自装卸式驮背多功能运输车及关键技术

沈彩瑜，吴荣坤，李 华，郑和平，吴振国

(中车齐齐哈尔车辆有限公司 大连研发中心，辽宁 大连 116041)

驮背运输是符合国家战略要求，且安全、经济、节能、环保的交通运输方式之一，具有广阔的发展前景和显著的经济、社会效益[1]。为满足发展驮背运输的需要，中车齐齐哈尔车辆有限公司根据欧美国家的发展经验，结合我国驮背运输的市场需求、产业布局、运营管理等均需进一步实践和完善等实际情况，以及现有铁路站场基础设施和铁路技术政策，提出了自装卸式驮背多功能运输车的技术方案。该车车载自动控制系统装置将承载凹底架升降并旋转，使承载凹底架与端底架分离后与地面衔接，公路货车可自轮走行上下驮背运输车完成自装卸。该装卸作业方式具有装卸效率高、站场改造费用低、自动化程度高、操作简单快捷、装卸成本低以及节省人力物力等特点，适合我国铁路驮背运输发展方向。

1 自装卸式驮背多功能运输车简介

STX1/STX2型驮背多功能运输车可实现兼顾全系列公路货车整车、半挂车和标准集装箱等多品种货物的运输。

1.1 主要结构和配置

STX1/STX2型驮背多功能运输车由车体、转向架、车钩缓冲装置、关节连接器、制动装置、传动装置、鞍座、液压装置、电气装置等组成。该车2节车体为1组，采用4个转K6型转向架，车辆两端采用13F型车钩和MT-2型缓冲器，车体间采用关节连接器连接，关节连接器通过中部底架共用2个转向架。采用3套120型空气制动系统和KZW-A型空重车调整装置、NSW-I型手制动机、BAB-2型集成制动装置等铁路货车技术成熟装置。制动系统满足主管压力500 kPa、600 kPa的要求。

1.2 装载工况

STX1型驮背多功能运输车可运输符合GB 1589—2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》要求的长度不大于18 100 mm的公路货车或长度不大于14 600 mm的公路半挂车；STX2型驮背多功能运输车可运输符合GB 1589—2016要求的长度不大于12 000 mm的公路货车或长度不大于14 600 mm的公路半挂车。2种车型均可运输符合ISO 668：2020《货运集装箱系列1 分类、外形尺寸和额定值》要求的标准集装箱。

1.3 主要技术参数

表1为STX1/STX2型驮背多功能运输车主要技术参数。

表1 STX1/STX2型驮背多功能运输车主要技术参数

2 关键技术

2.1 实现公路货车自行快速装卸的相关技术

该车基于凹底架升降旋转、端底架与凹底架的分离和复位、车载液压电气系统自动控制技术实现公路货车的自行快速装卸。

为实现现有公路货车整车、半挂车快速高效装卸和解决多辆车同时装卸的问题，通过站场供电，由车载液压电气自动控制系统使凹底架与端底架分离后与地面衔接，使公路货车可自轮走行上下驮背运输车。由于整列驮背运输车的凹底架可同时动作，因此可实现整列驮背运输车或多列驮背运输车同时快速装卸。驮背运输车运行时，车载液压电气自动控制系统处于断电锁闭状态，车辆运行安全可靠。

2.2 实现全系列公路货车、半挂车装载的相关技术

该车基于大回转角度关节连接器、大刚度承载凹底架、移动式鞍座技术实现全系列公路货车、半挂车的装载。

自装卸式驮背多功能运输车通过车载液压电气自动控制系统将凹底架绕关节连接器回转并与地面衔接，使公路货车可自轮走行上下驮背运输车；凹底架及移动式鞍座能够满足不同长度公路货车整车、半挂车的装载需求；无级定位轮挡、可纵向移动鞍座便于全系列公路货车整车、半挂车的装载。

2.3 实现兼顾多规格标准集装箱运输的相关技术

该车基于内翻式集装箱锁闭装置、移动式导向装置技术实现兼顾多规格标准集装箱运输。

为满足不同装载工况的集装箱运输，凹底架两端及中部需设置集装箱锁闭装置。为避免与装载公路半挂车干涉，集装箱锁闭装置采用内翻式结构(图1)。为便于集装箱快速装载，在集装箱锁对应位置设置移动式导向装置，使集装箱锁闭装置在凹底架的位置满足多规格标准集装箱运输。

2.4 实现公路货车、半挂车的装载加固的相关技术

该车基于具有纵向垂向锁闭功能的鞍座、无级定位轮挡可实现公路货车、半挂车的装载加固。

自装卸式驮背多功能运输车是中车齐齐哈尔车辆有限公司首次研制的新型驮背多功能运输车辆，现行的《铁路货物装载加固规则》还没有对半挂车装载至自装卸式驮背多功能运输车的装载加固做出明确规定。为确保车辆安全运输，借鉴欧洲类似成熟技术，研究鞍座长期服役过程中各机构稳定性和各零部件的疲劳可靠性，提出了将具有纵向和垂向锁闭功能的鞍座(图2)和无级定位轮挡(图3)配合使用的装载加固技术方案。在该技术方案中，鞍座对公路半挂车牵引销的纵向、横向和垂向进行固定；采用无级定位轮挡对公路货车整车、半挂车轮胎进行纵向限位。通过上述加固措施，可确保自装卸式驮背多功能运输车的行车安全。

图2 具有纵向和垂向锁闭功能的鞍座

图3 无级定位轮挡

3 关键技术创新点

自装卸式驮背多功能运输车是铁路运输模式货运装备技术上的重大创新，其创新性主要表现在以下几个方面：

(1)搭建自装卸式驮背多功能运输车标准体系和技术平台，开创了我国铁路公铁联运的多元运输新模式；

(2)实现了既有和未来主型公路货车整车、半挂车和多规格标准集装箱等多品种货物的兼顾运输；

(3)首次采用凹底架升降旋转、端底架凹底架分离复位技术，实现了公路货车自轮走行装卸方式；

(4)研发内翻式集装箱锁闭装置，实现了多规格集装箱运输；

(5)研发纵向可移动、垂向两级高度调整的鞍座，无级定位轮挡结构，解决了不同规格公路货车整车、半挂车装载加固技术难题；

(6)应用基于GPS或北斗全球定位技术的精确定位装置，实现了车辆管理的网络化、信息化。

4 站场配套相关要求

为确保公路货车能够自主上下STX1/STX2型驮背多功能运输车，结合该车的结构特点及作业方式，利用现有站场资源，要求承担STX1/STX2型驮背多功能运输车的作业站场需具备以下条件：

(1)硬化地面与钢轨上平面基本平齐。

(2)限界及称重检查。为避免驮背多功能运输车超限和超载运输，站场应在合理位置设置限界检测装置和汽车地磅，在运输公路货车或半挂车前，对公路货车的几何尺寸和质量进行检测，同时，汽车地磅还应具备偏载检测功能。

(3)配置地面电源。自装卸式驮背多功能运输车在进行装卸作业时，需要地面提供AC 380 V的动力电源。

(4)配置专用牵引车。根据现场调研结果，我国公路货车标准化程度较低，鞍座高度差异较大，直接影响公路半挂车的装卸作业效率。为提高装卸效率，站场应配置专用牵引车，且专用牵引车应具备鞍座的无级升降功能。

(5)设置公路货车或半挂车存放场地。公路半挂车在整个运输过程中，需在站场两端集结，因此，站场应在合理位置设置半挂车的存放场地，避免装卸过程中走行距离过长。

5 结束语

驮背运输综合了铁路的大运量、长距离、安全、高效、节能环保、全天候和公路的灵活、便捷方面的优势，是铁路和公路共赢的运输方式，在综合交通运输体系中分工合理，符合国家发展多式联运的政策方向,具有广阔的发展前景和显著的经济、社会效益。

发展驮背运输公铁联运模式符合国家现代物流及多式联运发展战略，迎合了全社会物流运输需求变化，提供了现代物流有效、可行、合理的综合运输解决方案，使既有线运输能力进一步得到充分利用，形成稳定的客户及货运需求。