專利名稱：一種提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)陸運輸集裝箱或類似的超寬、超長設(shè)有強度較低的中間角柱的集裝箱，具體涉及提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力，解決內(nèi)陸運輸集裝箱具有海上運貨能力的問題。
背景技術(shù)：
53’北美內(nèi)陸運輸集裝箱是按AAR M930(Association of AmericanRailroads)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和生產(chǎn)的，其總長一般超過40’，常用的有45’、48’、53’三種長度規(guī)格。這種集裝箱在長度40’的位置都設(shè)有角件和中間角柱，用來實現(xiàn)起吊、堆碼和在拖車、火車上的固定。
這種集裝箱在北美內(nèi)陸地區(qū)大量使用，但在北美以外的其它地區(qū)生產(chǎn)的這類集裝箱卻占有很大比例，因此新產(chǎn)的集裝箱需要通過海上運輸才能到達(dá)美洲大陸。新箱采用空箱交付是對集裝箱內(nèi)部可貴有效空間和集裝箱船的有效載荷的一種浪費，一般情況下新箱通過海運方式交付時，在集裝箱內(nèi)部還配載一定重量的貨物。這樣，由貨物分?jǐn)偭艘徊糠中孪溥\輸?shù)馁M用，相當(dāng)于降低了空集裝箱海上運輸?shù)某杀尽?br> 目前營運的集裝箱運輸船其貨艙尺寸是和ISO標(biāo)準(zhǔn)集裝箱相適應(yīng)的，用這種運輸船在裝載北美內(nèi)陸標(biāo)準(zhǔn)集裝箱時，貨艙總會空出不到一個箱位的空隙，因此造成集裝箱船艙空間利用率較低。為避免這種情況，此種集裝箱有時會用散貨船堆碼運輸或集裝箱船甲板堆碼運輸。
綜上所述，這種設(shè)有中間角件和中間角柱的集裝箱要參加海上配貨運輸，而且要按常規(guī)海運方式進行堆碼。由此引出了以下問題，即按AAR標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的53’集裝箱是為陸路運輸設(shè)計的運輸裝備，其設(shè)計堆碼為3層，每個中間角柱的堆碼載荷僅為22860 KGS，中間柱堆碼永久變形不大于12.5MM；而海運的運輸環(huán)境比較惡劣，所以設(shè)計生產(chǎn)海運集裝箱時考慮到箱體要承受1.8倍的重力加速度。要求集裝箱在24000KGS最大總重的情況下可以堆碼9層，堆碼載荷為1.8R(N-1)/4KGS，并且中間柱堆碼永久變形不大于2mm。顯然，按AAR標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和生產(chǎn)的集裝箱不具有海運集裝箱的堆碼能力，完全不能滿足常規(guī)海運要求。另外，即使不參與海運，在貨場存儲時由于這類集裝箱堆碼能力有限，也會占用較大面積的貨場，存儲成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，以此提高此類集裝箱堆碼能力，降低在海運和堆碼存儲過程中的成本。而且，不要改變原來集裝箱的原有結(jié)構(gòu)和性能，使其完全具有內(nèi)陸集裝箱的原有的制造、使用優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種提高內(nèi)陸集裝箱角柱承載能力的方法，包括如下步驟在內(nèi)陸運輸集裝箱進行海運前，在集裝箱的四個中間柱處增加四個可拆卸的立柱類裝置，這種裝置有足夠的強度和剛度。當(dāng)它裝在集裝箱上以后，可以分擔(dān)集裝箱原有角柱部位的大部分壓力，相當(dāng)于增加了集裝箱原有立柱的抗彎強度，從而使被加強的集裝箱達(dá)到理想的堆碼能力。在內(nèi)陸運輸集裝箱到達(dá)內(nèi)陸目的地后，拆下這種加強裝置，恢復(fù)內(nèi)陸集裝箱的原有狀態(tài)，使內(nèi)陸集裝箱在原有的設(shè)計條件下參與陸運。
本方法所用的加強裝置具有以下結(jié)構(gòu)，并由此帶來顯著的優(yōu)點1.所采用的加強裝置由主體、長度調(diào)節(jié)機構(gòu)、實現(xiàn)防滑保護措施的結(jié)構(gòu)組成，其主體是一個本身有足夠強度和剛度的桿件；2.所采用的加強裝置上設(shè)有長度調(diào)節(jié)機構(gòu)。使用時，可以由人工對長度進行調(diào)節(jié)以適應(yīng)加強點處局部高度的變化，合理地施加預(yù)緊力；3.這種方法所采用的加強裝置，其兩端制造成防滑的結(jié)構(gòu)，中間部分有防脫落的措施。它可以保證在運輸、存儲過程中該裝置可靠地支撐而不發(fā)生失穩(wěn)。防滑措施可以用設(shè)置定位擋塊、定位槽等多種的端部結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，防脫落措施可以在加強裝置與原立柱之間施加連接桿來實現(xiàn)；4.所采用的加強裝置完全是原有集裝箱的附加裝置，不需要對原由集裝箱的結(jié)構(gòu)進行任何的改變。因此原有集裝箱的制造工藝難度和成本不會有所增加；5.所采用的加強裝置是一次性使用的。在海運和堆碼過程中，可以對原由角柱的承載能力進行加強；到達(dá)內(nèi)陸目的地后，可以拆去這種成本很低的附件，原集裝箱的內(nèi)部容積不會減少、自身重量不會有所增加，所以不會增加集裝箱的長期使用成本。


圖1是采用本發(fā)明方法，在集裝箱中間角柱內(nèi)側(cè)設(shè)置的一種立柱類加強裝置主視圖；圖2是圖1的側(cè)剖示意圖；圖3是采用本發(fā)明方法，在集裝箱中間角柱內(nèi)側(cè)設(shè)置的另一種立柱類加強裝置的主視圖；圖4是圖3的側(cè)剖示意圖。
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。
具體實施例方式
本發(fā)明方法提供多種可用于本方法中的立柱類加強裝置的具體結(jié)構(gòu)實施例一參照圖1、圖2，圖中雙點劃線表示集裝箱原有的零件，中間立柱2和中間角件5、13，支撐裝置4中的支撐立柱7是一種方管支撐柱，采用方形鋼管比同等重量的實心立柱的剛度要更高，在方管支撐柱7的下部設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置包括套裝在方管支撐柱下部內(nèi)腔中的倒V形下垂直楔塊12，對稱設(shè)置在支撐柱內(nèi)腔中的V形上垂直楔塊8，在上、下垂直楔塊8、12之間設(shè)有與其相對滑動的水平楔塊9、15，水平楔塊9、1 5與上、下垂直楔塊8、12構(gòu)成兩個結(jié)構(gòu)上完全對稱的滑塊副，在水平楔塊9、15中套設(shè)有雙向螺桿10，雙向螺桿10上的兩道螺紋的螺距相等、旋向相反，并采用梯形螺紋，在方管支撐柱4的下部兩相對側(cè)壁上對稱開有腰形孔，在下垂直楔塊12和腰形孔之間套設(shè)有限位銷11，可防止楔塊12從立柱7中自由滑落。
在用套筒扳手轉(zhuǎn)動雙向螺桿10時，水平楔塊9和水平楔塊15在兩邊螺距相等、旋向相反的梯形螺紋的拉動(推動)下會沿V形上、下垂直楔塊8、12的表面同時向中間或兩邊移動，使支撐立柱7沿下垂直楔塊12的側(cè)壁上下移動，從而實現(xiàn)立柱高度的調(diào)節(jié)。由于結(jié)構(gòu)上的完全對稱，使得這兩個力對立柱沒有任何橫向力的對稱，并且這個力比較大，可以實現(xiàn)水平距離到垂直距離的轉(zhuǎn)換。在移動方向轉(zhuǎn)換的同時，對力的大小也有放大作用。
上述調(diào)節(jié)裝置全部設(shè)置在方形鋼管的內(nèi)部，結(jié)構(gòu)上比較緊湊，但是給加工制造帶來了一些不便。在實際加工時，可在方形管的側(cè)面開一個剛好能通過這些機件的工藝孔，在裝配完成后用工藝堵板3封住這個工藝孔。上述構(gòu)件都選用中碳鋼制作，具有較高的硬度和較好的耐磨性，兩個垂直楔塊9、12采用鑄鋼件可以降低制造成本。
為防止立柱7頂部與角件5產(chǎn)生相對滑動，可在立柱7的上端部設(shè)置呈U形結(jié)構(gòu)的防滑板16，可以防止立柱7左右擺動，在U形防滑板16的兩側(cè)壁設(shè)置有兩個螺釘6，螺釘6擰緊后可以防止立柱7滑動。另外，在垂直楔塊12的下底面加工有防滑槽，可防止下端滑動。
另外，可在雙向螺桿10中間設(shè)置一個直徑較大的環(huán)狀凸緣，在上、下垂直楔塊的中部設(shè)有與環(huán)形凸緣對應(yīng)的槽。其作用是，如果兩個水平楔塊9、15不同步開、合，螺紋副可以通過這一個凸緣對滯后的一個楔塊施加一個輔助的推力，保證兩個水平楔塊9、15實現(xiàn)同步開、合。
上述所有無運動關(guān)系的零件可采用焊接裝配，例如上端的防滑板16和支撐立柱7之間用焊接連接，上垂直楔塊9和立柱7之間用焊接連接?；顒恿慵M行常規(guī)裝配，并在各個配合表面之間作好一次性充分潤滑。例如在螺紋副、楔塊副、垂直楔塊-立柱內(nèi)壁之間用鈣基潤滑脂進行潤滑；潤滑后不會影響裝置整體的自鎖性能，因為長度方向的自鎖是靠滑塊和梯形螺紋兩個獨立的具有自鎖能力的運動副來保證。
實施例二參照圖3、圖4，實施例一中的支撐立柱7的可調(diào)高度受到楔塊行程的限制，本實施例給出了不受限制的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，支撐立柱7是一種方管支撐柱，調(diào)節(jié)裝置包括套裝在方管支撐柱7下部內(nèi)腔中的支撐座19，在支撐座19的頂部設(shè)有螺孔，在支撐座19頂部上方的支撐柱內(nèi)腔中設(shè)有一對殼體17、18，殼體由上、下兩半組成，另設(shè)有一根分別穿過上、下殼體和支撐座頂部螺孔的螺桿22，在上、下半殼體17、18之間的螺桿上固設(shè)有蝸輪20，蝸輪20與螺桿10之間用單鍵進行連接，與其嚙合的蝸桿21設(shè)置在方管支撐柱7的側(cè)壁上。
上述調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)長度的基本動作過程是用套筒扳手轉(zhuǎn)動蝸桿21，和螺桿22連接在一起的蝸輪20就會隨著轉(zhuǎn)動，由此產(chǎn)生了螺桿22和帶螺孔支座19之間的相對轉(zhuǎn)動。螺桿-螺母運動副將螺桿22的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為立柱7的上下伸縮動作，從而實現(xiàn)支撐立柱7的長度調(diào)節(jié)。
上述兩個實施例中的支撐立柱4與中間角柱2在高度方向上可設(shè)置一個或多個連接桿1，使立柱類加強裝置在縱向與集裝箱角柱固定連接；使集裝箱與立柱類加強裝置形成一個整體。如圖1、圖3所示，連接桿可采用焊接、鉚接、螺栓或粘接等方式進行連接。
權(quán)利要求
1.一種提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于包括如下步驟1)在內(nèi)陸集裝箱參加海運前，在其中間角柱內(nèi)側(cè)安裝可拆卸的立柱類加強裝置；2)在內(nèi)陸集裝箱到達(dá)內(nèi)陸目的地后，拆下這種加強裝置，恢復(fù)集裝箱原有設(shè)計使用狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，所采用的立柱類加強裝置由主體、長度調(diào)節(jié)機構(gòu)及具有防滑、防脫落保護作用的構(gòu)件組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于在所述步驟1)中還可以對加強裝置的支撐高度進行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，所述的長度調(diào)節(jié)機構(gòu)可以是下列機構(gòu)之一機械調(diào)節(jié)機構(gòu)、液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)、電動調(diào)節(jié)機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，所述的防滑構(gòu)件可以是下列結(jié)構(gòu)之一或多個的組合定位擋塊、限位槽、防滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，所述的防脫落保護是在加強裝置與原立柱之間施加連接桿來實現(xiàn)的，連接桿具體可以采用下列連接方式之一或多個的組合焊接、鉚接、螺栓連接或粘接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，所述主體是一種方管支撐柱，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括套裝在所述方管支撐柱下部內(nèi)腔中的倒V形下垂直楔塊，對稱設(shè)置在支撐柱內(nèi)腔中的V形上垂直楔塊，在所述上、下垂直楔塊之間設(shè)有與其相對滑動的水平楔塊，水平楔塊與上、下垂直楔塊構(gòu)成兩個結(jié)構(gòu)上完全對稱的滑塊副，在所述水平楔塊中套設(shè)有雙向螺桿，雙向螺桿的螺距相等、旋向相反，在所述方管支撐柱的下部兩相對側(cè)壁上對稱開有腰形孔，在所述下垂直楔塊和所述腰形孔之間套設(shè)有限位銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于所述主體是一種方管支撐柱，所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括套裝在所述方管支撐柱下部內(nèi)腔中的支撐座，支撐座的頂部設(shè)有螺孔，在支撐座頂部上方的支撐柱內(nèi)腔中設(shè)有一對殼體，所述殼體由上、下兩半組成，另設(shè)有一根分別穿過所述上、下殼體和支撐座頂部螺孔的螺桿，在上、下半殼體之間的螺桿上固設(shè)有蝸輪，與其嚙合的蝸桿設(shè)置在方管支撐柱的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，在所述支撐柱的頂端還設(shè)有U形防滑板，在U形防滑板兩側(cè)壁上設(shè)置有定位螺釘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，在所述雙向螺桿的中間設(shè)置有一個環(huán)形凸緣，在所述上、下垂直楔塊的中部設(shè)有與所述環(huán)形凸緣對應(yīng)的槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，在所述下垂直楔塊的底部開有防滑槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述可增強運輸集裝箱角柱承載能力的方法，其特征在于，在所述支撐座的底部開有防滑槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高內(nèi)陸運輸集裝箱角柱承載能力的方法。它包括兩個基本步驟1.在內(nèi)陸集裝箱參加海運前，在中間角柱內(nèi)側(cè)安裝可拆卸立柱類加強裝置，使集裝箱在得到加固的條件下參與海運；2.集裝箱到達(dá)內(nèi)陸目的地后，拆下這種加強裝置，恢復(fù)集裝箱原有的狀態(tài)，使集裝箱在原有的設(shè)計條件下參與陸運。這種加強裝置具有長度調(diào)節(jié)功能，具有防滑、防脫落措施。本發(fā)明成功解決了內(nèi)陸運輸集裝箱配貨海運問題，并且不改變集裝箱的結(jié)構(gòu)、不增加集裝箱制造工藝的難度，其增強立柱成本也很低。
文檔編號B65D88/12GK1618714SQ20031011231
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者姚谷, 孔河清, 李耀武, 黎澤深 申請人:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司