Контейнеровозы с грузоподъемными устройствами и съемными кузовами

1. Назначение и классификация контейнеровозов. Полуприцепы-контейнеровозы

1.1. Назначение и классификация контейнеровозов

Контейнеровозы – автотранспортные средства (АТС), предназначенные для перевозки грузов в контейнерах (рис. 1).

а)

б)

Рисунок 1 – Контейнеровозы: а) автопоезд; б) шасси

Грузовым контейнером называется единица транспортного оборудования многократного применения для перевозки и временного хранения груза без промежуточных перегрузок. Он оборудован приспособлениями для механизированной погрузки, установки, крепления и снятия с АТС.

Контейнер обеспечивает защиту перевозимых грузов от атмосферных осадков. По назначению выпускают контейнеры универсальные, специализированные и контейнеры-платформы (рис. 2).

Рисунок 2 – Классификация контейнеров

Универсальные контейнеры используются для перевозки штучных грузов широкой номенклатуры, укрупненных грузовых единиц и мелкоштучных грузов.

Специализированные контейнеры предназначены для грузов ограниченной номенклатуры или отдельных видов грузов. К ним относятся:

• групповые – для группы грузов сходных по свойствам и условиям перевозки;
• изотермические – с ограничением теплообмена внутреннего объема контейнера с окружающей средой;
• контейнеры-цистерны – для жидких и сыпучих грузов, а также газов;
• индивидуальные – для отдельных видов груза со специфическими свойствами;
• технологические – для грузов, перевозимых в пределах одного предприятия или района со сходственно технологическими производствами;
• рефрижераторные – изотермические контейнеры с поддержанием требуемой температуры.

Контейнеры-платформы представляют собой грузовые платформы с характерными конструктивными особенностями основания контейнера.

По исполнению контейнеры бывают закрытыми (рис. 3), открытыми (рис. 4), разборными (рис. 5), мягкими (рис. 6). Также они могут быть металлическими, неметаллическими (армированный полистирол, неоприн, полиэтилен и т. п.) и комбинированными из легких материалов. Например, контейнеры для перевозки автомобилей имеют крышу, глухие или сетчатые стенки с запорами (рис. 7).

Рисунок 3 – Закрытый контейнер

Рисунок 4 – Открытый контейнер

Рисунок 5 – Разборный контейнер

Рисунок 6 – Мягкий контейнер

а)

б)

Рисунок 7 – Контейнер для перевозки автомобилей (а) и схема расположения автомобилей в контейнере (б)

Основными параметрами контейнера являются:

• максимальная масса брутто (сумма масс контейнера и груза);
• собственная масса нетто (масса контейнера со всем оборудованием);
• грузоподъемность (масса груза в контейнере максимальная).

Используемые контейнеры серии 1 имеют квадратное сечение и отличаются только длиной, подобранной так, чтобы на транспортном средстве любые контейнеры данной серии размещались в различной комбинации. У контейнеров типа 1А – длина 11 985 мм; 1В – 8 918 мм; 1С – 5 853 мм и 1 D – 2787 мм. Ширина и высота по 2 438 мм.

На платформе шасси автомобиля можно разместить, например, один контейнер 1А, два контейнера 1С, и т. д. (рис. 8). Причем контейнеры меньших размеров размещаются с необходимыми манипуляционными зазорами.

Рисунок 8 – Принцип построения типажа крупнотоннажных контейнеров и размещение их на автотранспортном средстве

Контейнеры оборудуют фитингами для фиксации на платформе (кузове) и использования грузозахватных приспособлений.

Универсальные крупнотоннажные контейнеры снабжены угловыми фитингами, которые являются элементами несущей конструкции контейнера.

Специализированные крупнотоннажные контейнеры и контейнеры-платформы имеют те же присоединительные размеры, что и универсальные контейнеры.

Используются среднетоннажные универсальные унифицированные контейнеры и автомобильные малотоннажные универсальные контейнеры. Среднетоннажные контейнеры не имеют угловых фитингов и для погрузочно-разгрузочных работ оборудуются четырьмя или двумя стандартными рамными узлами.

Контейнеры для картофеля, овощей, фруктов и бахчевых культур перевозятся обычно автомобильным транспортом. Для транспортировки таких грузов используются также и специализированные изотермические контейнеры массой брутто 0,5 и 2,5 т (рис. 9).

Рисунок 9 – Специализированный изотермический контейнер

В крупных городах используются легкие контейнеры на колесах для доставки хлеба, овощей, различных штучных и фасованных продуктов, размещенных в автомобилях-фургонах (рис. 10).

Рисунок 10 – Легкие контейнеры на колесах

Для перевозки и кратковременного хранения минеральных удобрений используются контейнеры трех основных типов: мягкие резинокордовые многократной оборачиваемости (грузоподъемностью 1,5…2 т), разовые полиэтиленовые и комбинированные складные с полиэтиленовыми вкладышами (до 1 т) (рис. 11). Использование таких контейнеров снижает коррозионное воздействие удобрений на транспортное, погрузочное и складское оборудование.

Рисунок 11 – Контейнеры для перевозки и кратковременного хранения минеральных удобрений

Для повышения эффективности контейнерных перевозок используется контейнерная транспортная система, которая предусматривает единую систему планирования и учета перевозок, а также нормы перевозок с использованием стандартных контейнеров. Создаются контейнерные пункты для совмещения автомобильных, водных, железнодорожных и авиа-перегрузок. На контейнерных пунктах с постоянными контейнеропользователями создается обменный фонд контейнеров, а также оборотных полуприцепов.

1.2. Полуприцепы-контейнеровозы

Перевозка контейнеров многими АТС затруднена или вообще невозможна. Перевозка затруднена вследствие высокого расположения центра масс, появления продольно-угловых колебаний, отсутствия специальных креплений контейнера и др.

Расположение узлов крепления контейнеров типа 1А и 1С делает такие перевозки вообще невозможными. Поэтому для перевозки контейнеров используют полуприцепы-контейнеровозы (рис. 12), которые делят на две группы:

• 1 группа – для перевозки крупнотоннажных контейнеров (20–30 тонн), имеющих специальные устройства в виде фитингов для их крепления;
• 2 группа – для перевозки средне- и малотоннажных контейнеров, не имеющих специальных устройств для крепления.

а)

 б)

Рисунок 12 – Полуприцепы-контейнеровозы: а) для среднетоннажных контейнеров; б) для крупнотоннажных контейнеров

К полуприцепам-контейнеровозам предъявляются специфические технические требования:

• согласованность размеров и массы со стандартами на контейнеры;
• возможность крепления (ограничения перемещений) контейнеров;
• возможность использования средств механизации погрузочноразгрузочных работ;
• возможность въезда в контейнер, расположенный на платформе (кузове), небольших вилочных погрузчиков, а также возможность погрузки груза вручную.

Полуприцепы-контейнеровозы выполняются одно-, двух- и трехосными (рис. 13).

а)

б)

б)

в)

Рисунок 13 – Полуприцеп-контейнеровоз: а) одноосный; б) двухосный; в) трехосный

Они могут иметь ровную или ступенчатую грузовую платформу (с пониженной средней частью). При ступенчатой платформе снижается центр масс (тяжести) груженого полуприцепаконтейнеровоза и повышается его устойчивость.

Для перевозки большегрузных контейнеров полуприцепы-контейнеровозы имеют специальные поворотные устройства (замки) для фиксации контейнеров на грузовой платформе. Они могут быть оборудованы гидравлическими погрузочно-разгрузочными устройствами (рис. 14).

Рисунок 14 – Полуприцеп-контейнеровоз с гидравлическим погрузочно-разгрузочным устройством

Выпускаемые в нашей стране полуприцепы-контейнеровозы имеют грузоподъемность 5… 27 т, а их погрузочная высота составляет 0,65… 1,5 м.

Для перевозки крупнотоннажных контейнеров выпускаются специализированные полуприцепы-контейнеровозы (рис. 15).

Рисунок 15 – Специализированный полуприцеп-контейнеровоз

Полуприцепы со ступенчатым расположением площадок для контейнеров имеют пониженный центр масс, повышенную устойчивость и скорость движения (рис. 16).

Для перевозок в черте города широко используют низкорамные полуприцепы со ступенчатой платформой – средняя часть опущена, а крайние (над мостом и сцепным устройством) приподняты.

Рисунок 16 – Полуприцепы со ступенчатым расположением площадок для контейнеров

2. Автотранспортные средства и полуприцепы-контейнеровозы с грузовыми устройствами

2.1. Автотранспортные средства с грузоподъемными устройствами

Увеличение грузооборота влечет и потребность в частых погрузках и выгрузках. Для повышения автономности АТС и облегчения труда персонала в процессе механизированной погрузки или выгрузки затаренных или штучных грузов используют следующие стандартизованные грузоподъемные устройства (рис. 17):

• УГБ – грузоподъемный борт (площадка);
• УКК – кран консольный стреловой;
• УКП – кран портальный;
• УГП – устройство грузоподъемное из двух крановых механизмов консольного типа.

Рисунок 17 – Классификация грузоподъемных устройств

Автотранспортные средства с грузоподъемными бортами. Грузоподъемный борт типа УГБ устанавливается на раме автомобиля (рис. 18) или полуприцепа и применяется при перевозке с механизированной погрузкой или разгрузкой контейнеров и других штучных грузов. В зависимости от типоразмера установлена следующая номинальная грузоподъемность бортов: 0,63 т (УГБ-0,63); 1,0 т (УГБ-1,00) и 1,5 т (УГБ-1,5).

Рисунок 18 – Автомобили с грузовым бортом

Грузоподъемные борта, устанавливаемые на АТС, классифицируются по пяти основным признакам:

• компоновочному решению – встроенный (воротный), съемный (навесной);
• типу подъемного механизма – тросовый, рычажный;
• типу гидропривода – гидравлический, электрогидравлический;
• типу грузонесущего узла – игольчатый, платформенный;
• расположению грузоподъемного борта – сзади или сбоку автомобиля, прицепа или полуприцепа.

Грузоподъемными бортами обычно оборудуются бортовые автомобили и автомобили-фургоны, грузоподъемность которых более 2,5 т. Грузоподъемным является задний борт кузова. Привод этого борта обеспечивает его горизонтальное положение при подъеме от уровня земли до уровня пола кузова и, наоборот – при опускании. В транспортном положении грузовой борт закрыт. В тех случаях, когда кузов автомобиля не имеет бортов, грузоподъемный борт выполняется в виде съемной горизонтальной площадки, размеры которой несколько меньше борта кузова автомобиля. Перемещение грузоподъемного борта происходит по вертикальным направляющим стойкам или при помощи шарнирного параллелограмма. Погрузочная высота – 1,2… 1,4 м, время подъема и опускания груза – 7…20 с.

Наибольшее распространение получили автомобили с задним расположением грузоподъемного борта (рис. 18 – 20).

Рисунок 19 – Грузоподъемный борт АПС 62Ф для автомобиляфургона ГЗСА-891: I – грузоподъемная платформа; 2 – направляющий рычаг; 3 – подъемная рама; 4 – корпус; 5 – гидроцилиндр; 6 – кран; 7 – промежуточные звенья; 8 – защелки

Грузоподъемная платформа, как и борт УГБ, опускается на землю, затем при помощи тросового или рычажного механизма с гидравлическим или электрогидравлическим приводом поднимается вверх на уровень пола кузова. После выгрузки грузоподъемная платформа из горизонтального положения переводится в вертикальное и может заменить задний борт. Грузоподъемные боковые борта изготавливаются обычно по спецзаказу. В транспортном (вертикальном) положении грузоподъемная платформа крепится защелками.

Рисунок 20 – Принципиальная схема гидропривода грузоподъемного борта (а) и конструкция гидроцилиндра (б) с гидрозамком: 1 – шестеренный насос; 2 – золотниковый распределитель; 3 – гидроцилиндр; 4 – гидрозамок; 5, 6 – предохранительный клапан; 7 – шарик; 8 – дроссель; 9 – крестовина; 10– пружина; 11 – шарик; 12 – седло; 13 – игла; 14 – поршень гидрозамка; Б, В, Г – полость; Д, Е – канал

Автотранспортные средства с консольными стреловыми кранами. Консольный стреловой кран типа УКК (рис. 21) устанавливается на раме автомобиля или полуприцепа, применяется при перевозке с механизированной погрузкой-разгрузкой малотоннажных контейнеров и других штучных грузов.

Рисунок 21 – Автомобили со стреловым краном

В зависимости от типоразмеров установлена следующая номинальная грузоподъемность кранов: 0,63 т (УКК-0,63); 1,0 т (УКК- 1,00) и 1,25 т (УКК-1,25).

Выпускаются автомобили с гидравлическими консольными стреловыми кранами типа 403011, 4312, 5950, 5943 и др. (рис. 22, 23).

Рисунок 22 – Общий вид автомобиля с консольным краном мод. 403011

Рисунок 23 – Механизм поворота крана: I – стойка; 2, 5 – конические подшипники; 3 – корпус; 4 – винт; б – корпус крышки; 7 – поршень; 8 – гайка

Конструкции кранов различной номинальной грузоподъемности и их гидравлические схемы аналогичны. Имеющиеся отличия связаны с необходимостью выполнения требований стандартов (например, в части вылета стрелы, расположения крюка при максимальной высоте подъема и т. п.).

Кран выполнен в виде единого блока, монтируется на раме автомобиля между кабиной и сдвинутым назад кузовом. Он включает следующие основные узлы: основание с маслобаком; колонну, нижняя часть которой является цилиндром поворота, а верхняя – цилиндром подъема; стрелу; внешние опоры; узел управления; гидроприводы и гидронасос, устанавливаемый на коробке отбора мощности.

На конце стрелы имеется телескопическое звено, к которому крепится на серьге крюк. Перемещение груза производится подъемом складывающейся стрелы с телескопическим звеном и поворота стрелы вокруг вертикальной оси. Две внешние опоры обеспечивают устойчивость крана от опрокидывающих моментов при работе.

Автотранспортные средства с кранами портального типа. Краны портального типа УКП (рис. 24, 25) устанавливаются на раме автомобиля или полуприцепа и применяются при перевозках с механизированной погрузкой-разгрузкой средне- и малотоннажных контейнеров, штучных грузов, в том числе пакетированных.

Рисунок 24 – Автомобиль с портальным краном

Погрузка и выгрузка контейнеров осуществляется с помощью портала, шарнирно закрепленного на цапфах поперечины. Качательное движение портала происходит за счет двух цилиндров. Гидроцилиндры, установленные в верхней поперечине портала, перемещают каретку по поперечине и крюк по вертикали через системы блоков канатами.

Привод шестеренного насоса гидросистемы осуществляется от коробки отбора мощности, включение которой производится рычагом, расположенным в кабине водителя.

Установлена следующая номинальная грузоподъемность портальных кранов: 1,25 т (УКП-1,25); 3,0 т (УКП-3,0) и 5,0 т (УКП- 5,0).

Рисунок 25 – Принципиальная схема гидропривода портального крана: 1 – насос; 2 – трёхзолотниковый распределитель;3,4,5 –золотники; 6 – клапан ограничения давления; 7,8 – дроссели; 9 – гидрозамок; 10 – гидроцилиндр подъёма; 11 – цилиндр; 12, 13 – цилиндры поворота; 14, 15, 16, 17 – дроссели с обратными клапанами; 18 – предохранительный клапан; 19 – фильтр

Краны с качающимися порталами (рис. 26) предназначены для погрузки и выгрузки контейнеров массой 2,5 т.

Портал крана шарнирно соединен с полом кузова автомобиля и имеет гидравлический привод.

При погрузке контейнер закрепляется в верхней части портала, который, наклоняясь вперед к кабине автомобиля, опускает его на пол кузова. Выгрузка контейнера производится в обратном порядке.

При помощи гидравлического привода осуществляется не только подъем и опускание портала с грузом, но и фиксация его в любом промежуточном положении.

Привод гидросистемы портального крана осуществляется от шестеренного насоса, укрепленного на фланце коробки отбора мощности, которая включается рычагом из кабины водителя.

Рисунок 26 – Автомобиль с качающимся порталом

Разработаны и выпускаются автомобили с портальными кранами на базе автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ и др. Принцип действия портальных кранов различной грузоподъемности одинаков.

2.2. Полуприцепы-контейнеровозы с грузовыми устройствами

На полуприцепах-контейнеровозах для погрузки-выгрузки контейнеров используют УКГ – устройство крановое грузоподъемное (рис. 27).

Рисунок 27 – Полуприцеп-контейнеровоз с грузоподъемным устройством

Грузоподъемные устройства типа УКГ состоят из двух крановых механизмов консольного типа, устанавливаемых в передней и задней частях полуприцепа.

Такие крановые устройства выпускают в двух исполнениях:

1. обеспечивающие погрузку контейнера с земли на платформу полуприцепа и обратно только с правой стороны полуприцепа;
2. обеспечивающие погрузку контейнера с земли или железнодорожной платформы на платформу полуприцепа и обратно; штабелирование контейнеров в два ряда. При этом манипуляции с контейнером осуществляются с обеих сторон полуприцепа.

К контейнеровозам с крановыми погрузочно-разгрузочными устройствами относятся полуприцепы HLS 200.78/К, эксплуатируемые в нашей стране.

На шасси полуприцепа установлены два грузоподъемных устройства, представляющих собой балку основания, жестко закрепленную на раме. С основанием через общую ось шарнирно соединяются складывающаяся грузовая стрела, состоящая из двух звеньев, и опорная балка. Перевод грузовой стрелы из транспортного положения в рабочее состояние и обратно осуществляется гидроцилиндрами, взаимодействующими с поворотными звеньями грузовой стрелы и с опорной балкой. Крепление контейнера осуществляется за нижние угловые фитинги с помощью канатной подвески, шарнирно закрепленной на конце второго звена стрелы.

Крановое устройство приводится в действие от гидронасосов с приводом от дизельного двигателя мощностью 15 кВт, который установлен на полуприцепе перед первой грузовой стрелой за кабиной тягача. Устройство позволяет выгружать контейнер (типа 1С) только с правой стороны. Время выгрузки составляет 8… 10 мин.

3. Автотранспортные средства со съемными кузовами

Автотранспортное средство со съемным кузовом – специализированное транспортное средство, снабженное устройством для установки и съема быстроотделяющегося от шасси кузова, устанавливаемого при съеме на опоры или дорожную поверхность (рис. 28, 29).

Для перевозки съемных кузовов наиболее часто используются шасси одиночных автомобилей и полуприцепов. Съемные кузова могут быть выполнены в виде без бортовой платформы (рис. 30), фургона (рис. 31), цистерны (рис. 32), кассетной или самосвальной платформы (рис. 33).

а)

б)

Рисунок 28 – Автомобили со съемными кузовами: а – снятиеустановка кузова; б – самосвальная выгрузка кузова

Рисунок 29 – Автомобиль с портальным погрузчиком для съемных кузовов большой вместимости

Рисунок 30 – Съемный кузов в виде без бортовой платформы

Рисунок 31 – Съемный кузов в виде фургона

Рисунок 32 – Съемный кузов в виде цистерны

Рисунок 33 – Съемный кузов в виде самосвальной платформы

По принципу съема и установки кузовов различаются конструкции, приспособленные для вертикального подъема, скатывания и комбинированные (рис. 34).

Выпускаются устройства двух типов для снятия съемных кузовов:

• УВП – устройство вертикального подъема;
• УНС – устройство наклонного снятия.

Рисунок 34 – Классификация автотранспортных средств со съемными кузовами

Устройство вертикального подъема УВП состоит из силового агрегата и подъемного надрамника, установленного на раме автомобиля. Применяется УВП при перевозках с механизированной погрузкой и разгрузкой съемных кузовов, оборудованных четырьмя откидными стойками. Номинальная грузоподъемность устройств: 3 т (УВП-3,0); 4,5 т (УВП-4,5) и 6,5 т (УВП-6,5).

Устройство наклонного снятия УНС, состоит из силового агрегата и наклонной рамы с механизмом снятия кузовов, устанавливаемых на раме автомобиля или полуприцепа. Применяется УНС при перевозках с механизированной погрузкой-разгрузкой съемных кузовов и крупных контейнеров. Номинальная грузоподъемность устройств: 8 т (УНС-8,0); 12 т (УНС-12,0) и 20 т (УНС-20,0).

Система съема и установки кузова производится по принципу «наклон – скатывание». Угол наклона рамы зависит от типа устройства.

Выполнение операций по съему и установке кузовов на шасси АТС может осуществляться с помощью гидравлического, пневматического, гидропневматического, электрогидравлического или механического привода.

Центрирование кузовов при установке осуществляется с помощью: а) надрамников, по которым скользят продольными балками кузова; б) направляющих роликов, вертикально установленных на боковых стенках в передней части кузова; в) конусных направляющих (конусный приемник в задней части рамы шасси, и конус в передней части кузова).

Крепление кузова на шасси осуществляется в двух, трех или четырех точках с помощью боковых ограничителей, откидных замков, фиксирующих пальцев, фитингов и т. п. Использование замков с гидравлической или пневматической системой управления запиранием и отпиранием кузовов существенно повышает эффективность использования УНС.

Часто используются автомобили с наклонным способом установки кузовов, с портальными кранами и со съемом кузовов на стойки.

Выпускается самосвальный съемный кузов роликового типа (рис. 35).

Рисунок 35 – Самосвальный съемный кузов роликового типа

Характерной особенностью данного устройства является то, что снятие и установка кузова выполняются путем его скатывания. Съем кузова осуществляется несколькими приемами. Сначала кузов освобождается от креплений, которые соединяют его с шасси, а затем сдвигается назад при укорочении горизонтальной части Г-образной балки. При этом он поворачивается в вертикальной плоскости вокруг оси крепления поворотной балки.

Перемещение кузова осуществляется по роликам скатывающего устройства до соприкосновения его пяты с дорожной поверхностью. После этого автомобиль начинает медленно двигаться вперед и одновременно передняя часть кузова опускается на погрузочную площадку. В снятом положении кузов готов для загрузки. Подъем кузова осуществляется в обратной последовательности. Все операции осуществляются водителем из кабины.

Фирмой Hydraulex (Швеция) разработана система съема кузова путем скатывания в продольной плоскости (рис. 36).

2

Рисунок 36 – Шасси, оборудованное системой съема кузова фирмы Hydraulex: 1 – щиток управления; 2 – гидравлическое замыкающее устройство; 3 – выключатель; 4 – опрокидывающая рама; 5 – захватное устройство; 6 – центральная цепь; 7 – опрокидывающие цилиндры двухстороннего действия; 8 – кассетный замок; 9 – червячная передача с гидравлическим двигателем; 10 – гидравлические вентили с пневмоуправлением

Дополнительное оборудование шасси автомобиля включает поворотный надрамник, два гидравлических цилиндра двухстороннего действия и гидромотор с приводной цепью, расположенной в центре надрамника. Приводная цепь снабжена захватным устройством для троса съемного кузова, а также кулачковым механизмом для перемещения кузова в горизонтальной плоскости.

В задней части поворотного надрамника установлены горизонтальные роликовые направляющие кузова и барабан для удержания троса. Данная система предусматривает возможность снятия кузова на опорные стойки при небольшой погрузочной высоте, на дорожную поверхность или на пол грузовой рампы.