集裝箱碼頭“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

朱琳杰+徐輝

“一拖雙掛”集卡作為集裝箱碼頭新型平面運(yùn)輸方式，具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，已在我國大型港口碼頭得到推廣應(yīng)用。寧波港吉碼頭經(jīng)營有限公司（以下簡稱港吉碼頭）創(chuàng)新研發(fā)帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合的“一拖雙掛”技術(shù)，并在半掛車與全掛車之間采用自動牽引系統(tǒng)，以便掛車脫掛，滿足不同作業(yè)需求。本文在介紹“一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，分析“一拖雙掛”集卡原有自動牽引系統(tǒng)的不足，并提出優(yōu)化方案，以推動“一拖雙掛”集卡在集裝箱碼頭安全、高效運(yùn)行。

1 “一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用

為提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本， 2011年港吉碼頭結(jié)合自身實(shí)際情況，在港區(qū)試驗(yàn)性引入“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸方式（見圖1）。經(jīng)過樣車研發(fā)、試驗(yàn)運(yùn)行、產(chǎn)品定型、編組運(yùn)行等多個階段，港吉碼頭攻克“一拖雙掛”技術(shù)難題，形成系統(tǒng)的安全操作規(guī)范，完成對節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益等數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本。2012年上半年，港吉碼頭“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸項(xiàng)目被評為交通運(yùn)輸部“交通運(yùn)輸行業(yè)第五批節(jié)能減排示范項(xiàng)目”。

1.1 帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”技術(shù)

“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)主要分為半掛車和全掛車組合方式及半掛車和半掛車組合方式。帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)采用半掛車和全掛車組合方式，以滿足“一拖一掛”與“一拖雙掛”間的快速轉(zhuǎn)換為基本要求，適用于同時拖掛2個40英尺集裝箱在碼頭特定區(qū)域內(nèi)運(yùn)輸，并且可以通過快速拆卸和連接，迅速轉(zhuǎn)換為“一拖一掛”的單個40英尺集裝箱運(yùn)輸方式，具有轉(zhuǎn)彎半徑小、作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)?！耙煌想p掛”掛車系統(tǒng)可分解為3個部分，即第一級掛車、中間快速拆卸牽引小車和第二級掛車（見圖2）。

（1）第一級掛車 該掛車直接與集卡拖頭相連，掛車相應(yīng)配套部件與集卡鞍座、氣路、燈光等配套部件均保持一致。與現(xiàn)有半掛車相比，第一級掛車尾部增加喇叭形牽引座，便于與中間快速拆卸牽引小車連接。

（2）中間快速拆卸牽引小車 該小車（見圖3）的主要作用是滿足2個掛車間的過渡連接以及車頭牽引力傳遞的要求。

（3）第二級掛車 該掛車是目前集裝箱碼頭普遍應(yīng)用的掛車。

通過長時間的試驗(yàn)運(yùn)行，帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合形式的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)與半掛車和半掛車組合形式的掛車系統(tǒng)相比，前者的轉(zhuǎn)彎半徑?。ㄒ妶D4），在行車安全性、區(qū)域通過性、轉(zhuǎn)向剎車安全性等方面的表現(xiàn)更好，更適合港吉碼頭港區(qū)作業(yè)特點(diǎn)。

1.2 “一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用情況

從生產(chǎn)效率來講，“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用使集卡投入減少，根據(jù)作業(yè)線運(yùn)行實(shí)測，1輛“雙掛”集卡的作業(yè)能力與1.8輛“單掛”集卡的作業(yè)能力相當(dāng)，橋吊單機(jī)效率和船時效率大幅提高；從經(jīng)濟(jì)效益來講，“雙掛”集卡較“單掛”集卡節(jié)能約30%，按碼頭年集裝箱吞吐量100萬TEU、“雙掛”集卡作業(yè)比例50%計算，碼頭每年可節(jié)約成本約280萬元人民幣，并且“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用有助于減少司機(jī)配備數(shù)量，降低人力成本。

由表1可見，自2011年7月至2012年3月港吉碼頭總共12輛“一拖雙掛”集卡完成作業(yè)箱量，節(jié)約柴油，折合標(biāo)準(zhǔn)煤，即平均單箱作業(yè)節(jié)約柴油約，平均每輛集卡每月節(jié)約柴油?？偟膩碚f，“一拖雙掛”技術(shù)具有高效、節(jié)能、節(jié)省人力成本等優(yōu)點(diǎn)，有助于促進(jìn)集裝箱碼頭核心競爭力的提升，推進(jìn)“綠色”集裝箱碼頭建設(shè)進(jìn)程。

2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

雖然“一拖雙掛”技術(shù)在港吉碼頭得到成功應(yīng)用，但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，受碼頭作業(yè)現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備技術(shù)條件及場地條件的限制，“單掛”集卡作業(yè)需求仍然較大。鑒于此，為滿足多種作業(yè)需求，安全、高效地實(shí)現(xiàn)“單掛”與“雙掛”的切換成為迫切需要解決的問題。

2.1 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）脫開牽引裝置 當(dāng)掛車的牽引桿處于中間位置或側(cè)面水平位置時，可以脫開牽引裝置。脫開牽引裝置前，將左側(cè)上方的安全銷拔出，并轉(zhuǎn)到其外部工作位置，然后將右側(cè)上方的手柄轉(zhuǎn)到頂端（全程），拖銷上升，此時可抽出牽引桿。牽引桿抽出后，牽引裝置脫鉤，拖銷閉合，使其處于安全狀態(tài)。

（2）掛上牽引裝置 打開牽引裝置，使拖銷處于頂部位置，這時才能進(jìn)行掛車操作。當(dāng)牽引桿插入牽引裝置時，拖銷上升，使?fàn)恳b置處于脫鉤狀態(tài)，接著該裝置自動閉合，即拖銷穿過牽引桿墊圈插入導(dǎo)正套的最低位置，并且內(nèi)部安全裝置自動連接，安全銷進(jìn)入工作位置，完成掛車動作。

2.2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)存在的缺陷

2.2.1 設(shè)計缺陷

由于DF2728-19-00自動牽引裝置設(shè)計未考慮頻繁脫掛的需求，安全銷在使用一段時間后容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致拖銷不能正常動作；掛車脫開后，中間牽引小車缺乏保護(hù)，容易導(dǎo)致牽引桿固定部位自動垂下，對牽引桿造成損壞；系統(tǒng)缺乏輔助保護(hù)機(jī)構(gòu)，若牽引桿斷裂，第一級掛車將與后面的掛車完全脫開，易引發(fā)道路交通安全事故。

2.2.2 操作缺陷

據(jù)現(xiàn)場操作人員反映，DF2728-19-00自動牽引裝置脫掛對位操作難度較大，既費(fèi)力又費(fèi)時，通常需要使用叉車、行吊等輔助設(shè)備，脫掛平均耗時達(dá)，并且需要2人配合操作。

2.3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

使用德國JOST公司生產(chǎn)的適于頻繁脫掛的Rockinger RO*50E自動牽引裝置（見圖7）替代DF2728- 19-00自動牽引裝置。該牽引裝置同樣適用于安裝DIN 74053和ISO 1102規(guī)定的代號為50的牽引桿和歐盟指令94/20/EC規(guī)定下代號為D50的牽引桿，只是配套的牽引桿（見圖8）需要焊接安裝，從使用的可靠性及安裝的便捷性上考慮，還是使用原來采用螺母固定的牽引桿。

（1）該裝置牽引銷機(jī)構(gòu)回位鎖止彈簧力較大，回位迅速；鎖止頂銷觸發(fā)靈敏，機(jī)構(gòu)動作順暢，比國產(chǎn)類似產(chǎn)品更能滿足頻繁脫掛操作要求。

（2）在中間快速拆卸牽引小車前端的牽引桿固定部位加裝可調(diào)節(jié)的支撐系統(tǒng)，整套支撐系統(tǒng)由支撐腿、可調(diào)節(jié)底腳和固定機(jī)構(gòu)組成。使用時，放下支撐腿（見圖9），通過旋轉(zhuǎn)底腳螺桿調(diào)整支撐高度，便于牽引桿脫掛，同時還能有效保護(hù)牽引桿；不用時，收起支撐腿，利用彈簧插銷將其固定。

（3）在牽引桿固定部位安裝中位標(biāo)志桿（見圖10），方便司機(jī)在掛車脫掛時對位。該標(biāo)志桿用螺栓卡位，不用時可放倒收起，使用便捷。

（4）自動牽引系統(tǒng)設(shè)計增加鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)由鋼絲繩、固定滑輪、可拆卸接頭組成，安裝在自動牽引系統(tǒng)的下方（見圖11），能保護(hù)牽引系統(tǒng)，防止由牽引桿斷裂引起的掛車脫開，避免造成道路交通安全事故。此外，鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)便于拆卸，不影響掛車的快速脫掛；固定滑輪的使用使輔助保護(hù)系統(tǒng)在“一拖雙掛”集卡轉(zhuǎn)彎時隨掛車一起動作，不會妨礙掛車正常運(yùn)行。

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)變化如表2所示。

3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化后的應(yīng)用效果

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)的優(yōu)化對港吉碼頭“一拖雙掛”集卡在港區(qū)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到有力的保障作用。

（1）有效縮短“單掛”與“雙掛”的切換時間，掛車脫掛效率提升。據(jù)統(tǒng)計，掛車平均脫掛時間由原來平均超過縮短到左右，脫掛效率提高2倍多。“雙掛”與“單掛”快速切換既有利于提升生產(chǎn)效率，又能滿足節(jié)能要求，提升車輛使用率，滿足港區(qū)多種作業(yè)需求。按“一拖雙掛”集卡作業(yè)比例為50%計算，在需要“單掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡的迅速切換有利于提升整體作業(yè)效率；在需要“雙掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡比“單掛”集卡節(jié)能30%左右。

（2）人工成本降低。使用優(yōu)化的自動牽引系統(tǒng)后，1人便能完成掛車脫掛操作，相對優(yōu)化前需要2人操作，人工成本降低50%。

（3）自動牽引系統(tǒng)安全性的提升使道路交通安全事故發(fā)生概率降低。操作人員的減少使人身安全風(fēng)險降低，加之自動牽引系統(tǒng)中鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用能在一定程度上避免由牽引桿斷裂引起掛車脫開造成的道路交通安全事故，使“一拖雙掛”集卡運(yùn)行安全性得到有效保障。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-08-28）

“一拖雙掛”集卡作為集裝箱碼頭新型平面運(yùn)輸方式，具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，已在我國大型港口碼頭得到推廣應(yīng)用。寧波港吉碼頭經(jīng)營有限公司（以下簡稱港吉碼頭）創(chuàng)新研發(fā)帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合的“一拖雙掛”技術(shù)，并在半掛車與全掛車之間采用自動牽引系統(tǒng)，以便掛車脫掛，滿足不同作業(yè)需求。本文在介紹“一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，分析“一拖雙掛”集卡原有自動牽引系統(tǒng)的不足，并提出優(yōu)化方案，以推動“一拖雙掛”集卡在集裝箱碼頭安全、高效運(yùn)行。

1 “一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用

為提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本， 2011年港吉碼頭結(jié)合自身實(shí)際情況，在港區(qū)試驗(yàn)性引入“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸方式（見圖1）。經(jīng)過樣車研發(fā)、試驗(yàn)運(yùn)行、產(chǎn)品定型、編組運(yùn)行等多個階段，港吉碼頭攻克“一拖雙掛”技術(shù)難題，形成系統(tǒng)的安全操作規(guī)范，完成對節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益等數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本。2012年上半年，港吉碼頭“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸項(xiàng)目被評為交通運(yùn)輸部“交通運(yùn)輸行業(yè)第五批節(jié)能減排示范項(xiàng)目”。

1.1 帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”技術(shù)

“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)主要分為半掛車和全掛車組合方式及半掛車和半掛車組合方式。帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)采用半掛車和全掛車組合方式，以滿足“一拖一掛”與“一拖雙掛”間的快速轉(zhuǎn)換為基本要求，適用于同時拖掛2個40英尺集裝箱在碼頭特定區(qū)域內(nèi)運(yùn)輸，并且可以通過快速拆卸和連接，迅速轉(zhuǎn)換為“一拖一掛”的單個40英尺集裝箱運(yùn)輸方式，具有轉(zhuǎn)彎半徑小、作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)?！耙煌想p掛”掛車系統(tǒng)可分解為3個部分，即第一級掛車、中間快速拆卸牽引小車和第二級掛車（見圖2）。

（1）第一級掛車 該掛車直接與集卡拖頭相連，掛車相應(yīng)配套部件與集卡鞍座、氣路、燈光等配套部件均保持一致。與現(xiàn)有半掛車相比，第一級掛車尾部增加喇叭形牽引座，便于與中間快速拆卸牽引小車連接。

（2）中間快速拆卸牽引小車 該小車（見圖3）的主要作用是滿足2個掛車間的過渡連接以及車頭牽引力傳遞的要求。

（3）第二級掛車 該掛車是目前集裝箱碼頭普遍應(yīng)用的掛車。

通過長時間的試驗(yàn)運(yùn)行，帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合形式的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)與半掛車和半掛車組合形式的掛車系統(tǒng)相比，前者的轉(zhuǎn)彎半徑?。ㄒ妶D4），在行車安全性、區(qū)域通過性、轉(zhuǎn)向剎車安全性等方面的表現(xiàn)更好，更適合港吉碼頭港區(qū)作業(yè)特點(diǎn)。

1.2 “一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用情況

從生產(chǎn)效率來講，“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用使集卡投入減少，根據(jù)作業(yè)線運(yùn)行實(shí)測，1輛“雙掛”集卡的作業(yè)能力與1.8輛“單掛”集卡的作業(yè)能力相當(dāng)，橋吊單機(jī)效率和船時效率大幅提高；從經(jīng)濟(jì)效益來講，“雙掛”集卡較“單掛”集卡節(jié)能約30%，按碼頭年集裝箱吞吐量100萬TEU、“雙掛”集卡作業(yè)比例50%計算，碼頭每年可節(jié)約成本約280萬元人民幣，并且“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用有助于減少司機(jī)配備數(shù)量，降低人力成本。

由表1可見，自2011年7月至2012年3月港吉碼頭總共12輛“一拖雙掛”集卡完成作業(yè)箱量，節(jié)約柴油，折合標(biāo)準(zhǔn)煤，即平均單箱作業(yè)節(jié)約柴油約，平均每輛集卡每月節(jié)約柴油?？偟膩碚f，“一拖雙掛”技術(shù)具有高效、節(jié)能、節(jié)省人力成本等優(yōu)點(diǎn)，有助于促進(jìn)集裝箱碼頭核心競爭力的提升，推進(jìn)“綠色”集裝箱碼頭建設(shè)進(jìn)程。

2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

雖然“一拖雙掛”技術(shù)在港吉碼頭得到成功應(yīng)用，但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，受碼頭作業(yè)現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備技術(shù)條件及場地條件的限制，“單掛”集卡作業(yè)需求仍然較大。鑒于此，為滿足多種作業(yè)需求，安全、高效地實(shí)現(xiàn)“單掛”與“雙掛”的切換成為迫切需要解決的問題。

2.1 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）脫開牽引裝置 當(dāng)掛車的牽引桿處于中間位置或側(cè)面水平位置時，可以脫開牽引裝置。脫開牽引裝置前，將左側(cè)上方的安全銷拔出，并轉(zhuǎn)到其外部工作位置，然后將右側(cè)上方的手柄轉(zhuǎn)到頂端（全程），拖銷上升，此時可抽出牽引桿。牽引桿抽出后，牽引裝置脫鉤，拖銷閉合，使其處于安全狀態(tài)。

（2）掛上牽引裝置 打開牽引裝置，使拖銷處于頂部位置，這時才能進(jìn)行掛車操作。當(dāng)牽引桿插入牽引裝置時，拖銷上升，使?fàn)恳b置處于脫鉤狀態(tài)，接著該裝置自動閉合，即拖銷穿過牽引桿墊圈插入導(dǎo)正套的最低位置，并且內(nèi)部安全裝置自動連接，安全銷進(jìn)入工作位置，完成掛車動作。

2.2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)存在的缺陷

2.2.1 設(shè)計缺陷

由于DF2728-19-00自動牽引裝置設(shè)計未考慮頻繁脫掛的需求，安全銷在使用一段時間后容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致拖銷不能正常動作；掛車脫開后，中間牽引小車缺乏保護(hù)，容易導(dǎo)致牽引桿固定部位自動垂下，對牽引桿造成損壞；系統(tǒng)缺乏輔助保護(hù)機(jī)構(gòu)，若牽引桿斷裂，第一級掛車將與后面的掛車完全脫開，易引發(fā)道路交通安全事故。

2.2.2 操作缺陷

據(jù)現(xiàn)場操作人員反映，DF2728-19-00自動牽引裝置脫掛對位操作難度較大，既費(fèi)力又費(fèi)時，通常需要使用叉車、行吊等輔助設(shè)備，脫掛平均耗時達(dá)，并且需要2人配合操作。

2.3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

使用德國JOST公司生產(chǎn)的適于頻繁脫掛的Rockinger RO*50E自動牽引裝置（見圖7）替代DF2728- 19-00自動牽引裝置。該牽引裝置同樣適用于安裝DIN 74053和ISO 1102規(guī)定的代號為50的牽引桿和歐盟指令94/20/EC規(guī)定下代號為D50的牽引桿，只是配套的牽引桿（見圖8）需要焊接安裝，從使用的可靠性及安裝的便捷性上考慮，還是使用原來采用螺母固定的牽引桿。

（1）該裝置牽引銷機(jī)構(gòu)回位鎖止彈簧力較大，回位迅速；鎖止頂銷觸發(fā)靈敏，機(jī)構(gòu)動作順暢，比國產(chǎn)類似產(chǎn)品更能滿足頻繁脫掛操作要求。

（2）在中間快速拆卸牽引小車前端的牽引桿固定部位加裝可調(diào)節(jié)的支撐系統(tǒng)，整套支撐系統(tǒng)由支撐腿、可調(diào)節(jié)底腳和固定機(jī)構(gòu)組成。使用時，放下支撐腿（見圖9），通過旋轉(zhuǎn)底腳螺桿調(diào)整支撐高度，便于牽引桿脫掛，同時還能有效保護(hù)牽引桿；不用時，收起支撐腿，利用彈簧插銷將其固定。

（3）在牽引桿固定部位安裝中位標(biāo)志桿（見圖10），方便司機(jī)在掛車脫掛時對位。該標(biāo)志桿用螺栓卡位，不用時可放倒收起，使用便捷。

（4）自動牽引系統(tǒng)設(shè)計增加鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)由鋼絲繩、固定滑輪、可拆卸接頭組成，安裝在自動牽引系統(tǒng)的下方（見圖11），能保護(hù)牽引系統(tǒng)，防止由牽引桿斷裂引起的掛車脫開，避免造成道路交通安全事故。此外，鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)便于拆卸，不影響掛車的快速脫掛；固定滑輪的使用使輔助保護(hù)系統(tǒng)在“一拖雙掛”集卡轉(zhuǎn)彎時隨掛車一起動作，不會妨礙掛車正常運(yùn)行。

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)變化如表2所示。

3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化后的應(yīng)用效果

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)的優(yōu)化對港吉碼頭“一拖雙掛”集卡在港區(qū)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到有力的保障作用。

（1）有效縮短“單掛”與“雙掛”的切換時間，掛車脫掛效率提升。據(jù)統(tǒng)計，掛車平均脫掛時間由原來平均超過縮短到左右，脫掛效率提高2倍多?！半p掛”與“單掛”快速切換既有利于提升生產(chǎn)效率，又能滿足節(jié)能要求，提升車輛使用率，滿足港區(qū)多種作業(yè)需求。按“一拖雙掛”集卡作業(yè)比例為50%計算，在需要“單掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡的迅速切換有利于提升整體作業(yè)效率；在需要“雙掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡比“單掛”集卡節(jié)能30%左右。

（2）人工成本降低。使用優(yōu)化的自動牽引系統(tǒng)后，1人便能完成掛車脫掛操作，相對優(yōu)化前需要2人操作，人工成本降低50%。

（3）自動牽引系統(tǒng)安全性的提升使道路交通安全事故發(fā)生概率降低。操作人員的減少使人身安全風(fēng)險降低，加之自動牽引系統(tǒng)中鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用能在一定程度上避免由牽引桿斷裂引起掛車脫開造成的道路交通安全事故，使“一拖雙掛”集卡運(yùn)行安全性得到有效保障。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-08-28）

“一拖雙掛”集卡作為集裝箱碼頭新型平面運(yùn)輸方式，具有高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，已在我國大型港口碼頭得到推廣應(yīng)用。寧波港吉碼頭經(jīng)營有限公司（以下簡稱港吉碼頭）創(chuàng)新研發(fā)帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合的“一拖雙掛”技術(shù)，并在半掛車與全掛車之間采用自動牽引系統(tǒng)，以便掛車脫掛，滿足不同作業(yè)需求。本文在介紹“一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，分析“一拖雙掛”集卡原有自動牽引系統(tǒng)的不足，并提出優(yōu)化方案，以推動“一拖雙掛”集卡在集裝箱碼頭安全、高效運(yùn)行。

1 “一拖雙掛”技術(shù)及其應(yīng)用

為提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本， 2011年港吉碼頭結(jié)合自身實(shí)際情況，在港區(qū)試驗(yàn)性引入“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸方式（見圖1）。經(jīng)過樣車研發(fā)、試驗(yàn)運(yùn)行、產(chǎn)品定型、編組運(yùn)行等多個階段，港吉碼頭攻克“一拖雙掛”技術(shù)難題，形成系統(tǒng)的安全操作規(guī)范，完成對節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)效益等數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行效率，節(jié)約人力成本。2012年上半年，港吉碼頭“一拖雙掛”集卡運(yùn)輸項(xiàng)目被評為交通運(yùn)輸部“交通運(yùn)輸行業(yè)第五批節(jié)能減排示范項(xiàng)目”。

1.1 帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”技術(shù)

“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)主要分為半掛車和全掛車組合方式及半掛車和半掛車組合方式。帶中間快速拆卸牽引小車的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)采用半掛車和全掛車組合方式，以滿足“一拖一掛”與“一拖雙掛”間的快速轉(zhuǎn)換為基本要求，適用于同時拖掛2個40英尺集裝箱在碼頭特定區(qū)域內(nèi)運(yùn)輸，并且可以通過快速拆卸和連接，迅速轉(zhuǎn)換為“一拖一掛”的單個40英尺集裝箱運(yùn)輸方式，具有轉(zhuǎn)彎半徑小、作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)可分解為3個部分，即第一級掛車、中間快速拆卸牽引小車和第二級掛車（見圖2）。

（1）第一級掛車 該掛車直接與集卡拖頭相連，掛車相應(yīng)配套部件與集卡鞍座、氣路、燈光等配套部件均保持一致。與現(xiàn)有半掛車相比，第一級掛車尾部增加喇叭形牽引座，便于與中間快速拆卸牽引小車連接。

（2）中間快速拆卸牽引小車 該小車（見圖3）的主要作用是滿足2個掛車間的過渡連接以及車頭牽引力傳遞的要求。

（3）第二級掛車 該掛車是目前集裝箱碼頭普遍應(yīng)用的掛車。

通過長時間的試驗(yàn)運(yùn)行，帶中間快速拆卸牽引小車的半掛車和全掛車組合形式的“一拖雙掛”掛車系統(tǒng)與半掛車和半掛車組合形式的掛車系統(tǒng)相比，前者的轉(zhuǎn)彎半徑?。ㄒ妶D4），在行車安全性、區(qū)域通過性、轉(zhuǎn)向剎車安全性等方面的表現(xiàn)更好，更適合港吉碼頭港區(qū)作業(yè)特點(diǎn)。

1.2 “一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用情況

從生產(chǎn)效率來講，“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用使集卡投入減少，根據(jù)作業(yè)線運(yùn)行實(shí)測，1輛“雙掛”集卡的作業(yè)能力與1.8輛“單掛”集卡的作業(yè)能力相當(dāng)，橋吊單機(jī)效率和船時效率大幅提高；從經(jīng)濟(jì)效益來講，“雙掛”集卡較“單掛”集卡節(jié)能約30%，按碼頭年集裝箱吞吐量100萬TEU、“雙掛”集卡作業(yè)比例50%計算，碼頭每年可節(jié)約成本約280萬元人民幣，并且“一拖雙掛”技術(shù)的應(yīng)用有助于減少司機(jī)配備數(shù)量，降低人力成本。

由表1可見，自2011年7月至2012年3月港吉碼頭總共12輛“一拖雙掛”集卡完成作業(yè)箱量，節(jié)約柴油，折合標(biāo)準(zhǔn)煤，即平均單箱作業(yè)節(jié)約柴油約，平均每輛集卡每月節(jié)約柴油?？偟膩碚f，“一拖雙掛”技術(shù)具有高效、節(jié)能、節(jié)省人力成本等優(yōu)點(diǎn)，有助于促進(jìn)集裝箱碼頭核心競爭力的提升，推進(jìn)“綠色”集裝箱碼頭建設(shè)進(jìn)程。

2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

雖然“一拖雙掛”技術(shù)在港吉碼頭得到成功應(yīng)用，但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，受碼頭作業(yè)現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備技術(shù)條件及場地條件的限制，“單掛”集卡作業(yè)需求仍然較大。鑒于此，為滿足多種作業(yè)需求，安全、高效地實(shí)現(xiàn)“單掛”與“雙掛”的切換成為迫切需要解決的問題。

2.1 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）脫開牽引裝置 當(dāng)掛車的牽引桿處于中間位置或側(cè)面水平位置時，可以脫開牽引裝置。脫開牽引裝置前，將左側(cè)上方的安全銷拔出，并轉(zhuǎn)到其外部工作位置，然后將右側(cè)上方的手柄轉(zhuǎn)到頂端（全程），拖銷上升，此時可抽出牽引桿。牽引桿抽出后，牽引裝置脫鉤，拖銷閉合，使其處于安全狀態(tài)。

（2）掛上牽引裝置 打開牽引裝置，使拖銷處于頂部位置，這時才能進(jìn)行掛車操作。當(dāng)牽引桿插入牽引裝置時，拖銷上升，使?fàn)恳b置處于脫鉤狀態(tài)，接著該裝置自動閉合，即拖銷穿過牽引桿墊圈插入導(dǎo)正套的最低位置，并且內(nèi)部安全裝置自動連接，安全銷進(jìn)入工作位置，完成掛車動作。

2.2 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)存在的缺陷

2.2.1 設(shè)計缺陷

由于DF2728-19-00自動牽引裝置設(shè)計未考慮頻繁脫掛的需求，安全銷在使用一段時間后容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，導(dǎo)致拖銷不能正常動作；掛車脫開后，中間牽引小車缺乏保護(hù)，容易導(dǎo)致牽引桿固定部位自動垂下，對牽引桿造成損壞；系統(tǒng)缺乏輔助保護(hù)機(jī)構(gòu)，若牽引桿斷裂，第一級掛車將與后面的掛車完全脫開，易引發(fā)道路交通安全事故。

2.2.2 操作缺陷

據(jù)現(xiàn)場操作人員反映，DF2728-19-00自動牽引裝置脫掛對位操作難度較大，既費(fèi)力又費(fèi)時，通常需要使用叉車、行吊等輔助設(shè)備，脫掛平均耗時達(dá)，并且需要2人配合操作。

2.3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化

使用德國JOST公司生產(chǎn)的適于頻繁脫掛的Rockinger RO*50E自動牽引裝置（見圖7）替代DF2728- 19-00自動牽引裝置。該牽引裝置同樣適用于安裝DIN 74053和ISO 1102規(guī)定的代號為50的牽引桿和歐盟指令94/20/EC規(guī)定下代號為D50的牽引桿，只是配套的牽引桿（見圖8）需要焊接安裝，從使用的可靠性及安裝的便捷性上考慮，還是使用原來采用螺母固定的牽引桿。

（1）該裝置牽引銷機(jī)構(gòu)回位鎖止彈簧力較大，回位迅速；鎖止頂銷觸發(fā)靈敏，機(jī)構(gòu)動作順暢，比國產(chǎn)類似產(chǎn)品更能滿足頻繁脫掛操作要求。

（2）在中間快速拆卸牽引小車前端的牽引桿固定部位加裝可調(diào)節(jié)的支撐系統(tǒng)，整套支撐系統(tǒng)由支撐腿、可調(diào)節(jié)底腳和固定機(jī)構(gòu)組成。使用時，放下支撐腿（見圖9），通過旋轉(zhuǎn)底腳螺桿調(diào)整支撐高度，便于牽引桿脫掛，同時還能有效保護(hù)牽引桿；不用時，收起支撐腿，利用彈簧插銷將其固定。

（3）在牽引桿固定部位安裝中位標(biāo)志桿（見圖10），方便司機(jī)在掛車脫掛時對位。該標(biāo)志桿用螺栓卡位，不用時可放倒收起，使用便捷。

（4）自動牽引系統(tǒng)設(shè)計增加鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)由鋼絲繩、固定滑輪、可拆卸接頭組成，安裝在自動牽引系統(tǒng)的下方（見圖11），能保護(hù)牽引系統(tǒng)，防止由牽引桿斷裂引起的掛車脫開，避免造成道路交通安全事故。此外，鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)便于拆卸，不影響掛車的快速脫掛；固定滑輪的使用使輔助保護(hù)系統(tǒng)在“一拖雙掛”集卡轉(zhuǎn)彎時隨掛車一起動作，不會妨礙掛車正常運(yùn)行。

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化前后結(jié)構(gòu)變化如表2所示。

3 “一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)優(yōu)化后的應(yīng)用效果

“一拖雙掛”集卡自動牽引系統(tǒng)的優(yōu)化對港吉碼頭“一拖雙掛”集卡在港區(qū)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到有力的保障作用。

（1）有效縮短“單掛”與“雙掛”的切換時間，掛車脫掛效率提升。據(jù)統(tǒng)計，掛車平均脫掛時間由原來平均超過縮短到左右，脫掛效率提高2倍多?！半p掛”與“單掛”快速切換既有利于提升生產(chǎn)效率，又能滿足節(jié)能要求，提升車輛使用率，滿足港區(qū)多種作業(yè)需求。按“一拖雙掛”集卡作業(yè)比例為50%計算，在需要“單掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡的迅速切換有利于提升整體作業(yè)效率；在需要“雙掛”集卡作業(yè)的場合，“雙掛”集卡比“單掛”集卡節(jié)能30%左右。

（2）人工成本降低。使用優(yōu)化的自動牽引系統(tǒng)后，1人便能完成掛車脫掛操作，相對優(yōu)化前需要2人操作，人工成本降低50%。

（3）自動牽引系統(tǒng)安全性的提升使道路交通安全事故發(fā)生概率降低。操作人員的減少使人身安全風(fēng)險降低，加之自動牽引系統(tǒng)中鋼絲繩輔助保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用能在一定程度上避免由牽引桿斷裂引起掛車脫開造成的道路交通安全事故，使“一拖雙掛”集卡運(yùn)行安全性得到有效保障。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-08-28）