吳永福, 侯建永, 于在洋, 劉榮德
(北汽黑豹(威海)汽車有限公司,山東威海264400)
20世紀70年代,我國海上集裝箱運輸正式啟動。自20世紀80年代以來,我國集裝箱運輸的增長速度始終以遠遠超過世界平均增幅(6%~8%)的水平發展,已初步形成了布局合理、設施較完善、現代化程度較高的集裝箱運輸體系。
我公司生產小型卡車,隨著國際貿易的發展,海外訂單大批涌入,需要充分利用集裝箱內部空間安全可靠運輸小型卡車。小型卡車由于其特殊性包裝難點主要是其在集裝箱中的放置問題,本文主要探索與研究小型卡車包裝的關鍵部件——集裝箱裝車支撐裝置的設計制作。
集裝箱包裝運輸小型卡車,主要考慮的因素為車輛的尺寸形狀、重量以及集裝箱的內部空間,通常運輸小型卡車一般使用集裝箱為40 ft普柜或高柜,包裝放置方式主要有平放和傾斜放置兩種,選擇的依據主要看哪一種方式能充分利用集裝箱內部空間,一般為傾斜狀態(如圖1)。第一輛車的下方需要有一個剛性的支撐架支撐整車,將車輛完好地放到支撐架上,保證車輛在集裝箱內的穩定位置,其余車輛需用繩索拉緊進行固定運輸。考慮到環保節能、選材方便、易于制作,支撐架一般選用鋼板和型材制作。

圖1 卡車集裝箱內擺放形式
整個集裝箱裝車過程為:將第1輛車抬高,使用專用支架將整車在前部固定,用兩塊木板鋪在貨箱后部(木板一端壓在貨箱后端,另一端壓在集裝箱底板上)將第2輛車開到前一輛車的貨箱內,以此類推將后面兩輛車都開上,用繩索、三角木將每輛車固定牢固即可。查閱40 ft普柜/高柜集裝箱相關尺寸如表1所示。

表1 40 ft普柜/高柜集裝箱相關尺寸 mm
使用三維軟件進行空間模擬,最后選擇40 ft高柜集裝箱,空間利用充分。

表2 出口運輸小型卡車相關參數
根據表2所示的參數、尺寸可知,卡車開進集裝箱,兩側剩余空間為(2330-1710)/2=310 mm,操作空間較小。使用三維軟件進行模擬,第1輛車抬高下方空間約為850 mm。整個操作過程的難點在于如何將第1輛車抬高,并將專用支撐架固定在車輛前部下方。
首次出口裝集裝箱,由于時間有限,設計制作了固定支架,裝車時先將支架推到集裝箱內最前端,在集裝箱內由6個人將車前方抬高,再由兩個人將支架支撐到車輛前部前橋的下面,整個操作過程,操作空間狹小,費時費力,勞動強度大,危險性高。首次出口設計的固定支架如圖2,第一輛車的前橋支撐在支架的V型槽內,裝車完畢狀態如圖3所示。

圖2 首次出口設計的固定支架

圖3 首次出口裝車完畢狀態
集裝箱內壁角部有一排掛鉤,這為降低勞動強度抬高第一輛車提供了可能。我們準備的方案是:將手拉葫蘆固定在集裝箱內壁的掛鉤上,拉動手拉葫蘆抬高整車,但存在不同集裝箱掛鉤間距不同,手拉葫蘆往掛鉤上固定困難,且手拉葫蘆位置不能根據裝車需要移動的問題。于是設計了一種裝車提升掛板如圖3。

圖4 裝車提升掛板
圖4 中掛鉤1用于掛在集裝箱上角部的掛鉤;重物提升掛鉤2根據需要移動位置并升降重物;支撐鉤3使提升掛板整體與集裝箱保持一定距離,方便工作。
工作時將裝車提升掛板固定在集裝箱上,重物提升掛鉤下方掛手拉葫蘆,手拉葫蘆的鏈條固定在被提升車輛前輪上,慢慢拉動手拉葫蘆,車輛前部被逐漸提升至要求高度,將固定支架支撐到車底。整個操作過程省時省力,降低了操作者的勞動強度。
按照改進后的方案運行了一段時間,在一次裝車過程中操作者拉動手拉葫蘆鏈條提升車輛時,集裝箱的掛鉤從集裝箱上斷裂,對操作者安全構成威脅,此種事故是堅決不能允許的。經查閱相關資料,了解到集裝箱內壁角部掛鉤沒有承重要求,只是繩索固定鉤,不適宜承受重物。此種裝車方案存在安全隱患,必須停用。
經過研究發現,通過人力提升車輛問題較多,使用非人力提升能解決勞動強度大、存在安全隱患的問題。我們考慮使用滑輪和支撐架等相關裝置,用電動機驅動提升整車,由于集裝箱內部除去整車后兩側剩余空間只有310 mm,勉強能將上述裝置安裝進去,而輔助人員的工作空間就沒有了,稍有不慎就容易碰傷輔助人員,該方案不可行。于是我們把提升整車的問題轉移到車輛本身,經過反復研究,使用車輛自身的動力完成自身提升是最佳方案,由于集裝箱內部的空間狹小,問題的關鍵點為制作何種結構的提升裝置,使車輛既能提升到要求的高度,又不碰傷車輛本身。于是設計了一種集裝箱車輛爬升裝置(如圖5),經試驗效果比較理想。

圖5 集裝箱車輛爬升裝置
如圖6所示,集裝箱車輛爬升裝置由爬升支撐架1、爬坡板2和車輪固定槽3三部分組成。
使用時將爬升支撐架放到集裝箱內最前端,將爬坡板(長度應小于車輛的軸距)安裝到爬升支撐架上,將需包裝運輸的車輛發動,開入集裝箱內,沿爬坡板開到爬升支撐架上,使車輛前輪進入爬升支撐架上的槽形腔內,此時卸下爬坡板,將車輪固定槽用螺栓固定在爬升支撐架上。然后用繩索、三角木將每輛車固定牢固即可。裝車完畢集裝箱狀態如圖7所示。

圖6 集裝箱車輛爬升裝置結構圖1.爬升支撐架 2.爬坡板 3.車輪固定槽

圖7 改進集裝箱裝車裝置裝車狀態
使用集裝箱車輛爬升裝置后,我公司小型卡車包裝運輸工作運行平穩可靠,提高了勞動效率,降低了勞動強度,解除了裝車過程中存在的安全隱患,為公司產品出口奠定了堅實的基礎,該種裝置可在同行業推廣應用。