海沃機(jī)械（中國）有限公司 倪正韜

物流運(yùn)輸作為聯(lián)通全國各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的血管通道，可以說是國民經(jīng)濟(jì)的活躍度的“晴雨表”。近10年隨著網(wǎng)購電商的崛起，快遞包裹量激增，物流運(yùn)輸在國計(jì)民生中扮演著越來越重要的角色。

1 物流運(yùn)輸車輛發(fā)展概述背景

交通運(yùn)輸部及其下屬的公路科學(xué)院及相關(guān)部門，一直圍繞“保證運(yùn)輸安全，提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本”這個主題，不斷地探索物流運(yùn)輸新思路。近年大力推廣公轉(zhuǎn)鐵，公轉(zhuǎn)水，鐵水的比例已經(jīng)增加到全國總運(yùn)量的24%左右。

公路運(yùn)輸以其自身的優(yōu)勢及不可替代性，依然在全國的運(yùn)輸總量中占據(jù)76%的高比重，同時公路運(yùn)輸也是銜接其他運(yùn)輸方式的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，目前全國有超過1000萬輛公路貨運(yùn)車輛，全國公路物流行業(yè)年產(chǎn)值超過3萬億人民幣。從建國至今，國內(nèi)的公路貨車圍繞“多拉快跑”這個目標(biāo)發(fā)展，可以歸結(jié)為以下三個主要發(fā)展方向。

1.1 車輛重型化方向發(fā)展

目前國內(nèi)運(yùn)輸車輛呈現(xiàn)出兩端化的發(fā)展趨勢，尤其是物流貨運(yùn)車輛的重型化發(fā)展趨勢明顯（如圖1～3所示）。

▲圖1 4t中型卡車

▲圖2 5t中型卡車

▲圖3 8t重型卡車

1.2 車輛多軸化方向發(fā)展

因?yàn)橹v求運(yùn)營效益，承載多、運(yùn)營效率高的車輛受到國內(nèi)用戶的青睞，目前國內(nèi)運(yùn)輸車輛以兩軸、三軸、四軸和五軸車輛為主（如圖4～7所示）。

▲圖4 兩軸卡車

▲圖5 三軸卡車

▲圖6 四軸卡車

▲圖7 五軸卡車

1.3 拖帶掛車方向發(fā)展

全掛車（如圖8）由于其自身結(jié)構(gòu)（牽引點(diǎn)、三角架連接點(diǎn)、轉(zhuǎn)盤三個自由度）及上世紀(jì)國內(nèi)的技術(shù)水平所限，交通部考慮高速公路運(yùn)行安全和效率，高速行駛穩(wěn)定性差的全掛車被限制駛?cè)敫咚俟罚纱巳珤燔囍饾u退出了公路運(yùn)輸?shù)奈枧_。相反，半掛車（如圖9）卻在過去的30年間飛速發(fā)展，幾乎讓人們把半掛車和掛車劃成了等號。與此同時，在半掛車高速發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了各種程度的違規(guī)超限半掛車（如圖10～12），由此造成了為數(shù)不少的交通事故，給人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重?fù)p失。

▲圖8 牽引貨車+全掛車

▲圖9 半掛牽引車+半掛車

▲圖10 公路航母——超限半掛轎運(yùn)車

▲圖11 合規(guī)集卡半掛車+超限箱體

▲圖12 能取代其他一切車型的超級低平板

為了道路交通的安全，從2016～2019年，國家花了三年多的時間，初步完成了對違規(guī)超限半掛轎運(yùn)車的治理。在2021～2023年，國家將再花三年的時間，開展針對超長半掛汽車列車的治理。

2 引入中置軸掛車列車

對超載超限的治理是通過行政法律法規(guī)進(jìn)行，但是從安全角度確立的半掛車外廓尺寸和質(zhì)量限值與市場對大運(yùn)力的需求矛盾一直沒有得到很好的解決。為了從根本上解決問題，在交通部等相關(guān)部門多年的共同努力之下，交通運(yùn)輸部及其下屬的公路科學(xué)院及相關(guān)部門參照了歐洲對應(yīng)的96-53-EC法規(guī)，將國標(biāo)GB 1589《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、 軸荷及質(zhì)量限值》從2004版升級為2016版，GB 1589-2016正式將中置軸掛車列車引入了中國，并根據(jù)國內(nèi)的應(yīng)用場景，將中置軸掛車列車的總長限值從德國的18.75m，加長為20m（或22m），以期國內(nèi)道路運(yùn)輸車輛能夠合規(guī)化，如圖13～15所示。

▲圖13 歐洲中置軸貨車列車（簾布車，總長18.75m）

▲圖14 國內(nèi)中置軸貨車列車（廂式車，總長20m）

▲圖15 國內(nèi)中置軸掛車列車（轎運(yùn)車，總長22m）

中置軸掛車列車的后掛車被稱為中置軸掛車，顧名思義就是把車軸置于掛車中間位置的掛車，雖說中置掛車被看成是2016年從歐洲引入中國市場的新車型。但其實(shí)，早在2000多年前秦帝國的銅車馬就是中置軸掛車，與單缸柴油機(jī)一起風(fēng)靡廣大農(nóng)村的掛斗也是中置軸掛車，如圖16～17所示。

▲圖16 秦帝國銅車馬

▲圖17 手扶拖拉機(jī)中置軸掛車

中置軸掛車列車從外形上看與全掛公路列車非常相近，但是相對于全掛公路列車連接有三個點(diǎn)的自由度，中置軸掛車列車連接只有一個點(diǎn)的自由度，穩(wěn)定性大幅提升。中置軸掛車列車被主管部門寄予厚望：以期解決“半掛車外廓尺寸和質(zhì)量限制與市場對大運(yùn)力需求”的矛盾，取代原先違規(guī)半掛車。

目前國內(nèi)主要商品車物流公司以安吉物流、一汽物流、長久物流等為主，快遞物流公司以龍運(yùn)、順豐、德邦等為主，從2016年開始這些公司批量試用中置軸掛車列車，中置軸掛車列車的優(yōu)勢逐漸被市場發(fā)現(xiàn)和接受，其具有如下優(yōu)勢：

a.在合規(guī)車輛中，運(yùn)能最大，且單位運(yùn)輸?shù)挠秃牡陀诎霋燔嚕?/p>

b.靈活甩掛多點(diǎn)運(yùn)輸，縮短了裝卸貨時間，大幅提高了車輛的利用率。如順豐物流中置軸牽引貨車（前主車）的年行駛里程超過半掛牽引車的2倍；

c.根據(jù)貨量，中置軸掛車列車可靈活選擇牽引貨車（前主車）單獨(dú)運(yùn)行或拖掛運(yùn)行，利用按軸收費(fèi)降低通行費(fèi)。

3 中置軸掛車列車的牽引貨車（前主車）和中置軸掛車（后掛車）的連接

3.1 一款先進(jìn)的連接裝置—海沃瑞飛達(dá)產(chǎn)品

如何將牽引貨車（前主車）和中置軸掛車（后掛車）安全可靠地連接在一起，保證運(yùn)輸安全？以海沃聯(lián)合瑞典VBG為例，該產(chǎn)品將全球最先進(jìn)的中置軸掛車列車系統(tǒng)解決方案帶到中國。它不僅為中國客戶提供從側(cè)板、牽引橫梁、牽引耦合器、牽引環(huán)、牽引桿和連接橫梁等全套產(chǎn)品，更提供了中置軸掛車列車設(shè)計(jì)計(jì)算理論及公式，贏得業(yè)內(nèi)客戶的廣泛好評。

海沃瑞飛達(dá)與廣大客戶共同致力于推動中置軸公路列車在國內(nèi)的推廣普及，五年來“海沃瑞飛達(dá)”已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)知名的中置軸公路列車連接一站式系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。目前國內(nèi)中置掛車列車的牽引耦合器按照連接部件結(jié)構(gòu)型式分為三種，如表1所示。

表1 牽引耦合器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類

需要說明的是，球型適用于幾乎不摘掛的中置軸車輛運(yùn)輸車（如圖18），栓型（如圖19～20）適用于使用中幾乎每天都要摘掛的中置軸掛車列車（廂式貨車）。

▲圖18 海沃瑞飛達(dá)5085C（球形）

▲圖19 海沃瑞飛達(dá)5050系列（栓型）的氣動版

▲圖20 海沃瑞飛達(dá)5050系列（栓型）的手動版本

隨著國家法規(guī)及JT/T 1178.2-2019安全達(dá)標(biāo)試驗(yàn)在新車公告申報中的推進(jìn)，中置軸車輛運(yùn)輸車的牽引耦合器將從球型向栓型逐步轉(zhuǎn)換。由于中置軸車輛運(yùn)輸車幾乎不摘掛的特點(diǎn)，更多的客戶會選擇更經(jīng)濟(jì)的栓型牽引耦合器，如海沃瑞飛達(dá)5050系列中的手動版。筆者預(yù)計(jì)，未來中置軸掛車列車將是（腰鼓）栓型的市場，球型將逐漸退出市場。

對于海沃瑞飛達(dá)5050系列（栓型耦合器）的手動版和氣動版，由于各有特點(diǎn)和適用領(lǐng)域，需要用戶有所了解。其中，經(jīng)常需要甩掛的中置軸廂式車（貨車）應(yīng)使用氣動栓型耦合器，省時省力，其選裝位置傳感器可以在駕駛室實(shí)時顯示連接狀態(tài)，a保證高頻率使用連接的可靠性。而使用中幾乎不摘掛的中置軸轎運(yùn)車，則宜使用純機(jī)械手動經(jīng)濟(jì)版耦合器，手動摘掛時，需人工檢查確認(rèn)連接可靠性。

需要指出的是，海沃瑞飛達(dá)牽引耦合器產(chǎn)品之所以能在五年時間內(nèi)成為知名產(chǎn)品，主要因?yàn)楫a(chǎn)品的優(yōu)勢：高可靠性，采用了雙保險冗余設(shè)計(jì)，運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)置于腔體中，防雨防塵、確保主車和掛車連接可靠；高安全性，駕駛室內(nèi)可以選裝牽引耦合器狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)；高效性，選裝牽引耦合自動潤滑系統(tǒng)，讓產(chǎn)品時刻保持最佳工作狀態(tài)，避免了費(fèi)工費(fèi)時的停車維護(hù)。

此外，針對中置軸掛車列車的應(yīng)用，海沃瑞飛達(dá)也提供了一站式全套產(chǎn)品，如圖21～22所示。

▲圖21 海沃瑞飛達(dá)在主車上可配套的產(chǎn)品

▲圖22 海沃瑞飛達(dá)在掛車上可配套的產(chǎn)品

3.2 海沃瑞飛達(dá)中置軸掛車列車計(jì)算方法

表3 計(jì)算過程列表

針對中置軸公路列車的牽引耦合器選型，海沃瑞飛達(dá)從客戶的角度出發(fā)，從而計(jì)算出牽引耦合器上水平方向動態(tài)載荷Dc和豎直方向動態(tài)載荷V（它們是中置軸公路列車連接系統(tǒng)選型至關(guān)重要的兩個參數(shù)），從而確定選型。

首先，需要建立中置軸掛車列車方案圖（如圖23），在保證車輛行駛安全性、穩(wěn)定性的前提下，給出牽引耦合器的安裝推薦位置，使掛車列車各車橋的軸荷及牽引耦合器的靜態(tài)載荷得到最佳分配。

▲圖23 列車方案圖

其次，將中置軸掛車作用在牽引耦合器的靜態(tài)載荷S值及公路列車的相關(guān)參數(shù)條件，代入公式

計(jì)算得出牽引耦合器上水平方向動態(tài)載荷Dc和豎直方向動態(tài)載荷V，見表2。

表2 主要計(jì)算參數(shù)列表

最后，用計(jì)算出的Dc和V值，去衡量圖21和22中的牽引橫梁、牽引耦合器、牽引環(huán)、牽引桿標(biāo)定的Dc和V值，確保均不小于計(jì)算值。