自動控制系統(tǒng)處于斷電鎖閉狀態(tài)，車輛運行安全可靠。

2.2 實現(xiàn)全系列公路貨車、半掛車裝載的相關(guān)技術(shù)

該車基于大回轉(zhuǎn)角度關(guān)節(jié)連接器、大剛度承載凹底架、移動式鞍座技術(shù)實現(xiàn)全系列公路貨車、半掛車的裝載。

自裝卸式馱背多功能運輸車通過車載液壓電氣自動控制系統(tǒng)將凹底架繞關(guān)節(jié)連接器回轉(zhuǎn)并與地面銜接，使公路貨車可自輪走行上下馱背運輸車；凹底架及移動式鞍座能夠滿足不同長度公路貨車整車、半掛車的裝載需求；無級定位輪擋、可縱向移動鞍座便于全系列公路貨車整車、半掛車的裝載。

2.3 實現(xiàn)兼顧多規(guī)格標準集裝箱運輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)

該車基于內(nèi)翻式集裝箱鎖閉裝置、移動式導向裝置技術(shù)實現(xiàn)兼顧多規(guī)格標準集裝箱運輸。

為滿足不同裝載工況的集裝箱運輸，凹底架兩端及中部需設置集裝箱鎖閉裝置。為避免與裝載公路半掛車干涉，集裝箱鎖閉裝置采用內(nèi)翻式結(jié)構(gòu)(圖1)。為便于集裝箱快速裝載，在集裝箱鎖對應位置設置移動式導向裝置，使集裝箱鎖閉裝置在凹底架的位置滿足多規(guī)格標準集裝箱運輸。

2.4 實現(xiàn)公路貨車、半掛車的裝載加固的相關(guān)技術(shù)

該車基于具有縱向垂向鎖閉功能的鞍座、無級定位輪擋可實現(xiàn)公路貨車、半掛車的裝載加固。

自裝卸式馱背多功能運輸車是中車齊齊哈爾車輛有限公司首次研制的新型馱背多功能運輸車輛，現(xiàn)行的《鐵路貨物裝載加固規(guī)則》還沒有對半掛車裝載至自裝卸式馱背多功能運輸車的裝載加固做出明確規(guī)定。為確保車輛安全運輸，借鑒歐洲類似成熟技術(shù)，研究鞍座長期服役過程中各機構(gòu)穩(wěn)定性和各零部件的疲勞可靠性，提出了將具有縱向和垂向鎖閉功能的鞍座(圖2)和無級定位輪擋(圖3)配合使用的裝載加固技術(shù)方案。在該技術(shù)方案中，鞍座對公路半掛車牽引銷的縱向、橫向和垂向進行固定；采用無級定位輪擋對公路貨車整車、半掛車輪胎進行縱向限位。通過上述加固措施，可確保自裝卸式馱背多功能運輸車的行車安全。

圖2 具有縱向和垂向鎖閉功能的鞍座

圖3 無級定位輪擋

3 關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點

自裝卸式馱背多功能運輸車是鐵路運輸模式貨運裝備技術(shù)上的重大創(chuàng)新，其創(chuàng)新性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)搭建自裝卸式馱背多功能運輸車標準體系和技術(shù)平臺，開創(chuàng)了我國鐵路公鐵聯(lián)運的多元運輸新模式；

(2)實現(xiàn)了既有和未來主型公路貨車整車、半掛車和多規(guī)格標準集裝箱等多品種貨物的兼顧運輸；

(3)首次采用凹底架升降旋轉(zhuǎn)、端底架凹底架分離復位技術(shù)，實現(xiàn)了公路貨車自輪走行裝卸方式；

(4)研發(fā)內(nèi)翻式集裝箱鎖閉裝置，實現(xiàn)了多規(guī)格集裝箱運輸；

(5)研發(fā)縱向可移動、垂向兩級高度調(diào)整的鞍座，無級定位輪擋結(jié)構(gòu)，解決了不同規(guī)格公路貨車整車、半掛車裝載加固技術(shù)難題；

(6)應用基于GPS或北斗全球定位技術(shù)的精確定位裝置，實現(xiàn)了車輛管理的網(wǎng)絡化、信息化。

4 站場配套相關(guān)要求

為確保公路貨車能夠自主上下STX1/STX2型馱背多功能運輸車，結(jié)合該車的結(jié)構(gòu)特點及作業(yè)方式，利用現(xiàn)有站場資源，要求承擔STX1/STX2型馱背多功能運輸車的作業(yè)站場需具備以下條件：

(1)硬化地面與鋼軌上平面基本平齊。

(2)限界及稱重檢查。為避免馱背多功能運輸車超限和超載運輸，站場應在合理位置設置限界檢測裝置和汽車地磅，在運輸公路貨車或半掛車前，對公路貨車的幾何尺寸和質(zhì)量進行檢測，同時，汽車地磅還應具備偏載檢測功能。

(3)配置地面電源。自裝卸式馱背多功能運輸車在進行裝卸作業(yè)時，需要地面提供AC 380 V的動力電源。

(4)配置專用牽引車。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，我國公路貨車標準化程度較低，鞍座高度差異較大，直接影響公路半掛車的裝卸作業(yè)效率。為提高裝卸效率，站場應配置專用牽引車，且專用牽引車應具備鞍座的無級升降功能。

(5)設置公路貨車或半掛車存放場地。公路半掛車在整個運輸過程中，需在站場兩端集結(jié)，因此，站場應在合理位置設置半掛車的存放場地，避免裝卸過程中走行距離過長。

5 結(jié)束語

馱背運輸綜合了鐵路的大運量、長距離、安全、高效、節(jié)能環(huán)保、全天候和公路的靈活、便捷方面的優(yōu)勢，是鐵路和公路共贏的運輸方式，在綜合交通運輸體系中分工合理，符合國家發(fā)展多式聯(lián)運的政策方向,具有廣闊的發(fā)展前景和顯著的經(jīng)濟、社會效益。

發(fā)展馱背運輸公鐵聯(lián)運模式符合國家現(xiàn)代物流及多式聯(lián)運發(fā)展戰(zhàn)略，迎合了全社會物流運輸需求變化，提供了現(xiàn)代物流有效、可行、合理的綜合運輸解決方案，使既有線運輸能力進一步得到充分利用，形成穩(wěn)定的客戶及貨運需求。