淺析鐵路小型集裝箱的研制的論文
1.概述
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的轉型發(fā)展，電子商務(wù)、快遞業(yè)務(wù)快速增長(cháng)，鐵路&“白貨&”運輸蓬勃發(fā)展，鐵路長(cháng)途運輸節能環(huán)保、準時(shí)、低成本的優(yōu)勢突顯。中國鐵路總公司成立后，針對鐵路貨運品種的變化趨勢，推進(jìn)實(shí)施了貨運組織改革，近期陸續組織開(kāi)行了電商班列、零擔運輸班列等快捷貨物運輸。為更好地推進(jìn)鐵路電商貨物快捷運輸，充分利用快運車(chē)輛載貨空間，提高零擔快捷運輸效率，齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)齊軌道裝備公司)研制開(kāi)發(fā)了鐵路小型集裝箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)小型箱),該箱能夠將散雜貨物集裝在一起，便于貨物集中運輸和裝卸,提高運輸效率。
2.研制目標和設計原則
2.1 研制目標
(1)總重1.5t、載重≥1.32t、容積≥1.28m3。(2)滿(mǎn)足鐵路快運車(chē)輛的裝載運輸要求,提高鐵路貨物周轉效率。(3)適應既有裝卸貨設施，使用方便;滿(mǎn)足快裝快卸，堆碼運輸和存放要求。(4)產(chǎn)品工藝性好，維修方便。(5)延長(cháng)檢修周期，提高集裝箱的使用效率。
2.2 設計原則
(1)充分利用既有棚車(chē)內部空間，兼顧公鐵聯(lián)運。(2)裝卸作業(yè)效率高，適應機械化和人工作業(yè)要求。(3)便于鐵路車(chē)輛、公路車(chē)輛間的裝載加固。(4)自重輕、結構可靠、容積利用率高。(5)統一接口及使用標準件，方便運用、檢修。
3.主要參數、結構的確定
3.1 自重與載重的確定
自重是集裝箱設計的.重要參數，在總重一定的情況下，自重越輕載貨能力越大，運輸效益越好。為此，在集裝箱總重確定為1.5t 的條件下，齊軌道裝備公司通過(guò)采用輕量化設計方法，對箱體結構進(jìn)行優(yōu)化，簡(jiǎn)化連接方式，并采用薄板折壓的焊接結構，盡可能降低自重。通過(guò)結構優(yōu)化和輕量化設計，在保證集裝箱強度和使用壽命的前提下，滿(mǎn)足了該集裝箱自重不大于180kg，載重1320kg 的要求。
3.2 容積的確定
容積是影響集裝箱綜合技術(shù)經(jīng)濟性的關(guān)鍵參數，確定合理的容積，可有效提高集裝箱運輸的技術(shù)經(jīng)濟性。但為能提高集裝箱的容積利用率，并保證叉車(chē)或手動(dòng)液壓搬運車(chē)的作業(yè)要求，齊軌道裝備公司對該箱內部結構進(jìn)行了優(yōu)化，減少影響容積利用的板、梁設置，最終確定集裝箱內部長(cháng)、寬、高尺寸分別為898mm、1256mm 和1143mm，此時(shí)箱內部容積為1.28m3。
3.3 箱頂結構的確定
為了實(shí)現集裝箱堆碼功能，箱頂采用整體折壓的回字形凸起結構,四周為平臺。在集裝箱堆碼時(shí)，上部集裝箱支座落入下部集裝箱頂的回字形平臺上,集裝箱箱頂凸起的豎邊，可對上部集裝箱落裝起導向和定位作用,即能保證支座順利落入回字形平臺，又可限制上部集裝箱的竄動(dòng)，在箱頂凸起四角設置了防撞護角，堆碼作業(yè)時(shí)，提高箱頂的防撞能力，且保證支座與凸起間留有適當的間隙。同時(shí)，凸起部分采用折壓波紋板結構，提高了頂板剛度，增大貨物的接觸面積，有利于貨物的存放和運輸。
3.4 后端門(mén)防撞結構的確定
為了保證小型箱在裝卸車(chē)作業(yè)時(shí)貨物安全,只允許正向叉裝作業(yè)(從后端門(mén)進(jìn)行叉裝),作業(yè)時(shí)極容易造成門(mén)鎖裝置和鉸鏈損傷,為保護門(mén)鎖裝置,在其右側設置防撞梁,對鎖桿起到防護作用;將側墻板向后端門(mén)方向延伸折邊,使鉸鏈嵌入側板內,鉸鏈座與側板焊接在一起,加固了鉸鏈結構,起到了有效的防護作用,防止雨水側向侵入,增強了水密性。
4.方案簡(jiǎn)介
4.1 用途
鐵路小型集裝箱主要用于鐵路、公路快運貨物周轉運輸，同時(shí)適用于公路快運貨物的運輸。
4.2 主要技術(shù)參數
額定質(zhì)量(kg)： 1500;自重(kg)： 180;容積(m3)：≥1.28;外長(cháng)(mm)： 1300;外寬(mm)： 1000;外高(mm); 1300
4.3 主要結構
鐵路小型集裝箱主要由底架、前端墻、側墻、箱頂和后端門(mén)組成，主體結構采用耐候鋼。
(1)底架。主要由框架、支座和地板組焊而成�？蚣転樵O有根橫、縱梁的井字形結構，框架四角及中部設有支座，起支撐箱體并在堆碼時(shí)起定位作用,其尺寸及組裝位置滿(mǎn)足叉車(chē)、手動(dòng)液壓搬運車(chē)對該箱四向進(jìn)叉作業(yè)的要求。(2)前端墻。由前2 個(gè)角柱和端墻板組焊而成。前端墻板為垂直壓型波紋板。角柱采用C 型折壓結構。(3)側墻板。側墻板為垂直壓型波紋板。(4)后端門(mén)。由門(mén)框和門(mén)扇組成。門(mén)框由門(mén)楣和兩根門(mén)角柱組焊而成。門(mén)楣和門(mén)角柱均為槽形折壓件。門(mén)角柱與側墻板組焊后形成矩形空心結構, 滿(mǎn)足堆碼強度和剛性要求。門(mén)扇由門(mén)葉、鉸鏈組成、門(mén)鎖組成、門(mén)封膠條等組成。門(mén)扇通過(guò)鉸鏈銷(xiāo)安裝在門(mén)框上, 并可轉動(dòng)約270°。右門(mén)扇上設有1 套門(mén)鎖裝置，其右側焊有防撞梁，以保護鎖桿裝置。左門(mén)扇上設有止擋和鎖桿手鎖施封裝置。左門(mén)扇在右門(mén)扇未打開(kāi)的情況下, 不能打開(kāi)。(5)箱頂。箱頂采用回字形凸起結構,四周為平臺，中間為凸起。箱頂應設置吊裝結構，滿(mǎn)足起吊和堆碼落裝作業(yè)要求。
5.仿真分析情況
為驗證鐵路小型集裝箱設計的強度和剛度是否滿(mǎn)足使用要求，提高產(chǎn)品可靠性，齊軌道裝備公司依據《集裝箱檢驗規范》對其進(jìn)行了強度、剛度的有限元分析計算分析，計算結果滿(mǎn)足小型箱的使用要求。
6.小型箱主要特點(diǎn)
(1)外部尺寸按照既有棚車(chē)內部尺寸及門(mén)口尺寸選取，同時(shí)兼顧箱式貨車(chē)和標準集裝箱尺寸，可滿(mǎn)足公鐵聯(lián)運要求。(2)箱體采用薄板折壓結構，自重輕，容積利用率高。(3)采用對開(kāi)式側門(mén)結構，門(mén)上裝有密封膠條，門(mén)楣上設置防雨檐,保證整箱的密封性，防止雨水等侵襲。(4)箱頂采用回字形凸起結構，實(shí)現快速堆碼定位功能, 可滿(mǎn)足2 層重箱運輸，3層重箱堆碼存放要求;凸起頂板采用折壓波紋結構,提高箱頂板剛度,易于堆放貨物或放置托盤(pán)。(5)箱體采用四周及中間防撞結構，避免叉裝時(shí)鎖桿和鉸座損壞。
7.結束語(yǔ)
鐵路小型集裝箱結合鐵路貨物運輸現狀，采用三維設計及模擬仿真等先進(jìn)的設計手段，對結構進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng )新，箱體容積、裝載能力等關(guān)鍵技術(shù)指標明顯提升。該箱能夠將散件貨物進(jìn)行包裝整理，形成集裝單元，實(shí)現裝卸、搬運機械化作業(yè)，提高了貨物在裝卸、運輸環(huán)節的效率，減少貨損，大大提升鐵路貨物的運輸經(jīng)濟效益。
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