關于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 呂國錚 賁曉峰

關于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 呂國錚 賁曉峰

交換箱技術自上世紀90年代引入我國后，經過漫長的培育，現在逐漸為用戶所接受。究其原因，不外乎有外在和內在兩個方面：

一是國家出臺了一系列法規，限高、限寬、限長、限重，對違規超限亮了“紅燈”；

二是運輸經營者對采用交換箱技術可以提高企業收益有了比較清晰的認識。

我國交換箱目前仍處于起步階段，沒有建立自己的標準，本文將從交換箱規格尺寸、9.6m交換箱支腿和鎖止位置等，探討9.6m交換箱的現狀。

關于交換箱的規格尺寸

1.截至目前，我國尚五關于交換箱的國家標準，所采用的都是歐洲標準。

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

3.EN284關于箱體型號的設計是基于列車長度≤18.75m的考慮（我國法規規定：列車長度≤20m，與美國法規規定相同）。我國最初引進交換箱技術時所做箱體均為C-745型，2012年前后所做的交換箱型號為C-782。

4.到2013年，由于國家對牽引桿掛車實行公告管理，交換箱列車使用受到限制，人們開始把目光轉向9.6m的箱體。

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

關于用二橋車底盤改裝交換箱運輸車的可行性

1.2016 年12月發布的新版GB1589對二橋車的總長度和總質量做了調整：?總長度，從10m調整到12m；?總質量，從16t調整到18t。

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

3.經過簡單計算，加裝鎖止裝置后的二橋全空氣懸架豪沃車整備質量7t，9.6m箱體質量2.7t，按照GB1589“總質量小于等于18t”的規定，有效載荷為8.3t，可滿足用戶實際裝載質量6t的使用要求；

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

關于9.6m交換箱支腿位置的考慮

1.參照EN284規定，交換箱支腿凈寬度應不小于2590mm；

2.交換箱支腿長度方向位置，需要考慮到用叉車裝卸時箱體傾覆的風險。

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

式中：0.8 為 叉車動態駛入力的系數；L1為 空載交換箱的質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 假設的站臺裝卸過橋與車廂地板搭接尺寸（mm）。

設：

L+L=4800，箱體自重T=2.7t，

F 分別為2t，3t，3.5t，4t，4.5t。

將上述參數帶入公式，得出以下結果：

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.綜合考慮整車質量、箱體最大載荷以及用戶的使用工況，我們認為：叉車最大的前軸荷取Fmax=4t較為合適，與其對應的數值為：L1=3045， L2=1755。

5.由此得出：9.6m輕型交換箱支腿的長度方向間距為6090mm。

關于9.6m交換箱鎖止位置的探討

1. 對EN284中交換箱鎖止位置規定的認識

(1)不同長度的交換箱，鎖止位置均采用與C級（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)在運輸車裝載長度設計最大的前提下（如7820），通過改變“限位”模塊的位置，可以向下“兼容”，即：既可裝載7820的運輸車，亦可裝載7450或其他型號的交換箱及20英尺集裝箱。

2. 9.6m交換箱鎖止位置套用C級或B級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系，在M 一定時，l 越大，則F 越小。因此在布置角件時應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1.8735m。屆時由于鎖止位置距箱體端頭過長，車輛行駛時會加大鎖具的剪切力，影響車輛運行的穩定性和安全性；

(2)若選用B級集裝箱角件中心距，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，鎖橫梁安裝這里會導致縱梁剛度變差。

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

綜上所述，簡單套用C級或B級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)將保證車輛運行穩定、安全作為首要問題考慮

本著實事求是的原則，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題。

(2)通過加裝“第三”鎖橫梁，解決通用性問題

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，并設置相應的限位模塊，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題（見右上圖）。

鎖橫梁在車架上的布置圖

4.關于9.6m輕型交換箱的型號命名

(1)EN284所列各種型號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單套用C級或B級集裝箱的角件中心距。為區別起見，建議9.6m輕型交換箱的型號暫定為“L-960”（L，英文long的字頭，意為“長箱”）。

附件1：交換箱尺寸及鎖止位置

箱體型號 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：交換箱運輸車裝載不同型號箱體的示意圖