國內(nèi)外掛車支承裝置標準差異化分析

高國有 伍麗娜 回春 馮會建 陳韜

中國汽車技術(shù)研究中心漢陽專用汽車研究所 湖北武漢 430056

1 前言

掛車支承裝置俗稱“支腿”，是在掛車與牽引車輛脫離以后，用于支撐掛車前部載荷的專用裝置。掛車支承裝置按升降方式可分為單動和聯(lián)動，按照驅(qū)動形式可分為機械式和液壓式等。2010年，交通運輸部、國家發(fā)改委等相關(guān)部委聯(lián)合在全國啟動甩掛運輸試點工程。甩掛運輸與定掛運輸相比，具有成本低、運行效率高、周轉(zhuǎn)快等顯著特點，因而正逐漸成為物流運輸中最常見的運輸模式。掛車支承裝置是甩掛運輸中掛車的關(guān)鍵零部件，其安全性、可靠性以及便捷性等指標直接影響著甩掛運輸?shù)倪\轉(zhuǎn)效率和運輸安全。當前，我國掛車支承裝置的性能和技術(shù)要求主要依據(jù)GB/T 26777-2011《掛車支承裝置》[1]標準規(guī)定進行試驗檢測。

近年來，隨著我國甩掛運輸?shù)奶岢推占埃约皰燔囍С醒b置技術(shù)的發(fā)展，GB/T 26777-2011中一些技術(shù)要求和試驗項目已經(jīng)不能很好地滿足市場規(guī)范化運行的需求。為了適應(yīng)我國甩掛運輸和掛車支承裝置技術(shù)發(fā)展的需要，提高掛車支承裝置的安全和技術(shù)要求，本文通過對比美國鐵道協(xié)會的多式聯(lián)運標準AAR-M-931[2]和 我國掛車支承裝置標準GB/T 26777-2011[1]，分別介紹兩項標準的技術(shù)要求、試驗項目、試驗方法等方面的要求，并針對兩者的差異性進行對比，分析我國掛車支承裝置標準的現(xiàn)狀和存在的差距，總結(jié)出我國現(xiàn)行掛車支承裝置標準中的不足以及需要改進的地方。

2 國內(nèi)外標準簡介

2.1 國內(nèi)標準對掛車支承裝置的要求

我國對掛車支承裝置的標準要求目前主要反映在GB/T 26777-2011《掛車支承裝置》中，其中包括一些參數(shù)設(shè)計、技術(shù)要求以及試驗方法要求。

國內(nèi)與掛車支承裝置有關(guān)的標準共有3項，包括QC/T 310-1999《半掛車支承裝置》、JT/T 476-2002《掛車支承裝置》和GB/T 26777-2011《掛車支承裝置》，其中QC/T 310-1999和JT/T 476-2002現(xiàn)在已經(jīng)廢止，當前，我國對掛車支承裝置的現(xiàn)行標準為GB/T 26777-2011，其對支承裝置的要求主要包括技術(shù)要求以及試驗方法等內(nèi)容。

2.1.1 技術(shù)要求

GB/T 26777-2011標準中作為一項零部件推介國家標準，其對掛車支承裝置的技術(shù)要求主要側(cè)重于對零部件的結(jié)構(gòu)和使用方面。在結(jié)構(gòu)方面，為了滿足掛車支承裝置在掛車空載狀態(tài)下能快速伸縮，在掛車滿載狀態(tài)下能提供足夠的舉升力，標準規(guī)定了支承裝置需具有雙速齒輪傳動裝置。為滿足在不同路面狀態(tài)下，支承裝置均能正常工作的要求，規(guī)定其必須具有落地自動找平滑移襯墊或底座。

在使用方面，針對在運轉(zhuǎn)和行車過程中可能出現(xiàn)的內(nèi)腿跌落和運行阻滯等現(xiàn)象，標準要求支承裝置必須具有足夠的自鎖性、限位裝置可靠、運行時有效潤滑和密閉性良好。關(guān)于在掛車安裝的互換性尺寸和基本參數(shù)方面，標準中對支承裝置的安裝尺寸、閉合高度、運行行程等都做出了相關(guān)規(guī)定。傳統(tǒng)的手動機械傳動式支承裝置在伸縮時，需要駕駛員通過手搖支腿手柄的方式驅(qū)動支腿伸縮，為保證駕駛員能有效舉升滿載掛車狀態(tài)下的支承裝置，同時盡量減少舉升時間，標準中對手柄長度、手柄力大小和低速擋的升降行程都有明確的規(guī)定。而由于掛車支承裝置在甩掛過程需要頻繁使用，所以標準還對其耐久性進行了要求。

2.1.2 試驗內(nèi)容要求

在GB/T 26777-2011中的試驗方法，規(guī)定了試驗設(shè)備、試驗負荷、試驗內(nèi)容和數(shù)據(jù)處理4個方面。

在試驗設(shè)備方面，標準中規(guī)定了掛車支承裝置的試驗項目在專用試驗臺架上進行，并列明了附屬檢測設(shè)備。為了減少對試驗項目操作的約束，試驗設(shè)備中沒有明確專用試驗臺架的要求。

根據(jù)試驗內(nèi)容中檢測項目的需要，在試驗負荷方面，標準規(guī)定了靜壓、舉升和側(cè)向力負荷，并依據(jù)型號細化了不同舉升能力支承裝置的負荷要求。

支承裝置的試驗內(nèi)容包括靜壓試驗、舉升試驗、側(cè)向力試驗以及耐久性試驗4項，全部為零部件性能、強度和耐久性要求，其中靜壓試驗主要考核支腿的最大承載能力，舉升試驗主要考核支腿的最大舉升能力，側(cè)向力試驗主要考核支腿的內(nèi)腿、外腿和其他附屬部件的強度，而耐久性試驗主要考核支承裝置實際承載工作狀態(tài)下的耐久能力。

此外，試驗內(nèi)容中數(shù)據(jù)處理是通過試驗過程中記錄慢檔轉(zhuǎn)動圈數(shù)和支腿升降行程計算慢檔每圈的行程，同時根據(jù)力矩計算所需的平均手柄力。

2.2 國外標準對支承裝置的要求

國外對掛車支承裝置要求的標準包括美國鐵路協(xié)會標準手冊及推薦規(guī)范AAR-M-931和法國標準化協(xié)會標準NF-R-47，目前國際和國內(nèi)的支承裝置制造商基本都是根據(jù)AAR的標準來驗證自己的產(chǎn)品，該標準首先對掛車以及牽引車整車強度方面做出了要求，進而引申出對掛車支承裝置的各項性能要求，其對支承裝置的要求是建立在掛車整車性能要求的基礎(chǔ)之上，從設(shè)計要求、性能要求及試驗要求3個方面加以規(guī)定。

2.2.1 設(shè)計要求

在設(shè)計要求方面，美標AAR-M-931從支承裝置實際安裝使用的角度出發(fā)，著力點放在支承裝置與整車的相互關(guān)系上，在設(shè)計要求上規(guī)定了一些尺寸要求，如安裝定位尺寸要求、安裝到掛車上離地間隙要求以及安裝支架的尺寸要求等，另外，還規(guī)定了支承裝置要有自鎖性能和雙速性要求。

2.2.2 性能要求

美標AAR-M-931基于支承裝置在整車上使用的實際需要提出了相關(guān)的性能要求，主要包括舉升能力、動態(tài)承載能力、靜態(tài)承載能力以及耐久能力等4個方面，并且給出了詳細的載荷大小和方向，各項性能要求的載荷系數(shù)都是以整車總質(zhì)量（MGW）為參考依據(jù)。在舉升能力的要求中，除了舉升載荷的要求外，對舉升時扭矩力的大小也做出了規(guī)定。動態(tài)和靜態(tài)承載能力主要是對車輛穩(wěn)定性方面的要求，其要求支承裝置在受到不同方向的載荷時仍能保持掛車的穩(wěn)定。同樣，耐久能力提出的是對支承裝置整車裝載情況下可靠性的要求。

2.2.3 試驗要求

在美標AAR-M-931的試驗要求中，首先提到不限制該試驗完成所需的試驗設(shè)備和試驗方法，但需要保證采用等效替代的方法能達到預(yù)期的試驗結(jié)果。由于試驗主要是對整車和支承裝置的系統(tǒng)考核，所以對試驗的掛車模型要求非常嚴格，用于試驗的掛車模型必須是經(jīng)過試驗標定，若使用未經(jīng)測試的新模型或模型有變化，則必須進行試驗標定。

美標AAR-M-931中關(guān)于試驗的要求包括掛車的支承強度和零部件強度兩方面，其中掛車支承強度試驗規(guī)定了動態(tài)試驗、沖擊試驗、整車縱向和側(cè)向強度試驗以及耐久性試驗的具體要求和方法，這些試驗重點在于檢測支承裝置安裝到掛車上以后整車的支承強度是否滿足要求；此外，在支承裝置零部件強度方面，規(guī)定了零部件縱向和側(cè)向強度試驗、垂直強度試驗、部件強度試驗、舉升試驗的具體要求和方法，相比較于掛車支承強度方面的要求，零部件強度試驗更加關(guān)注于支承裝置本身的部件及部件之間的組合強度。

3 國內(nèi)外標準對比解析

通過分析GB/T 26777-2011和美標AAR-M-931對掛車支承裝置的技術(shù)和試驗要求，可知國內(nèi)外標準因為關(guān)注的側(cè)重點不同，其對支承裝置的規(guī)范化要求也存在差異。為了更好地理解國內(nèi)外標準的差異化，需對比分析GB/T 26777-2011和美標AAR-M-931對掛車支承裝置技術(shù)和性能要求、試驗方法及內(nèi)容上的差異性。

3.1 技術(shù)和性能要求對比

我國與美國現(xiàn)行標準對掛車支承裝置技術(shù)和性能要求上的對比如表1所示，從中可以看出國內(nèi)外標準在技術(shù)要求方面存

表1 技術(shù)要求差異對照表

3.2 試驗方法及內(nèi)容對比

我國與美國現(xiàn)行標準對掛車支承裝置試驗方法及內(nèi)容上的對比如表2所示，從中可以看出，國標中的試驗項目主要以零部件為主，而美標中的試驗項目則完全覆蓋了整車和零部件兩方面。

表2 試驗方法及內(nèi)容差異對照表

3.3 國內(nèi)外標準對比綜述

通過表1和2國內(nèi)外標準的對比分析可以發(fā)現(xiàn)，我國標準與國外標準在技術(shù)要求、性能要求和試驗項目上都存在一些差異，而其主要差異又體現(xiàn)在性能要求和試驗項目上，這主要是因為國內(nèi)標準重點考核零部件的性能，而國外標準在整車穩(wěn)定性和零部件強度方面都有考慮。雖然國內(nèi)標準在零部件的要求方面和國外標準基本相同，但是僅規(guī)定了支承裝置本身結(jié)構(gòu)和性能方面的要求，而沒有考慮整車使用的穩(wěn)定性方面，存在一定的片面性，因為在支承裝置的實際使用過程中，影響掛車穩(wěn)定性的是整個支承系統(tǒng)，包括支承裝置及其相關(guān)的附屬部件。為了更詳盡地分析國內(nèi)外標準差異化的來源，下面將從技術(shù)要求和試驗方法上對國內(nèi)外標準差異性及優(yōu)缺點進行詳細的分析。

3.3.1 國內(nèi)標準技術(shù)要求上的優(yōu)點

鑒于掛車在國內(nèi)實際使用過程中的惡劣工作環(huán)境以及復(fù)雜路面情況，國內(nèi)標準對掛車支承裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能要求非常嚴格。

為了保證支承裝置的升降自如和防止灰塵與泥濘進入裝置而出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，要求其必須具有良好的密封性和潤滑裝置。為了適應(yīng)不平整路面，要求其有落地自動找平的滑移襯墊或底座；另外還規(guī)定了要有良好的焊接性能和符合人機工程學(xué)的便捷性。

3.3.2 國內(nèi)標準在技術(shù)及性能要求上的不足

國內(nèi)標準中要求支承裝置需具有雙速齒輪裝置，但沒有考慮到其他形式支承裝置的特殊性，而美標AAR-M-931對此給出了明確要求，只有手動支承裝置才需要具有雙速性。

國內(nèi)標準在性能要求上沒有對支承裝置進行全面細致的規(guī)范化要求，缺少對舉升能力和動態(tài)能力的相關(guān)要求，存在遺缺項。美標AAR-M-931在性能方面要求很全面，對舉升能力、動態(tài)能力、靜態(tài)能力和側(cè)向能力都給出了確切的數(shù)值上的規(guī)定。

3.3.3 國內(nèi)標準在試驗方法上的不足

通過對比國內(nèi)外標準文本可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)標準的制定參照了美標AAR-M-931，但國內(nèi)標準的個別試驗項目中，關(guān)于試驗方法的描述不夠細化，容易導(dǎo)致操作時出現(xiàn)差異，如強度試驗中沒有規(guī)定側(cè)向力的方向。此外，耐久性試驗中，加載負荷以整車總質(zhì)量MGW為參考載荷，但標準并未明確規(guī)定該項試驗為整車項目，且存在相同支承裝置用于不同MGW掛車的情況，因此實際檢測時無法依照該條款標準進行試驗。

雖然國內(nèi)標準作為一項零部件推介標準，在零部件本身的結(jié)構(gòu)性能方面做出了相關(guān)試驗規(guī)定，但卻沒有從掛車整車性能方面去考慮零部件的試驗要求。在實際工作過程中，如果作為掛車整個支承系統(tǒng)最重要組成部分的支承裝置不能滿足嚴苛的沖擊、側(cè)向力等方面的要求，那么整車的支承系統(tǒng)勢必也不能滿足要求。因此，國標中沒有規(guī)定沖擊、側(cè)向力等試驗要求，也就無法切實保證支承裝置在實際安裝使用中是否可靠和安全。

4 結(jié)語

在系統(tǒng)地分析了國內(nèi)外標準之后，發(fā)現(xiàn)我國標準雖然在零部件結(jié)構(gòu)技術(shù)要求方面存在一些優(yōu)越性，但是在性能和試驗要求方面也存在很多不足之處，尤為表現(xiàn)在兩個方面：一方面，個別試驗項目的方法不夠細化、載荷依據(jù)不夠合理，容易在實際操作中出現(xiàn)爭議；另一方面，在試驗內(nèi)容方面不夠全面和系統(tǒng)，沒有從整車性能方面去考慮支承裝置的強度。

隨著物流運輸業(yè)的高速發(fā)展，甩掛運輸越來越受到運輸行業(yè)的青睞，掛車支承裝置的重要性也漸漸體現(xiàn)出來。為了保證甩掛運輸安全有效地發(fā)展，提高公路運輸?shù)陌踩院涂煽啃裕Y(jié)合國內(nèi)外標準的優(yōu)缺點，重新修訂和完善國內(nèi)標準，建立一套完整、有效、全面的試驗方法及技術(shù)要求是非常有必要的。

[1]GB/T 26777-2011,掛車支承裝置 [S],2011.

[2]AAR-M-931, AAR Manual of Standards and Recommended Practices Intermodal Equipment Manual [S].The Association of American Railroads,2007.