高國(guó)有 伍麗娜 回春 馮會(huì)建 陳韜

中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心漢陽(yáng)專(zhuān)用汽車(chē)研究所 湖北武漢 430056

1 前言

掛車(chē)支承裝置俗稱(chēng)“支腿”，是在掛車(chē)與牽引車(chē)輛脫離以后，用于支撐掛車(chē)前部載荷的專(zhuān)用裝置。掛車(chē)支承裝置按升降方式可分為單動(dòng)和聯(lián)動(dòng)，按照驅(qū)動(dòng)形式可分為機(jī)械式和液壓式等。2010年，交通運(yùn)輸部、國(guó)家發(fā)改委等相關(guān)部委聯(lián)合在全國(guó)啟動(dòng)甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工程。甩掛運(yùn)輸與定掛運(yùn)輸相比，具有成本低、運(yùn)行效率高、周轉(zhuǎn)快等顯著特點(diǎn)，因而正逐漸成為物流運(yùn)輸中最常見(jiàn)的運(yùn)輸模式。掛車(chē)支承裝置是甩掛運(yùn)輸中掛車(chē)的關(guān)鍵零部件，其安全性、可靠性以及便捷性等指標(biāo)直接影響著甩掛運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)效率和運(yùn)輸安全。當(dāng)前，我國(guó)掛車(chē)支承裝置的性能和技術(shù)要求主要依據(jù)GB/T 26777-2011《掛車(chē)支承裝置》[1]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

近年來(lái)，隨著我國(guó)甩掛運(yùn)輸?shù)奶岢推占?，以及掛?chē)支承裝置技術(shù)的發(fā)展，GB/T 26777-2011中一些技術(shù)要求和試驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)不能很好地滿足市場(chǎng)規(guī)范化運(yùn)行的需求。為了適應(yīng)我國(guó)甩掛運(yùn)輸和掛車(chē)支承裝置技術(shù)發(fā)展的需要，提高掛車(chē)支承裝置的安全和技術(shù)要求，本文通過(guò)對(duì)比美國(guó)鐵道協(xié)會(huì)的多式聯(lián)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)AAR-M-931[2]和 我國(guó)掛車(chē)支承裝置標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26777-2011[1]，分別介紹兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法等方面的要求，并針對(duì)兩者的差異性進(jìn)行對(duì)比，分析我國(guó)掛車(chē)支承裝置標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和存在的差距，總結(jié)出我國(guó)現(xiàn)行掛車(chē)支承裝置標(biāo)準(zhǔn)中的不足以及需要改進(jìn)的地方。

2 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

2.1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛車(chē)支承裝置的要求

我國(guó)對(duì)掛車(chē)支承裝置的標(biāo)準(zhǔn)要求目前主要反映在GB/T 26777-2011《掛車(chē)支承裝置》中，其中包括一些參數(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)要求以及試驗(yàn)方法要求。

國(guó)內(nèi)與掛車(chē)支承裝置有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)共有3項(xiàng)，包括QC/T 310-1999《半掛車(chē)支承裝置》、JT/T 476-2002《掛車(chē)支承裝置》和GB/T 26777-2011《掛車(chē)支承裝置》，其中QC/T 310-1999和JT/T 476-2002現(xiàn)在已經(jīng)廢止，當(dāng)前，我國(guó)對(duì)掛車(chē)支承裝置的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26777-2011，其對(duì)支承裝置的要求主要包括技術(shù)要求以及試驗(yàn)方法等內(nèi)容。

2.1.1 技術(shù)要求

GB/T 26777-2011標(biāo)準(zhǔn)中作為一項(xiàng)零部件推介國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)掛車(chē)支承裝置的技術(shù)要求主要側(cè)重于對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)和使用方面。在結(jié)構(gòu)方面，為了滿足掛車(chē)支承裝置在掛車(chē)空載狀態(tài)下能快速伸縮，在掛車(chē)滿載狀態(tài)下能提供足夠的舉升力，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了支承裝置需具有雙速齒輪傳動(dòng)裝置。為滿足在不同路面狀態(tài)下，支承裝置均能正常工作的要求，規(guī)定其必須具有落地自動(dòng)找平滑移襯墊或底座。

在使用方面，針對(duì)在運(yùn)轉(zhuǎn)和行車(chē)過(guò)程中可能出現(xiàn)的內(nèi)腿跌落和運(yùn)行阻滯等現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)要求支承裝置必須具有足夠的自鎖性、限位裝置可靠、運(yùn)行時(shí)有效潤(rùn)滑和密閉性良好。關(guān)于在掛車(chē)安裝的互換性尺寸和基本參數(shù)方面，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)支承裝置的安裝尺寸、閉合高度、運(yùn)行行程等都做出了相關(guān)規(guī)定。傳統(tǒng)的手動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)式支承裝置在伸縮時(shí)，需要駕駛員通過(guò)手搖支腿手柄的方式驅(qū)動(dòng)支腿伸縮，為保證駕駛員能有效舉升滿載掛車(chē)狀態(tài)下的支承裝置，同時(shí)盡量減少舉升時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)手柄長(zhǎng)度、手柄力大小和低速擋的升降行程都有明確的規(guī)定。而由于掛車(chē)支承裝置在甩掛過(guò)程需要頻繁使用，所以標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)其耐久性進(jìn)行了要求。

2.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容要求

在GB/T 26777-2011中的試驗(yàn)方法，規(guī)定了試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)負(fù)荷、試驗(yàn)內(nèi)容和數(shù)據(jù)處理4個(gè)方面。

在試驗(yàn)設(shè)備方面，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了掛車(chē)支承裝置的試驗(yàn)項(xiàng)目在專(zhuān)用試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行，并列明了附屬檢測(cè)設(shè)備。為了減少對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目操作的約束，試驗(yàn)設(shè)備中沒(méi)有明確專(zhuān)用試驗(yàn)臺(tái)架的要求。

根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容中檢測(cè)項(xiàng)目的需要，在試驗(yàn)負(fù)荷方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了靜壓、舉升和側(cè)向力負(fù)荷，并依據(jù)型號(hào)細(xì)化了不同舉升能力支承裝置的負(fù)荷要求。

支承裝置的試驗(yàn)內(nèi)容包括靜壓試驗(yàn)、舉升試驗(yàn)、側(cè)向力試驗(yàn)以及耐久性試驗(yàn)4項(xiàng)，全部為零部件性能、強(qiáng)度和耐久性要求，其中靜壓試驗(yàn)主要考核支腿的最大承載能力，舉升試驗(yàn)主要考核支腿的最大舉升能力，側(cè)向力試驗(yàn)主要考核支腿的內(nèi)腿、外腿和其他附屬部件的強(qiáng)度，而耐久性試驗(yàn)主要考核支承裝置實(shí)際承載工作狀態(tài)下的耐久能力。

此外，試驗(yàn)內(nèi)容中數(shù)據(jù)處理是通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中記錄慢檔轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和支腿升降行程計(jì)算慢檔每圈的行程，同時(shí)根據(jù)力矩計(jì)算所需的平均手柄力。

2.2 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)支承裝置的要求

國(guó)外對(duì)掛車(chē)支承裝置要求的標(biāo)準(zhǔn)包括美國(guó)鐵路協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)及推薦規(guī)范AAR-M-931和法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)NF-R-47，目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)的支承裝置制造商基本都是根據(jù)AAR的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)證自己的產(chǎn)品，該標(biāo)準(zhǔn)首先對(duì)掛車(chē)以及牽引車(chē)整車(chē)強(qiáng)度方面做出了要求，進(jìn)而引申出對(duì)掛車(chē)支承裝置的各項(xiàng)性能要求，其對(duì)支承裝置的要求是建立在掛車(chē)整車(chē)性能要求的基礎(chǔ)之上，從設(shè)計(jì)要求、性能要求及試驗(yàn)要求3個(gè)方面加以規(guī)定。

2.2.1 設(shè)計(jì)要求

在設(shè)計(jì)要求方面，美標(biāo)AAR-M-931從支承裝置實(shí)際安裝使用的角度出發(fā)，著力點(diǎn)放在支承裝置與整車(chē)的相互關(guān)系上，在設(shè)計(jì)要求上規(guī)定了一些尺寸要求，如安裝定位尺寸要求、安裝到掛車(chē)上離地間隙要求以及安裝支架的尺寸要求等，另外，還規(guī)定了支承裝置要有自鎖性能和雙速性要求。

2.2.2 性能要求

美標(biāo)AAR-M-931基于支承裝置在整車(chē)上使用的實(shí)際需要提出了相關(guān)的性能要求，主要包括舉升能力、動(dòng)態(tài)承載能力、靜態(tài)承載能力以及耐久能力等4個(gè)方面，并且給出了詳細(xì)的載荷大小和方向，各項(xiàng)性能要求的載荷系數(shù)都是以整車(chē)總質(zhì)量（MGW）為參考依據(jù)。在舉升能力的要求中，除了舉升載荷的要求外，對(duì)舉升時(shí)扭矩力的大小也做出了規(guī)定。動(dòng)態(tài)和靜態(tài)承載能力主要是對(duì)車(chē)輛穩(wěn)定性方面的要求，其要求支承裝置在受到不同方向的載荷時(shí)仍能保持掛車(chē)的穩(wěn)定。同樣，耐久能力提出的是對(duì)支承裝置整車(chē)裝載情況下可靠性的要求。

2.2.3 試驗(yàn)要求

在美標(biāo)AAR-M-931的試驗(yàn)要求中，首先提到不限制該試驗(yàn)完成所需的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法，但需要保證采用等效替代的方法能達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果。由于試驗(yàn)主要是對(duì)整車(chē)和支承裝置的系統(tǒng)考核，所以對(duì)試驗(yàn)的掛車(chē)模型要求非常嚴(yán)格，用于試驗(yàn)的掛車(chē)模型必須是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)標(biāo)定，若使用未經(jīng)測(cè)試的新模型或模型有變化，則必須進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)定。

美標(biāo)AAR-M-931中關(guān)于試驗(yàn)的要求包括掛車(chē)的支承強(qiáng)度和零部件強(qiáng)度兩方面，其中掛車(chē)支承強(qiáng)度試驗(yàn)規(guī)定了動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、整車(chē)縱向和側(cè)向強(qiáng)度試驗(yàn)以及耐久性試驗(yàn)的具體要求和方法，這些試驗(yàn)重點(diǎn)在于檢測(cè)支承裝置安裝到掛車(chē)上以后整車(chē)的支承強(qiáng)度是否滿足要求；此外，在支承裝置零部件強(qiáng)度方面，規(guī)定了零部件縱向和側(cè)向強(qiáng)度試驗(yàn)、垂直強(qiáng)度試驗(yàn)、部件強(qiáng)度試驗(yàn)、舉升試驗(yàn)的具體要求和方法，相比較于掛車(chē)支承強(qiáng)度方面的要求，零部件強(qiáng)度試驗(yàn)更加關(guān)注于支承裝置本身的部件及部件之間的組合強(qiáng)度。

3 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比解析

通過(guò)分析GB/T 26777-2011和美標(biāo)AAR-M-931對(duì)掛車(chē)支承裝置的技術(shù)和試驗(yàn)要求，可知國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)因?yàn)殛P(guān)注的側(cè)重點(diǎn)不同，其對(duì)支承裝置的規(guī)范化要求也存在差異。為了更好地理解國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的差異化，需對(duì)比分析GB/T 26777-2011和美標(biāo)AAR-M-931對(duì)掛車(chē)支承裝置技術(shù)和性能要求、試驗(yàn)方法及內(nèi)容上的差異性。

3.1 技術(shù)和性能要求對(duì)比

我國(guó)與美國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛車(chē)支承裝置技術(shù)和性能要求上的對(duì)比如表1所示，從中可以看出國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)要求方面存

表1 技術(shù)要求差異對(duì)照表

3.2 試驗(yàn)方法及內(nèi)容對(duì)比

我國(guó)與美國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛車(chē)支承裝置試驗(yàn)方法及內(nèi)容上的對(duì)比如表2所示，從中可以看出，國(guó)標(biāo)中的試驗(yàn)項(xiàng)目主要以零部件為主，而美標(biāo)中的試驗(yàn)項(xiàng)目則完全覆蓋了整車(chē)和零部件兩方面。

表2 試驗(yàn)方法及內(nèi)容差異對(duì)照表

3.3 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比綜述

通過(guò)表1和2國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)要求、性能要求和試驗(yàn)項(xiàng)目上都存在一些差異，而其主要差異又體現(xiàn)在性能要求和試驗(yàn)項(xiàng)目上，這主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)考核零部件的性能，而國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)在整車(chē)穩(wěn)定性和零部件強(qiáng)度方面都有考慮。雖然國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在零部件的要求方面和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)基本相同，但是僅規(guī)定了支承裝置本身結(jié)構(gòu)和性能方面的要求，而沒(méi)有考慮整車(chē)使用的穩(wěn)定性方面，存在一定的片面性，因?yàn)樵谥С醒b置的實(shí)際使用過(guò)程中，影響掛車(chē)穩(wěn)定性的是整個(gè)支承系統(tǒng)，包括支承裝置及其相關(guān)的附屬部件。為了更詳盡地分析國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異化的來(lái)源，下面將從技術(shù)要求和試驗(yàn)方法上對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異性及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

3.3.1 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求上的優(yōu)點(diǎn)

鑒于掛車(chē)在國(guó)內(nèi)實(shí)際使用過(guò)程中的惡劣工作環(huán)境以及復(fù)雜路面情況，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛車(chē)支承裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能要求非常嚴(yán)格。

為了保證支承裝置的升降自如和防止灰塵與泥濘進(jìn)入裝置而出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，要求其必須具有良好的密封性和潤(rùn)滑裝置。為了適應(yīng)不平整路面，要求其有落地自動(dòng)找平的滑移襯墊或底座；另外還規(guī)定了要有良好的焊接性能和符合人機(jī)工程學(xué)的便捷性。

3.3.2 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)及性能要求上的不足

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中要求支承裝置需具有雙速齒輪裝置，但沒(méi)有考慮到其他形式支承裝置的特殊性，而美標(biāo)AAR-M-931對(duì)此給出了明確要求，只有手動(dòng)支承裝置才需要具有雙速性。

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在性能要求上沒(méi)有對(duì)支承裝置進(jìn)行全面細(xì)致的規(guī)范化要求，缺少對(duì)舉升能力和動(dòng)態(tài)能力的相關(guān)要求，存在遺缺項(xiàng)。美標(biāo)AAR-M-931在性能方面要求很全面，對(duì)舉升能力、動(dòng)態(tài)能力、靜態(tài)能力和側(cè)向能力都給出了確切的數(shù)值上的規(guī)定。

3.3.3 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)方法上的不足

通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)文本可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定參照了美標(biāo)AAR-M-931，但國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)別試驗(yàn)項(xiàng)目中，關(guān)于試驗(yàn)方法的描述不夠細(xì)化，容易導(dǎo)致操作時(shí)出現(xiàn)差異，如強(qiáng)度試驗(yàn)中沒(méi)有規(guī)定側(cè)向力的方向。此外，耐久性試驗(yàn)中，加載負(fù)荷以整車(chē)總質(zhì)量MGW為參考載荷，但標(biāo)準(zhǔn)并未明確規(guī)定該項(xiàng)試驗(yàn)為整車(chē)項(xiàng)目，且存在相同支承裝置用于不同MGW掛車(chē)的情況，因此實(shí)際檢測(cè)時(shí)無(wú)法依照該條款標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

雖然國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)作為一項(xiàng)零部件推介標(biāo)準(zhǔn)，在零部件本身的結(jié)構(gòu)性能方面做出了相關(guān)試驗(yàn)規(guī)定，但卻沒(méi)有從掛車(chē)整車(chē)性能方面去考慮零部件的試驗(yàn)要求。在實(shí)際工作過(guò)程中，如果作為掛車(chē)整個(gè)支承系統(tǒng)最重要組成部分的支承裝置不能滿足嚴(yán)苛的沖擊、側(cè)向力等方面的要求，那么整車(chē)的支承系統(tǒng)勢(shì)必也不能滿足要求。因此，國(guó)標(biāo)中沒(méi)有規(guī)定沖擊、側(cè)向力等試驗(yàn)要求，也就無(wú)法切實(shí)保證支承裝置在實(shí)際安裝使用中是否可靠和安全。

4 結(jié)語(yǔ)

在系統(tǒng)地分析了國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)之后，發(fā)現(xiàn)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)雖然在零部件結(jié)構(gòu)技術(shù)要求方面存在一些優(yōu)越性，但是在性能和試驗(yàn)要求方面也存在很多不足之處，尤為表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，個(gè)別試驗(yàn)項(xiàng)目的方法不夠細(xì)化、載荷依據(jù)不夠合理，容易在實(shí)際操作中出現(xiàn)爭(zhēng)議；另一方面，在試驗(yàn)內(nèi)容方面不夠全面和系統(tǒng)，沒(méi)有從整車(chē)性能方面去考慮支承裝置的強(qiáng)度。

隨著物流運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，甩掛運(yùn)輸越來(lái)越受到運(yùn)輸行業(yè)的青睞，掛車(chē)支承裝置的重要性也漸漸體現(xiàn)出來(lái)。為了保證甩掛運(yùn)輸安全有效地發(fā)展，提高公路運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃?，結(jié)合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)，重新修訂和完善國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，建立一套完整、有效、全面的試驗(yàn)方法及技術(shù)要求是非常有必要的。

[1]GB/T 26777-2011,掛車(chē)支承裝置 [S],2011.

[2]AAR-M-931, AAR Manual of Standards and Recommended Practices Intermodal Equipment Manual [S].The Association of American Railroads,2007.