快速定位装置在集装箱敞车装载过程中的应用

　　本文介绍了天业集团物流公司为解决集装箱敞车装载精度不高、偏载、效率低下等问题，进行了集装箱装车过程快速定位装置的自主设计研发，该装置开发后应用于集装箱敞车装载过程，提高了操作精度，缩短了作业时间，偏载等问题也得到了较好的解决。

　　一、现状介绍

　　随着国际物流集装箱化，集装箱对于货运行业的影响越来越大。集装箱运输是一种大规模、高效率的现代化运输方式，应用非常普遍。目前，铁路集装箱大量使用集装箱正面吊运机(简称“正面吊”)，实现对集装箱的起吊和堆垛功能。2013年以来，天业集团物流公司(下称“天业物流”)集装箱运输量不断增多，但集装箱装载敞车时，偏载现象非常突出，容易导致行车设备损坏或车辆脱线、颠覆等事故。2016年，天业物流年均集装箱吞吐量约为100000标准箱，集装箱装车偏载问题在一定程度上限制了公司物流集装箱业务的发展。为此，天业物流投入大量人力物力校正偏载问题。

　　使用敞车装载集装箱时，由于敞车内部尺寸(基本为长12500mm、宽2900mm)与一个40英尺集装箱或两个20英尺集装箱的外部尺寸(标准箱为长12116*宽2400mm)的差值，造成集装箱在敞车内横向上有500mm的左右自由移动空间。装载集装箱时，正面吊司机处于火车敞车车厢一侧，集装箱装入敞车车厢中的位置全凭个人工作经验，会出现集装箱货物的重心横向偏移敞车车辆纵心线250mm的情况，违反《铁路货物装载加固规则》中容许的极限值为100mm的要求，造成车辆偏载，严重威胁铁路运输的安全。目前，为满足集装箱装车定位要求，行业上普遍采用二次人工定位的方法，导致装车环节花费时间长，影响装车速度，限制物流效率的提升。如图1。

　　图1：装卸现场

　　研究人员对天业物流2015年9月的现场装车情况进行了抽样调查，分别针对敞车装载偏载尺寸和敞车装车时间进行了统计，详见敞车装载偏载尺寸和敞车装车时间统计表1、2。

　　表1：敞车装载偏载尺寸

　　表1：敞车装载偏载尺寸

　　从表1可以看出，天业物流集装箱敞车偏载尺寸平均为13.8cm，不符合《铁路货物装载加固规则》中容许的极限值为100mm的要求。

　　二、自主设计方案

　　经过查阅相关资料，未找到可供借鉴的信息，天业物流决定自主设计集装箱敞车装载快速定位装置，方案如下：以吊具基本梁上定位杆与集装箱上表面纵轴线线距离为基准，在吊具基本梁水平面一定距离上设置定位杆。作业时，吊具上固定的定位杆竖杆紧贴敞车的外壁下移，为正面吊司机提供了集装箱装车方位参照。通过固定的定位杆竖杆与集装箱的固定距离即可保证集装箱外壁与敞车两侧车厢内壁保持250mm垂直间距，避免偏载问题的发生。详见图2、图4。

　　图2：快速定位装置

　　图3：敞车装载集装箱平面示意图

　　图4：快速定位装置详图

　　作业原理：铁路集装箱装车过程中，集装箱装载位置利用正面吊运机1吊具基本梁2上的定位杆竖杆5，与铁路敞车7的敞车车厢板8外壁接触距离定位;装车作业前，先将**与第二定位杆横杆上的定位杆固定销9插入到正面吊吊具的基本梁上两端的销孔中。然后，正面吊司机再将基本梁四角的锁具对准需装运的集装箱顶部四角的锁孔锁紧，起吊至一定高度后，正面吊司机再将车辆调整至图2所示位置和角度，即正对停靠在铁路线上的敞车，*后缓慢放下与吊具连接的集装箱。当吊具上定位竖杆的下端接近敞车车厢板顶部位置时，再调整吊具的下落角度和位置，使定位杆竖杆与铁路敞车车厢板外壁始终处于紧贴状态，并下移至集装箱落到敞车地板上为止。由于铁路敞车车厢板边缘厚度为150mm，定位横杆长度400 mm，定位横杆3固定销端与集装箱纵向立面处于同一水平面上，从而实现集装箱箱体与敞车侧面厢板内壁保持250mm间距的无偏载装车。

　　该装置操作方便，成本低廉，安全可靠，较好地解决了正面吊装载铁路敞车集装箱偏载难题，提高了工作效率。研究人员对2016年9月的现场装车情况进行了抽样调查，详见表3、表4。

　　表3：敞车装载偏载尺寸

　　表4：敞车装车时间

　　从表3可以看出，物流公司集装箱敞车偏载尺寸平均为6cm，符合《铁路货物装载加固规则》中容许的极限值为100mm的要求。

　　三、效益分析

　　按装20尺箱计算，未使用定位器装车前，装一个集装箱需要3分钟，使用后需要2分钟，每列火车对位50节，天业物流公司2016年全年敞车发运1万车，铁路每小时的延迟费用为5.7元/节;(铁路部门规定延时费不满一小时，都按一小时计算)因此可估算节约的延迟费用为：一列车节约的时间为：(3-2)×2×50÷60=1.67小时50节节约的延时费为： 2×5.7×50 =570元全年装敞车节约的延迟费用为：570×10000÷50=11.4万元 而定位器研制所花费的材料费为200元/副 ，共制作2副，共计费用为400元。可节约费用为：114000-400=11.36万元

　　其他效益：通过改进提高了作业效率，使物流园区敞车吊装能力增强;还可使驾驶可提升至各节敞车以上，操作视线好，且驾驶员为本单位工作人员，熟悉现场，技术熟练，安全性增强。