地下物流運輸多面手

顧海東

摘要：地下工程是一個不為普通人熟知的神秘領域，應用在其中的專用車輛種類繁多、功能各異。而Normet公司的Multimec多功能服務車系統獨具特色，充分發揮其模塊化設計的優勢，成功引領行業新風向。筆者將為您揭示該系統的過人之處。

地下工程是個什么樣子？大部分人對此并不了解。閉塞的地下空間、黑暗且隨時可能塌方的坑道、還有一群佝僂的身影——近些年黑煤礦的負面報道留給人們的便是這些不堪入目的印象。這也難怪，地下采礦和隧道建設這類工程對普通人來說原本就是神秘的領域。但事實上，地下世界的工程復雜且先進，機械化和自動化程度很高，充滿了各種高科技元素，絲毫不遜色于地面世界。

地下專用汽車概覽

專用汽車在地下工程領域的應用非常廣泛，也必不可少。由于地下環境和作業方式的特殊性，其主要包含以下幾個特點。

一是功能種類繁多。地下工程細分的任務非常繁雜，包括地下工作場地的清理、資源和人員的運輸、服務與維修、升降操作及頂升、炸藥安裝、鉆孔、混凝土攪拌和噴射、設備充電等，不勝枚舉，而這些任務都需要有相應的設備配合完成。運輸相關的任務自然離不開專用運輸車，即便是其他類型的操作（比如炸藥安裝等），如果也承載在專用車輛上，帶來的便利是顯而易見的，至少可移動性對于需要頻繁轉移陣地的地下工程是必需的。世界上知名的地下工程設備廠商，如Sandvik、Caterpillar、Atlas Copco、Norrnet等均擁有種類豐富的地下專用汽車產品線，以適應實際工程的需求（如圖1-4）。

二是體型低矮緊湊。地下世界的工作場地一般來說空間比較局促，高度寬度上都沒有多少騰挪余地，所以地下專用汽車大多設計得很矮（如圖1-4），就像被壓扁了似的，車身長度也不會很長，這樣的體型有利于在狹小低矮的坑道里穿行。

三是更嚴格的排放標準。采礦業一般采用柴油引擎，因其具有較高的輸出功率和機動性，但在柴油引擎的排放中包含一些有害氣體以及柴油機顆粒物（DPM），對于相對封閉的地下空間容易造成健康問題和安全隱患，因此地下礦業法規（比如美國的MSHA認證）對排放成分限制非常嚴格，較之傳統的環保標準更為苛刻，所有地下車輛的排放都要經過合乎認證的處理，比如加裝凈化器。

四是完善的安全保障。地下工程往往面臨巖石掉落、隧道塌方等安全隱患，尤其是鉆探和爆破階段。地下專用汽車高度的機械化和自動化使得操作人員避免直面最危險的第一線，可待在防護完好的駕駛室內操作或直接采用有線/無線遠程遙控，大大提升了人員的安全保障。另外地下車輛的駕駛室大多帶有防落石和防滾翻系統（FOPS&ROPS），進一步提高了人員防護能力。

Normet的多用途服務車系統

像Sandvik、Caterpillar這類主流廠商專注于設計生產高成本、高單位產能的專用車輛，在工作效率上可優化到極致，但由于地下工程用車種類太多，專車專用的方式帶來的成本居高不下等問題也不容忽視，于是涌現出不少新的設計理念，即在保證工作效率的同時，既可做到一車多用，又節省了成本，其中的典范便是Nolmet公司。

1.Normet公司簡介

Normet是一家老牌的芬蘭企業，在地下礦山與隧道施工設備的研發、生產和銷售等方面有著50多年的經驗，已成為市場領導者之一，客戶遍布世界各地。

Normet為地下工程客戶提供了一系列工藝解決方案和產品，包括混凝土噴射與運輸、炸藥裝藥、舉升與安裝、地下工程物流運輸、撬毛等，同時也為這些工藝提供相應的化學建材。其產品具有高度機械化和自動化，可保障地下工作者在最嚴苛的地下采礦和掘進階段的安全和身體健康，同時通過提高生產效率和優化流程，為客戶節省大量的時間和金錢。

2.MuItimec系統概述

模塊化設計是Normet產品最顯著的特點，幾乎所有的產品線都構建在模塊化平臺上，具有高度復用性，其中尤以Multimec系列產品最為典型。

Multimec多功能服務車系統是一種為地下采礦和隧道現場提供物流運輸的系統，也是一個可滿足操作人員使用一臺設備完成多種作業的多功能服務車系統。該系統由多功能底盤和一系列不同用途的適配車廂組成（如圖5），無需進行任何拆裝工作，便可通過現場滑上，滑下車廂實現車廂的快速更換。這樣只需要一輛Multimec多功能底盤，配以各種用途的車廂，就可實現諸如人員、材料、柴油運輸等一系列安全、經濟的地下運輸系統，不但節省了成本，也引入了全新的工作方式。

3.MuItimec多功能底盤

Normet目前發布有兩種型號的Mullimec多功能底盤——Multimec MF100（如圖6）和Multimec 6600（如圖7），這兩種底盤的最大載荷能力分別為10t和6t，兩者大同小異，能兼容大部分Multimec適配車廂。本文著重以MF100為例詳細介紹。

1.外觀特點

MF100多功能底盤的長寬高為8 000 mmx2 000 mmx2 300 m/n（懸掛系統可提供上下100 mm的起伏，如圖9、10），有著地下車輛常見的低矮體型，底盤很低，最低處離地僅250 mm（如圖9），這有利于保持車身穩定。

在傳統的卡車類型中，長頭卡車的引擎位于駕駛室前部，駕駛員有較高的安全性，但視野有盲區；平頭卡車的引擎則被放置在駕駛室下部，視野好，車身長度較短，但駕駛室高度變高。MFl00為了適應地下的環境特點，把引擎等部件放置在駕駛室后方（如圖6、7），這樣既保證了車身的高度足夠低，又可以有著比較好的視野。當然如此一來，車身的總長度便不會太短，勢必會影響整車的轉向能力。MF100采用鉸鏈式結構解決了這個問題，車身分為前后兩個車架，兩者間利用鉸鏈連接，前后車架通過在鉸接處改變夾角來實現轉向（如圖11），較之剛性車，該鉸鏈車能提供更大角度的回轉。

2.行駛系統

MFl00采用水冷式增壓的Deutz TCD 2013 L4引擎（120 kW），符合Tier 3排放標準，可提供清潔有效的動力。滿載時在傾斜度為1：7的隧道里最大速度可達9km/h，水平隧道里的最大速度為25 km/h。

四輪驅動方式可有效增強MF100的行駛能力，而完善的減震懸掛系統（前軸懸掛為選配）又可減小車輪傳遞給駕駛室和車廂的振動，提高駕駛的安全性和舒適度。

3.駕駛室

MF100擁有敞開式或密閉式的兩人座駕駛室（如題首圖和圖6），其中密閉式的駕駛室可有效隔絕外部的噪聲。由于配備了防落石和防翻滾系統（FOPS&ROPS），可確保駕駛員在隧道內的行車安全。低矮的座艙設計并未降低其舒適度，寬大的車門易于人員進出，前方和側面均擁有良好的視野，而空氣懸浮駕駛座椅更是為駕駛人員提供如轎車般的舒適體驗。

4.車廂裝卸裝置

底盤上最具特色的設計便是位于后車架的車廂裝卸裝置。其中用來承載車廂的是一個裝載平臺，在它底部四周有四根液壓油缸連接在后車架上，通過伸縮這四根液壓油缸的長度可靈活調整平臺作出前傾、后仰、放低、拾高等動作（如圖8、9），比起采用單一液壓油缸的自卸車的機制而言更要靈活得多，這使得裝載時車廂的擺放位置并沒有太多限制，即使堆疊起來也沒問題（如圖24）。裝載平臺尾部裝有一個抓鉤（如圖9），可用來勾住適配車廂底座前部的槽口，而抓鉤與裝載平臺上的一根液壓油缸相連（如圖10），只要收縮這根液壓油缸，就可帶動抓鉤向平臺前部移動，從而拉著適配車廂沿平臺兩側的導軌滑上裝載平臺。整個裝卸裝置簡單可靠，無需額外輔助設備，裝卸過程可在短短一分鐘內完成。

4 MuItimoc適配車廂

適配車廂也是Multimec系統的重要組成部分。Normet已經提供了一系列可配合Multimec 6600和MFloo多功能底盤使用的適配車廂，用戶只要選購不同的車廂，就可靈活組建和切換相應功能的專用汽車，具有非常實用的擴展性和成本優勢。

1.車廂的技術特點

所有適配車廂的功能單元都構建在相同規格的底座上，以方便其與多功能底盤對接。底座結構其實很簡單，在中間的支撐面的左右兩側下部各有一塊限位的擋板（如圖12-17），用來約束底座在多功能底盤滑軌上的移動，底座的前部有一個槽口，底盤上的抓鉤便是勾住此處用來裝卸車廂的。車廂底座兩側的固定孔可以在車廂裝載到位后，和多功能底盤車架上的孔位用螺栓連接在一起，這樣兩者就可穩固地融為一體。

從技術上講，任何第三方廠商均可以按照這一規格來設計自己的適配車廂以擴展用途。

2.常用的適配車廂

這里列舉一些常用的適配車廂。

一是C300/C500混凝土攪拌罐，可提供混凝土運輸和攪拌功能（如圖12），具有不同運輸能力的C300和C500混凝土攪拌罐可分別搭配Multimec 6600和MF100底盤使用。Multimec多功能底盤可選配混凝土攪拌罐液壓系統，通過液壓軟管和混凝土攪拌罐相連，為其旋轉攪拌提供動力，軟管連接均采用快拆接口，可快速拆裝。

二是C100材料車廂，可用于基本材料的井下運輸（如圖13），與兩種多功能底盤均可適配（以下車廂均兼容兩種底盤，不再贅述）。其尾部擋板可拆，以便于材料的簡易裝卸。

三是C125隨車吊車廂。它比材料車廂在前部多配備了一個起重能力為25 kN·m的液壓隨車吊（如圖14），適合重型材料的簡易裝卸，隨車吊使用的液壓系統也通過快拆的液壓軟管與底盤對接。

四是C350柴油車廂，可用于地下柴油運輸和相關設備的柴油補給（如圖15）。廂內有一個隔間，裝有氣動加油泵、軟管卷盤、以及加油管和加油槍。通過空氣軟管，可連接至礦山井下高壓風管網，提供驅動燃油泵的高壓風。還可選裝液壓驅動的空壓機用于驅動燃油泵。

五是C350油料車廂，可用于地下油料運輸和設備的柴油、液壓油、潤滑油補給（如圖16）。油料車廂包含2個柴油箱和2個潤滑油箱，每個油箱均配備氣動潤滑油/燃油泵，并帶有軟管卷盤和加油槍。該油料車廂還可標配黃油加注系統。在車廂前部尚有空間用于放置黃油桶或廢油桶，或者選配液壓驅動的空壓機，用于驅動加油泵。

六是C162人員運輸車廂，可用于井下人員輸送（如圖17），包括敞篷版本和帶頂蓬版本。車廂承載能力為16人，分別坐于車廂兩邊的座椅上。

除了上述這些車廂，Normet還發布了很多功能各異的適配車廂，比如自卸車廂、工作車間車廂、舉升平臺車廂等（如圖5中右上方3個小圖），未來還會不斷擴展。

5.合體后的Multimec專用汽車

裝上適配車廂的多功能底盤看起來和一般的地下專用汽車并無多大區別（如題首圖、圖18-20），但其內在蘊含的設計思想已經大不相同了，真正做到了一車多用。

6.裝載過程

一次完整的裝載過程有助于我們清晰理解Multimec系統的工作方式。

初始時，柴油車廂停放在地面上，空載的Multimec底盤調整后車架的液壓油缸使得裝載平臺向尾部傾斜貼近地面，車身后退著慢慢靠近車廂；然后裝載平臺尾部的抓鉤插到車廂底座下方并勾住車廂的槽口（如圖21）；接著收縮裝載平臺上的液壓油缸同時倒退車身，這樣便使得柴油車廂被拉著滑上裝載平臺（如圖22）；隨著裝載平臺逐漸轉為水平，車廂也慢慢滑移到位（如圖23）；最后用螺栓固定住底盤和車廂的固定孔，裝載過程便大功告成。

卸載過程步驟完全相反，不再詳細描述。

7.全新工作模式

Multimec系統模塊化的設計不但帶來了經濟上的好處，同時也引入了全新的工作模式。以從地面向地下運輸原材料為例，如果使用傳統的一體式地下運輸車，方案一是在地面上運輸車先裝完材料，再直接開入地下的目的地卸料；方案二是先通過其他途徑（如豎井）把原材料運到地下，再利用輔助設備把原材料轉移到運輸車上，然后通過地下轉運到達目的地。而如果使用Mullimec運輸系統，則可以有第三種方案，即在地面上先把原材料裝進若干個材料車廂，然后把車廂堆疊起來并通過豎井運輸到地下，之后便由Multimec多功能底盤一個個地裝載堆疊的車廂運到目的地（如圖24）。方案三帶來的好處顯而易見，把原材料集裝化、運輸單元標準化，便會給材料的中間轉運和裝卸環節帶來極大的便利，有效提高生產效率，這其實和集裝箱運輸有著很多相似之處。

結語

Multimec多功能服務車系統向我們展示了模塊化技術運用在地下物流所帶來的種種好處，不單單是一車多用，與此同時還帶來了工作方式的創新。相信在不久的將來，Normet還會不斷地帶給我們更多的驚喜。