自裝卸式馱背多功能運輸車及關鍵技術

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 大連研發中心，遼寧 大連 116041)

馱背運輸是符合國家戰略要求，且安全、經濟、節能、環保的交通運輸方式之一，具有廣闊的發展前景和顯著的經濟、社會效益[1]。為滿足發展馱背運輸的需要，中車齊齊哈爾車輛有限公司根據歐美國家的發展經驗，結合我國馱背運輸的市場需求、產業布局、運營管理等均需進一步實踐和完善等實際情況，以及現有鐵路站場基礎設施和鐵路技術政策，提出了自裝卸式馱背多功能運輸車的技術方案。該車車載自動控制系統裝置將承載凹底架升降并旋轉，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、裝卸成本低以及節省人力物力等特點，適合我國鐵路馱背運輸發展方向。

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 主要結構和配置

STX1/STX2型馱背多功能運輸車由車體、轉向架、車鉤緩沖裝置、關節連接器、制動裝置、傳動裝置、鞍座、液壓裝置、電氣裝置等組成。該車2節車體為1組，采用4個轉K6型轉向架，車輛兩端采用13F型車鉤和MT-2型緩沖器，車體間采用關節連接器連接，關節連接器通過中部底架共用2個轉向架。采用3套120型空氣制動系統和KZW-A型空重車調整裝置、NSW-I型手制動機、BAB-2型集成制動裝置等鐵路貨車技術成熟裝置。制動系統滿足主管壓力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 主要技術參數

表1為STX1/STX2型馱背多功能運輸車主要技術參數。

表1 STX1/STX2型馱背多功能運輸車主要技術參數

2 關鍵技術

2.1 實現公路貨車自行快速裝卸的相關技術

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

為實現現有公路貨車整車、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處于斷電鎖閉狀態，車輛運行安全可靠。

2.2 實現全系列公路貨車、半掛車裝載的相關技術

該車基于大回轉角度關節連接器、大剛度承載凹底架、移動式鞍座技術實現全系列公路貨車、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將凹底架繞關節連接器回轉并與地面銜接，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 實現兼顧多規格標準集裝箱運輸的相關技術

該車基于內翻式集裝箱鎖閉裝置、移動式導向裝置技術實現兼顧多規格標準集裝箱運輸。

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翻式結構(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格標準集裝箱運輸。

2.4 實現公路貨車、半掛車的裝載加固的相關技術

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，現行的《鐵路貨物裝載加固規則》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定。為確保車輛安全運輸，借鑒歐洲類似成熟技術，研究鞍座長期服役過程中各機構穩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方案。在該技術方案中，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 關鍵技術創新點

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上的重大創新，其創新性主要表現在以下幾個方面：

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

(2)實現了既有和未來主型公路貨車整車、半掛車和多規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、端底架凹底架分離復位技術，實現了公路貨車自輪走行裝卸方式；

(4)研發內翻式集裝箱鎖閉裝置，實現了多規格集裝箱運輸；

(5)研發縱向可移動、垂向兩級高度調整的鞍座，無級定位輪擋結構，解決了不同規格公路貨車整車、半掛車裝載加固技術難題；

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

4 站場配套相關要求

為確保公路貨車能夠自主上下STX1/STX2型馱背多功能運輸車，結合該車的結構特點及作業方式，利用現有站場資源，要求承擔STX1/STX2型馱背多功能運輸車的作業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。根據現場調研結果，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，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 結束語

馱背運輸綜合了鐵路的大運量、長距離、安全、高效、節能環保、全天候和公路的靈活、便捷方面的優勢，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，符合國家發展多式聯運的政策方向,具有廣闊的發展前景和顯著的經濟、社會效益。

發展馱背運輸公鐵聯運模式符合國家現代物流及多式聯運發展戰略，迎合了全社會物流運輸需求變化，提供了現代物流有效、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，形成穩定的客戶及貨運需求。