關(guān)于9.6m輕型交換箱支腿及鎖止位置的探討

常熟申毅卡車廂體制造有限公司 呂國(guó)錚 賁曉峰

關(guān)于9.6m輕型交換箱支腿及鎖止位置的探討

常熟申毅卡車廂體制造有限公司 呂國(guó)錚 賁曉峰

交換箱技術(shù)自上世紀(jì)90年代引入我國(guó)后，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的培育，現(xiàn)在逐漸為用戶所接受。究其原因，不外乎有外在和內(nèi)在兩個(gè)方面：

一是國(guó)家出臺(tái)了一系列法規(guī)，限高、限寬、限長(zhǎng)、限重，對(duì)違規(guī)超限亮了“紅燈”；

二是運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者對(duì)采用交換箱技術(shù)可以提高企業(yè)收益有了比較清晰的認(rèn)識(shí)。

我國(guó)交換箱目前仍處于起步階段，沒(méi)有建立自己的標(biāo)準(zhǔn)，本文將從交換箱規(guī)格尺寸、9.6m交換箱支腿和鎖止位置等，探討9.6m交換箱的現(xiàn)狀。

關(guān)于交換箱的規(guī)格尺寸

1.截至目前，我國(guó)尚五關(guān)于交換箱的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所采用的都是歐洲標(biāo)準(zhǔn)。

2.1992 版的EN284規(guī)定了C-715、C-745和C-782三種箱體型號(hào)，2004修訂后，去掉了C-715，只保留了C-745和C-782兩種箱體型號(hào)。

3.EN284關(guān)于箱體型號(hào)的設(shè)計(jì)是基于列車長(zhǎng)度≤18.75m的考慮（我國(guó)法規(guī)規(guī)定：列車長(zhǎng)度≤20m，與美國(guó)法規(guī)規(guī)定相同）。我國(guó)最初引進(jìn)交換箱技術(shù)時(shí)所做箱體均為C-745型，2012年前后所做的交換箱型號(hào)為C-782。

4.到2013年，由于國(guó)家對(duì)牽引桿掛車實(shí)行公告管理，交換箱列車使用受到限制，人們開始把目光轉(zhuǎn)向9.6m的箱體。

5.據(jù)了解，到目前為止，長(zhǎng)度為9.6m的交換箱體數(shù)量不多，改裝所用的均為三橋車底盤，且由于底盤型號(hào)不同，為避免干涉，每批改裝的箱體支腿和鎖止位置也不盡相同。這無(wú)疑會(huì)影響到今后的箱體互換使用。

關(guān)于用二橋車底盤改裝交換箱運(yùn)輸車的可行性

1.2016 年12月發(fā)布的新版GB1589對(duì)二橋車的總長(zhǎng)度和總質(zhì)量做了調(diào)整：?總長(zhǎng)度，從10m調(diào)整到12m；?總質(zhì)量，從16t調(diào)整到18t。

2.承載物嚴(yán)重輕泡化，特別是快遞行業(yè)，密度僅為10m3～12m3/t。這就意味著裝滿一個(gè)9.6m（62m3）的貨箱，貨物實(shí)際總重僅為6t左右；

3.經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，加裝鎖止裝置后的二橋全空氣懸架豪沃車整備質(zhì)量7t，9.6m箱體質(zhì)量2.7t，按照GB1589“總質(zhì)量小于等于18t”的規(guī)定，有效載荷為8.3t，可滿足用戶實(shí)際裝載質(zhì)量6t的使用要求；

4.按照歐洲法規(guī)規(guī)定，貨車駕駛室最小安全長(zhǎng)度尺寸為2.35m（我國(guó)沒(méi)有這方面的規(guī)定）。照此推算，總長(zhǎng)12m的車輛底盤可滿足安裝9.6m箱體的要求。

關(guān)于9.6m交換箱支腿位置的考慮

1.參照EN284規(guī)定，交換箱支腿凈寬度應(yīng)不小于2590mm；

2.交換箱支腿長(zhǎng)度方向位置，需要考慮到用叉車裝卸時(shí)箱體傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。

3.EN283（Swap bodies-Testing）給出了用叉車裝卸時(shí)空交換箱能夠承受的叉車的最大的前軸荷計(jì)算公式：

式中：0.8 為 叉車動(dòng)態(tài)駛?cè)肓Φ南禂?shù)；L1為 空載交換箱的質(zhì)心到后支腿中心的距離（mm）；L2為 交換箱后門處到后支腿中心的距離（mm）；T 為 交換箱自重；100 為 假設(shè)的站臺(tái)裝卸過(guò)橋與車廂地板搭接尺寸（mm）。

設(shè)：

L+L=4800，箱體自重T=2.7t，

F 分別為2t，3t，3.5t，4t，4.5t。

將上述參數(shù)帶入公式，得出以下結(jié)果：

L,mm F t max L,mm 1 2 2.0 2260 2540 3.0 2733 2067 3.5 2906 1894 4.0 3045 1755 4.5 3176 1624

4.綜合考慮整車質(zhì)量、箱體最大載荷以及用戶的使用工況，我們認(rèn)為：叉車最大的前軸荷取Fmax=4t較為合適，與其對(duì)應(yīng)的數(shù)值為：L1=3045， L2=1755。

5.由此得出：9.6m輕型交換箱支腿的長(zhǎng)度方向間距為6090mm。

關(guān)于9.6m交換箱鎖止位置的探討

1. 對(duì)EN284中交換箱鎖止位置規(guī)定的認(rèn)識(shí)

(1)不同長(zhǎng)度的交換箱，鎖止位置均采用與C級(jí)（20英尺）集裝箱角件中心距一致的尺寸：5853×2259；

(2)在保證角件中心距一致的前提下，鎖止位置遵循“居中”的原則；

(3)在運(yùn)輸車裝載長(zhǎng)度設(shè)計(jì)最大的前提下（如7820），通過(guò)改變“限位”模塊的位置，可以向下“兼容”，即：既可裝載7820的運(yùn)輸車，亦可裝載7450或其他型號(hào)的交換箱及20英尺集裝箱。

2. 9.6m交換箱鎖止位置套用C級(jí)或B級(jí)集裝箱角件中心距的可行性

(1)公式“M =F ×l ”展示了慣性矩與剪切力之間的關(guān)系，在M 一定時(shí)，l 越大，則F 越小。因此在布置角件時(shí)應(yīng)盡可能使其往廂體兩端靠近，以加大慣性矩l，使鎖件受到的剪切力F盡可能小。

9.6 m箱體比C-782箱體長(zhǎng)1.78m。若9.6m箱體鎖止位置采用與C-782箱體相同的尺寸，則角件位置離箱體端頭達(dá)1.8735m。屆時(shí)由于鎖止位置距箱體端頭過(guò)長(zhǎng)，車輛行駛時(shí)會(huì)加大鎖具的剪切力，影響車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性；

(2)若選用B級(jí)集裝箱角件中心距，即8918×2259作為9.6m箱體的鎖止位置，且遵循“居中”原則，則第二鎖橫梁安裝位置處于車輛縱梁的尾端。由于我們選用的豪沃二橋車的后懸較大，鎖橫梁安裝這里會(huì)導(dǎo)致縱梁剛度變差。

(3)由于B級(jí)和C級(jí)集裝箱角件中心距不同，若按B級(jí)集裝箱角件中心距設(shè)置鎖止位置，則意味著9.6m交換箱運(yùn)輸車很難拉運(yùn)其他型號(hào)的交換箱，車輛的通用性將大打折扣。

綜上所述，簡(jiǎn)單套用C級(jí)或B級(jí)集裝箱角件中心距作為9.6m交換箱鎖止位置的思路不可行。

3.確定9.6m交換箱鎖止位置的原則

(1)將保證車輛運(yùn)行穩(wěn)定、安全作為首要問(wèn)題考慮

本著實(shí)事求是的原則，我們將9.6m交換箱鎖止位置距箱體兩端的尺寸設(shè)定為與C-782一致的983.5mm，鎖止中心距為7633×2259。這樣則較好地避免了前面所提到的一些問(wèn)題。

(2)通過(guò)加裝“第三”鎖橫梁，解決通用性問(wèn)題

在第一鎖橫梁與第二鎖橫梁之間，按照與第一鎖橫梁5853mm的間距加裝一條鎖橫梁，并設(shè)置相應(yīng)的限位模塊，這樣就可以兼顧9600mm及7820mm及以下交換箱（包括20英尺集裝箱）的裝載，較好地解決了通用性問(wèn)題（見(jiàn)右上圖）。

鎖橫梁在車架上的布置圖

4.關(guān)于9.6m輕型交換箱的型號(hào)命名

(1)EN284所列各種型號(hào)交換箱的鎖止位置均與20英尺集裝箱的角件中心距相同，故命名為“C級(jí)交換箱”；

(2)由于前文所述的種種原因，9.6m輕型交換箱的鎖止位置不能簡(jiǎn)單套用C級(jí)或B級(jí)集裝箱的角件中心距。為區(qū)別起見(jiàn)，建議9.6m輕型交換箱的型號(hào)暫定為“L-960”（L，英文long的字頭，意為“長(zhǎng)箱”）。

附件1：交換箱尺寸及鎖止位置

箱體型號(hào) l1 l2l3b1b2h1C-745 0 7450-205853±3798 -. 0 502259±332550-102750 983 -.5 7820-20C-78205853±3032550-1002259±32750 983 -.5 9600-20L-960007633±332550-1002259±32750

附件2：交換箱運(yùn)輸車裝載不同型號(hào)箱體的示意圖