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摘要:本文主要从集装箱自装卸式运输车国内外现状方面开展讨论了集装箱自装卸式运输车发展趋势,旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词:自装卸式;运输车;现状;发展;趋势
一、集装箱自装卸式运输车国内外研究现状
集装箱自装卸式运输车的研制成功使得集装箱运输快捷、灵活、高效,真正地实现了“集装化运输”。集装箱自装卸式运输车是物资物流在港口、火车站、码头等场所进行转移、转场作业不可替代的运输工具。为适应各种路况、气候条件和军队运输状况,国内外诸多厂商研制出不同型号、不同功能的车型。集装箱自装卸式运输车采用的底盘有履带式底盘、半挂车底盘、全地形底盘以及载货车底盘,使得整车性能更为完善,能实现顺装装卸、双侧装卸、单侧装卸等各种装卸方式,从而可完成自装卸、车对车、车对地等作业任务。装卸和运输作业所采用的集装箱既可以是国际标准的集装箱,也可以是内陆常用的非标准集装箱。
国外生产集装箱自装卸式运输车的厂商主要有新西兰Swingthru公司、瑞典HAMMAR集团、德国Klaus公司,其生产的集装箱自装卸式运输车处于国际领先地位,产品各有特点,被广泛的应用。
集装箱单侧装卸运输车的主要生产厂家是瑞典HAMMAR集团,集装箱双侧装卸运输车的主要生产厂家是新西兰Swingthru公司和德国Klaus公司。新西兰Swingthru公司生产的运输车有较高的系列化水平,举升能力有10t、20t、25t和35t等4个等级,装卸集装箱的尺寸从10英尺到45英尺,动力装置包括柴油机、汽油机和取力器,装卸机构与底盘的连接方式有滑动式、固定式和可移拆式。其产品可实现双侧装卸,通过伸缩臂伸缩可对2层集装箱码垛进行装卸,克服了单侧装卸车需要频繁掉头的不足。在装卸过程中为了改善机构的稳定性和通用性,在起吊机构与底盘之间采用滑动、锁紧机构来进行移动和锁紧定位。控制系统上设置过载报警装置,当举升重量超过举升能力的90%时,黄灯亮;当达到100%时,红灯亮并发声报警。
德国Klaus公司一直致力于世界各国自装卸式挂车研制,是军队后勤保障的重要组成部分。该公司的产品集机械、液压、电子等领域的先进技术于一体,设计理念新颖,产品以其强大的场地适应能力而闻名于世,具有很高的技术含量。Klaus公司的自装卸式集装箱运输车有专门的可收回的稳定支腿和起重举升机构,并且设有并联式安全系统,在装卸危险货物时使用,可以防止危险事故发生。其作业方式采用双侧面装卸,装卸机构作业范围大、工作可靠、耐久性极高。
二、集装箱自装卸式运输车发展趋势
近年来,随着我国经济持续增长,交通网络不断健全,公路、铁路和港口集装箱运输凭借各自的优点与特点均获得可喜的发展。公路集装箱运输量在集装箱道路运输总量中所占比重越来越大,极大的刺激了集装箱装卸运输机械的发展。因此,自动化程度高、操作方便、安全系数与装卸运输效率高、功能强大的自装卸式运输车辆是现代物流业对物流设备生产厂商提出的高层次要求,研制出更符合市场需求的自装卸式运输车是各个厂商首要任务。从长远发展来看,集装箱自装卸式运输车具有以下几个主要特点:
(1)以双侧自装卸式车为主
早期的集装箱起吊设备如重型叉车、起重机、龙门吊等,对作业场地要求高、适应性差、装卸不便。单侧自装卸式车出现后,可实现单侧侧装,对场地的适应性大大提高,基本上可以完成集装箱的全地形自装卸作业。但在场地中进行物资装卸时,一次对位操作无法实现将物资转移到其他车辆上,需要频繁掉头。单侧自装卸式车在此类作业模式下仍然具有一定的局限性,出现作业效率低、保障能力差等问题,尤以场地狭小时为甚。为此,就需要能够实现双侧起吊装卸的自装卸式集装箱运输车,如此便可以通过一次对位完成各种作业,使得自装卸式运输车对场地的适应性大大增强。
(2)装卸机构的安装形式要灵活
当前市场上的集装箱自装卸式运输车大都采用装卸机构与底盘固定连接的形式,整体稳定性好、强度高,但只能与特定底盘连接,且只能装卸固定尺寸的集装箱,灵活性差。为提高装卸机构的灵活性,厂家开始研制滑动式和可拆移式装卸机构,既能保证整车在工作过程中的稳定性,又可以通过移动基座位置来实现不同规格尺寸的集装箱起吊,使得产品的应用更为灵活,扩大了应用范围。
(3)提高整车的自动化水平
随着现代物流对运输的保障要求越来越高,降低运输成本、减少随车运输装卸工作人员、保障装卸安全性是物流运输公司对运输车辆的必然要求。为此,提高整车自装卸功能的自动化水平是新时期集装箱自装卸式运输车的发展方向。在装卸过程中采用有线或无线方式进行遥控操作,既可以减少装卸人员,又可以根据实际情况选择合理的视角进行起吊,避免盲角、死角;起吊机构的摆动臂和伸缩臂采用液压同步或异步控制以提高起吊过程中的平稳性;起吊机构的电控系统中,可编程控制器对于起吊机构和液压支腿采取互锁设计,防止操作过程的误操作;对超载防止方面,在液压支腿上安装压力传感器,当压力传感器实际值超出预设值时,系统可进行语音报警和提示,防止起吊过程中发生倾翻事件。
三、集装箱自装卸式运输车控制技术现状及发展趋势
随着现代物流对运输的保障要求越来越高,降低运输成本、减少随车运输装卸工作人员、保障装卸安全性是运输公司对运输车辆的必然要求。为此,提高整车自装卸式的自动化水平是新时期自装卸式集装箱运输车的整体要求。目前,与市场自装卸式起吊机构相比较,提高自装卸式集装箱运输车的自动化主要表现在:
(1)无线遥控技术的应用
集装箱自装卸式运输车在装卸过程中采用无线遥控操作,既可以减少装卸人员,又可以根据实际作业工况选择合适的视角进行起吊,避免盲、死角。因此,无线遥控技术在集装箱自装卸式运输车行业中得到广泛应用。
在无线遥控器行业中,德国HBC生产的工业用无线遥控器种类齐全、性能优良、安全可靠而被起重机、泵车等工程机械广泛应用,一直领导着工业无线遥控器的发展。目前,在国内市场工业无线遥控器占主导地位的是德国HBC和台湾禹鼎公司的产品,广泛地应用于钢铁、汽车、矿山机械、造船、大型机床等行业上。上海技景自动化科技有限公司是研发生产工业无线遥控器的先驱,其产品采用双核技术,工作稳定,特殊的节电设计使得无线遥控器待机时间长、安全可靠,先后获得多项国家专利,产品广泛应用于混凝土臂架泵、起重机遥等工程机械专用设备上。
(2)CAN总线技术的应用
随着集装箱自装卸式运输车技术的发展,CAN总线技术在集装箱自装卸式运输车上的应用越来越广,改善了整车复杂的布线系统、极大地提高了系统的可靠性。基于CAN总线的电液控制系统能够实现集装箱自装卸式运输车整车的智能化,且能够扩展合适的外围设备,可开发出基于视频、无线通讯技术的无人操作系统,也可基于GSM/GPS/GPRS技术建立集装箱自装卸式运输车的远程机群控制系统、故障诊断系统和管理系统等。
(3)智能控制器的应用
随着集装箱自装卸式运输车智能化的不断提高,作为集装箱自装卸式运输车关键核心技术的控制器技术是评价产品的重要指标。随着电子技术、通信技术的不断发展,控制器由最初的微控制单元、逻辑继电器、模拟电路逐步发展,形成了后来的可编程序控制器。在现代化集装箱自装卸式运输车中,为适应运输时复杂的作业环境和功能要求,控制器发展为具有高防护等级的专用控制器。
目前,市场上所用的车载控制器种类多、性能优良,大多以国外产品居多,如德国力士乐、西门子和芬兰的EPEC等。力士乐公司生产的RC、MC系列控制器,工作温度范围宽、防护等级高、具有多个PWM输出端口并设有CAN总线通信接口,是针对工程车辆移动设备开发的产品,广泛应用于摊铺机、铣刨机、挖掘机、履带式推土机、清扫车等工程机械设备中。西门子S7—200系列PLC工作稳定、抗干扰能力强,可实现开关量控制、模拟量控制、运动及位置控制等,广泛用于需要实现系统检测、监测及自动控制的自动化场所中,可提供多种不同型号CPU的产品。芬兰EPEC公司生产的EPEC2000系列控制器模块能够适应恶劣环境、抗干扰、防震性能好,广泛用于工程机械车辆。该系列控制器外设CAN总线通信接口,特别适用于电液控制系统。
在国内,三一重工推出SYMC(SANYMotionController)控制器,该产品是三一重工自主研发、具有完全自主知识产权的专门用于工程机械的控制器。该产品输入输出点多、通信能力强、驱动带载能力强,广泛应用于泵车、摊铺机、小型挖掘机、起重机等。
在物流运输如此繁重的时代,加上我国公路网的全面覆盖,集装箱自装卸式运输车的诞生为公路运输发挥着巨大的作用,其市场应用广泛、需求量大,能够创造可观的市场效益。在新时期,物流运输的现状对运输机械提出了更高的要求,使得运输机械更能符合当今的运输理念。为提高集装箱自装卸式运输车的自动化水平,可通过合理地设计或者选用市场上已有的无线遥控产品、智能控制器模块,并适当采用CAN总线技术等措施来提高整车的自动化水平。设计并制造出理念新颖、安全可靠、功能强大、效率高的集装箱自装卸式运输车是每个物流设备生产厂家的首要责任。
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