摘要：分析了公路貨運(yùn)車(chē)輛貨物滾裝領(lǐng)域的現(xiàn)狀，介紹了一種新型車(chē)用裝卸導(dǎo)向系統(tǒng)。此導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)向小車(chē)和異形導(dǎo)向軌道兩部分組成，連接簡(jiǎn)單快捷，可大大提高貨物滾裝和轉(zhuǎn)運(yùn)效率，可實(shí)現(xiàn)貨物的雙向?qū)д?，提高裝卸準(zhǔn)確度。該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠大幅度縮短貨物滾裝耗時(shí)，節(jié)省大量人力物力，同時(shí)也能提高裝卸準(zhǔn)確率和安全性，提升貨物滾裝效率。

關(guān)鍵詞：半掛車(chē)；貨物裝卸；托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.4 收稿日期：2024-05-29

DOI：1019999/jcnki1004-0226202408013

1 前言

目前，機(jī)場(chǎng)升降裝卸擺渡平臺(tái)已經(jīng)成為集裝托盤(pán)主要裝卸裝備。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，此類(lèi)裝備性能優(yōu)良的有25K、40K、60K等系列，西班牙的Mod MC /TET－30，法國(guó)的PFA－50等。該裝備同時(shí)具備升降裝卸功能和擺渡運(yùn)輸功能，有的型號(hào)一次擺渡運(yùn)輸和舉升可裝卸6個(gè)1萬(wàn)磅的集裝托盤(pán)，裝卸效率非常高[1]。但它只能在機(jī)場(chǎng)裝卸和擺渡集裝托盤(pán)，不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途陸運(yùn)，陸運(yùn)時(shí)需要通過(guò)起重設(shè)備將集裝托盤(pán)轉(zhuǎn)吊至專(zhuān)用的公路運(yùn)輸車(chē)輛。

為了提高空運(yùn)快速裝卸能力，保證裝卸質(zhì)量，縮短機(jī)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間，目前出現(xiàn)了集空運(yùn)裝卸和公路運(yùn)輸于一體的公路運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)，但這種高度集成化的設(shè)備存在一些技術(shù)難點(diǎn)。本文對(duì)其中的集裝托盤(pán)半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)進(jìn)行研究，并提出集裝托盤(pán)半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)解決方案。

2 研究背景

我國(guó)傳統(tǒng)航空運(yùn)輸中一個(gè)重要的組合模式是：飛機(jī)+集裝托盤(pán)+裝卸平臺(tái)車(chē)（裝卸+短距離擺渡功能）。此模式可以實(shí)現(xiàn)貨物模塊化空運(yùn)裝卸，但受裝卸平臺(tái)車(chē)能力所限，貨物必須起吊到運(yùn)輸車(chē)輛上才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸，裝卸平臺(tái)車(chē)僅有裝卸功能，沒(méi)有運(yùn)輸功能，見(jiàn)圖1。

目前新型的空運(yùn)裝卸模式為：飛機(jī)+集裝托盤(pán)+運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)（裝卸+長(zhǎng)途陸運(yùn)功能）。運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)可以快速地將集裝托盤(pán)和貨物一同裝載進(jìn)入飛機(jī)，實(shí)現(xiàn)空運(yùn)，也可以將集裝托盤(pán)和貨物從飛機(jī)上卸載到裝卸平臺(tái)車(chē)上，僅通過(guò)運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)就可以實(shí)現(xiàn)集裝托盤(pán)和貨物的長(zhǎng)途陸運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)。

公路運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)是高度集成化的設(shè)備，需要將裝卸、升降、調(diào)整等功能集成在運(yùn)輸裝卸平臺(tái)內(nèi)，但由于受公路運(yùn)輸車(chē)輛寬度和高度的限制，必須將所有的零部件壓縮集成在運(yùn)輸裝卸平臺(tái)內(nèi)，不得超高超寬，這導(dǎo)致沒(méi)有較好的方案布置導(dǎo)向系統(tǒng)，因此卸載貨物時(shí)，貨物中心難以和裝卸平臺(tái)車(chē)中心對(duì)正，貨物偏移后需要及時(shí)調(diào)整，缺乏系統(tǒng)的導(dǎo)向裝置，這是本領(lǐng)域需要克服的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

目前有兩種調(diào)整方式，一種是單純依靠人工調(diào)整，用人多，耗時(shí)長(zhǎng)，裝卸效率極低，對(duì)工作人員安全存在很大隱患；另一種是使用大噸位起重機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，耗費(fèi)資源多，操作繁瑣，而且在飛機(jī)尾部操作起重設(shè)備存在一定風(fēng)險(xiǎn)。因此，設(shè)計(jì)出一套使用便捷、安全可靠的車(chē)用貨物裝卸導(dǎo)向系統(tǒng)，將對(duì)貨物的快速裝卸具有重要意義。

3 半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

目前，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、論文查詢(xún)、專(zhuān)利檢索，國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)的研究文獻(xiàn)和資料，更沒(méi)有針對(duì)此問(wèn)題的解決措施。在此背景下，本文提出了集裝托盤(pán)半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠解決裝卸效率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、導(dǎo)正困難、裝卸過(guò)程卡滯等一系列問(wèn)題，其導(dǎo)向系統(tǒng)主要由1半掛車(chē)、2滾軸、3異形導(dǎo)向軌道和4導(dǎo)向小車(chē)（圖2）等四大部分組成。在裝卸過(guò)程中導(dǎo)向小車(chē)通過(guò)壓板與載有貨物的集裝托盤(pán)結(jié)合，使集裝托盤(pán)安裝上了導(dǎo)向輪，具有了導(dǎo)向功能，見(jiàn)圖3。集裝托盤(pán)具有導(dǎo)向輪后，可在異型導(dǎo)軌的導(dǎo)向下，按異型導(dǎo)軌導(dǎo)向方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)居中導(dǎo)向功能。

圖4為導(dǎo)向小車(chē)的結(jié)構(gòu)圖。其中側(cè)導(dǎo)向輪1、底部導(dǎo)向輪5可分別實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向小車(chē)在導(dǎo)軌里的導(dǎo)正和行走，集裝托盤(pán)壓板2、連接螺栓3可使導(dǎo)向小車(chē)與集裝托盤(pán)連接，使集裝托盤(pán)具有導(dǎo)向功能。

圖5、圖6分別為導(dǎo)向小車(chē)與集裝托盤(pán)的連接示意圖。載有貨物的集裝托盤(pán)3通過(guò)連接螺栓1和集裝托盤(pán)壓板2與導(dǎo)向小車(chē)4連接在一起，使集裝托盤(pán)具有導(dǎo)向功能。由圖6可以看到集裝托盤(pán)前端和后端的中間位置有缺口A，集裝托盤(pán)壓板2的凸起壓在集裝托盤(pán)缺口A內(nèi)，使集裝托盤(pán)和導(dǎo)向小車(chē)連接牢靠。

圖7為連接完成后，集裝托盤(pán)和導(dǎo)向小車(chē)成為一個(gè)鋼性整體，集裝托盤(pán)有了側(cè)向?qū)蜉?，配合異形?dǎo)向軌道使用，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向功能。

圖8為半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)中的異形導(dǎo)向軌道圖。導(dǎo)向軌道2、3、5的錐度根據(jù)車(chē)輛的長(zhǎng)度和托盤(pán)的重量而定，目的是為了起到分力導(dǎo)向作用。平行導(dǎo)向?qū)к?、4和錐度導(dǎo)向?qū)к?、3、5均焊接在車(chē)架6上。滾軸7可通過(guò)滾軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)集裝托盤(pán)的平移，從而實(shí)現(xiàn)集裝托盤(pán)和貨物的裝卸功能。

4 托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)裝卸流程

當(dāng)飛機(jī)需要快速將批量載有貨物的集裝托盤(pán)卸載到運(yùn)輸裝卸平臺(tái)上時(shí)，飛機(jī)尾部與運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)尾部對(duì)齊，并且中心線(xiàn)盡量對(duì)齊，此時(shí)將載有貨物的集裝托盤(pán)從飛機(jī)艙內(nèi)推出。如果沒(méi)有導(dǎo)向系統(tǒng)，集裝托盤(pán)會(huì)在飛機(jī)導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向下，沿飛機(jī)的中心線(xiàn)方向平移，由于飛機(jī)中心線(xiàn)和裝卸平臺(tái)中心線(xiàn)不可能完全對(duì)正，所以集裝托盤(pán)在裝卸平臺(tái)車(chē)上會(huì)跑偏，集裝托盤(pán)中心線(xiàn)會(huì)偏離裝卸平臺(tái)中心線(xiàn)。

采用半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系WkgvdvdvVXHuPtdz3NgFMQ==統(tǒng)后，如圖9所示，當(dāng)集裝托盤(pán)和運(yùn)輸裝卸平臺(tái)接觸后，導(dǎo)向小車(chē)會(huì)一同進(jìn)入錐度導(dǎo)向軌道Ⅲ的喇叭口內(nèi)，當(dāng)托盤(pán)繼續(xù)前移時(shí)，導(dǎo)向小車(chē)連同集裝托盤(pán)會(huì)沿著喇叭口的導(dǎo)向方向移動(dòng)，然后進(jìn)入平行導(dǎo)向軌道Ⅱ內(nèi)，此時(shí)集裝托盤(pán)前端中心與運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)中心線(xiàn)對(duì)齊，見(jiàn)圖10。

當(dāng)集裝托盤(pán)和貨物繼續(xù)前移時(shí)，前導(dǎo)向輪進(jìn)入錐度導(dǎo)向軌道Ⅰ和錐度導(dǎo)向軌道Ⅱ的喇叭口內(nèi)，后導(dǎo)向輪離開(kāi)飛機(jī)飛機(jī)艙，進(jìn)入錐度導(dǎo)向軌道Ⅲ的喇叭口內(nèi)，如圖11所示，集裝托盤(pán)繼續(xù)前移，前導(dǎo)向輪進(jìn)入平行導(dǎo)向軌道Ⅰ，后端導(dǎo)向輪進(jìn)入平行導(dǎo)向軌道Ⅱ，此時(shí)集裝托盤(pán)中心線(xiàn)和運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)中心線(xiàn)完全重合，完成導(dǎo)向調(diào)整工作，如圖12所示。

本方案巧妙地利用了錐度導(dǎo)軌給導(dǎo)向小車(chē)的側(cè)向力完成導(dǎo)向工作，不需要單獨(dú)調(diào)整，在托盤(pán)移動(dòng)的過(guò)程中自動(dòng)完成導(dǎo)向工作。其中錐度導(dǎo)向軌道Ⅰ、錐度導(dǎo)向軌道Ⅱ和錐度導(dǎo)向軌道Ⅲ三個(gè)錐度軌道側(cè)面與中心線(xiàn)的夾角為10°～35°，可根據(jù)貨物的重量和車(chē)輛的長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化完成之后，托盤(pán)前移過(guò)程中既不會(huì)感覺(jué)阻力過(guò)大又可自動(dòng)完成導(dǎo)向工作。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)載有貨物的集裝托盤(pán)到達(dá)指定位置后，后面載有貨物的集裝托盤(pán)可按照此流程快速卸載，卸載過(guò)程中只需人工推著集裝托盤(pán)和貨物前移即可，不需要其它設(shè)備輔助，可快速將集裝托盤(pán)和貨物卸載完成，不存在二次調(diào)整，同時(shí)半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)可滿(mǎn)足裝載和卸載兩種工況。

5 結(jié)語(yǔ)

集裝托盤(pán)半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)在裝卸貨物過(guò)程中，裝有導(dǎo)向小車(chē)的集裝托盤(pán)和貨物，通過(guò)異形導(dǎo)向軌道，能夠精確安全地到達(dá)指定位置，成功解決了貨物裝載和卸載過(guò)程中導(dǎo)正困難、卡滯停頓、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、安全性差的一系列問(wèn)題。目前，半掛車(chē)托盤(pán)導(dǎo)向系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于公路運(yùn)輸裝卸平臺(tái)車(chē)上，使貨物在空運(yùn)與公路運(yùn)輸之間的相互轉(zhuǎn)運(yùn)效率大幅提升，而且降低了大量設(shè)備和人力成本，使空運(yùn)設(shè)備裝卸效率上了一個(gè)大臺(tái)階，是該領(lǐng)域的一大進(jìn)步。經(jīng)過(guò)用戶(hù)使用后反饋，該設(shè)備操作簡(jiǎn)單、方便快捷、安全可靠、省時(shí)省力，得到了高度好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛同民，陳瑜推進(jìn)我軍航空應(yīng)急運(yùn)輸保障裝備發(fā)展的思考[J]軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（4）：1-4

作者簡(jiǎn)介：

任浩，男，1989年生，工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械。