馮成 毛志力 姜滌清
隨著人民生活水平的不斷提升,冷鏈物流成為最新標配,從而推動冷藏集裝箱、冷藏車運輸需求顯著增長。由于不同品類貨物在溫度、濕度、氣流、數(shù)量、運輸路程等方面存在差異,對冷藏集裝箱、冷藏車的設(shè)計和使用要求也就各不相同。冷鏈物流過程中,分路程裝卸貨物十分常見。為了確保貨物品質(zhì)不受影響,冷藏集裝箱側(cè)門設(shè)計非常必要。
1 冷藏集裝箱側(cè)門設(shè)計
1.1 側(cè)門設(shè)計目的
(1)冷藏集裝箱運輸車輛的目的地一般是街邊的小型超市和購物點,需要在街邊卸貨后繼續(xù)運行至下一站點卸貨。冷藏集裝箱開設(shè)側(cè)門方便貨物進出,可滿足小型購物點的卸貨需求。
(2)當在同一站點卸載冷藏集裝箱內(nèi)的多種貨物時,需要先卸載開門處的貨物讓出通道,才能卸載其他貨物。多個站點頻繁裝卸貨物,既加大工作量,又可能影響貨物品質(zhì),還會造成制冷機頻繁工作,增加能耗。鑒于此,有必要設(shè)計冷藏集裝箱側(cè)門。
(3)冷藏集裝箱內(nèi)部分為多個儲存空間,分別儲存不同運輸要求的貨物。鑒于此,除了在箱體端部設(shè)置箱門外,側(cè)板上也需要設(shè)置門洞,以確保不同區(qū)域貨物獨立裝卸。各個空間有蒸發(fā)器提供冷媒,每個空間溫度可以根據(jù)需要設(shè)置。運輸電子產(chǎn)品或精密設(shè)備的冷藏集裝箱可采用多聯(lián)側(cè)門:當所有側(cè)門都打開時,箱體側(cè)面完全打開,從而便于從側(cè)面裝卸貨物。
1.2 側(cè)門設(shè)計隱患
(1)按照冷藏集裝箱設(shè)計原則,增設(shè)箱門會導(dǎo)致冷媒泄漏量增加,這就意味著能耗增加。
(2)冷藏集裝箱端門朝向與運輸方向相反,運輸過程中風(fēng)雨對端門膠條產(chǎn)生的沖擊未額外增加,當冷藏集裝箱運輸方向與風(fēng)雨方向一致時,甚至可以減緩風(fēng)雨對端門膠條的沖擊;而側(cè)門上至少有1根膠條與運輸方向相反,膠條縫隙受到冷藏集裝箱運動產(chǎn)生的沖擊力和風(fēng)雨的沖擊力,導(dǎo)致側(cè)門存在嚴重的漏氣、漏水隱患。
(3)冷藏集裝箱側(cè)板面積遠大于端板面積,且強度小于端板強度;因此,側(cè)板發(fā)生變形的概率更大,且變形量大于端板變形量,使得側(cè)門與門框的間隙變化更加顯著,加之間隙不均勻,導(dǎo)致膠條與門框的貼合度不佳,從而造成潛在的漏氣、漏水隱患。
2 冷藏集裝箱側(cè)門防水設(shè)計
2.1 側(cè)門防水設(shè)計的必要性
冷藏集裝箱側(cè)門防水設(shè)計主要是側(cè)門與門框之間縫隙防漏水、防漏氣設(shè)計。箱門自身一般不會產(chǎn)生漏水、漏氣問題,而側(cè)門與門框之間通過膠條填充來防泄漏,存在膠條變形和填實度欠佳等問題。若膠條填實度過高,雖然有利于防滲漏,但開關(guān)門操作較為困難;若膠條填實度不足,則會造成漏氣、漏水隱患。此外,適度、均勻的膠條變形量有利于保持冷媒和減少能耗。膠條變形量一般控制在4~8 mm,以滿足冷藏集裝箱門封的要求。不過,風(fēng)雨會對側(cè)門膠條產(chǎn)生沖擊,尤其是當冷藏集裝箱運輸方向與風(fēng)雨方向相對時,風(fēng)雨對膠條與側(cè)門和門框搭接處的影響顯著,巨大的沖擊力會導(dǎo)致膠條變形,造成水氣滲漏。為此,有必要增強膠條的變形特性,提升膠條的密封性;但較大的膠條變形量會導(dǎo)致側(cè)門開關(guān)困難,設(shè)計時需要注意。
2.2 側(cè)門防水設(shè)計
側(cè)門設(shè)計需要滿足冷藏集裝箱設(shè)計基本規(guī)則和要求。考慮到側(cè)門和門框的配合與端門和門框的配合稍有差異,增大側(cè)門與門框的間隙,同時增加膠條高度,并適度增加膠條變形量,以彌補膠條高度增加后強度不足的缺陷。提高門框強度以減小門框變形量,進而減小側(cè)門與門框間隙變化,提升側(cè)門膠條防漏氣和防漏水性能。除此之外,為了彰顯帶側(cè)門冷藏集裝箱的運輸優(yōu)勢,還需要有針對性地采取以下側(cè)門防水設(shè)計措施。
(1)側(cè)門兩側(cè)防水設(shè)計 常規(guī)設(shè)計是將側(cè)門的鉸鏈支撐焊接在門框上,再將側(cè)門通過鉸鏈板與鉸鏈座連接。這種設(shè)計的優(yōu)點是操作簡單方便,不會因焊接過多而影響門框的平整度;缺點是雨水直接作用在膠條上。鑒于此,將側(cè)門兩側(cè)鉸鏈座改為整長設(shè)計(見圖1),在與每個鉸鏈板連接處開口,設(shè)置鉸鏈板上下支撐,與鉸鏈板連接后形成活動門機構(gòu)。設(shè)計時需要注意:只在與門框平齊的位置開口,與門框垂直的位置不開口或開小口。整長結(jié)構(gòu)有助于避免雨水沖擊,形成對膠條的保護。此外,也可以在單個鉸鏈座外側(cè)增加角鋼擋水機構(gòu),從而有效阻擋雨水對膠條的沖擊。
(2)側(cè)門中縫改進設(shè)計 中縫改進設(shè)計不僅適用于側(cè)門,也適用于端門。在側(cè)門膠條搭接處增加擋水板(見圖2),目的是減輕風(fēng)雨和運輸運動對膠條搭接處的沖擊,從而不僅可避免風(fēng)雨沖擊造成側(cè)門漏水、漏氣或漏熱,而且可通過額外輔助裝置提升冷藏集裝箱的保溫能力。普通設(shè)計的側(cè)門中縫處左右型材完全對稱。這種設(shè)計的優(yōu)點是可減少模具開發(fā),制作較為簡便;缺點是在側(cè)門啟閉過程中內(nèi)膠條會與外側(cè)型材和膠條產(chǎn)生摩擦,對側(cè)門的安裝要求較高。為此,將側(cè)門外側(cè)左右型材改為不對稱錯位式(見圖3),使內(nèi)膠條與外側(cè)型材和膠條不接觸,從而方便側(cè)門啟閉。在左門內(nèi)膠條(后開啟門)處增加一道密封唇邊(見圖4),以減少右門內(nèi)膠條與左門接觸后壓縮變形不足產(chǎn)生的漏氣、漏熱情況。此處可采用迷宮式密封結(jié)構(gòu),以提高密封性能。擋水板可以采用一體式結(jié)構(gòu),也可以額外加配,以增強搭接膠條的防水性能。
(3)側(cè)門上部防水設(shè)計 在冷藏集裝箱運輸過程中,側(cè)門中部會受到箱內(nèi)貨物沖擊。為了保證運輸安全,采用鎖桿機構(gòu)鎖定側(cè)門。鎖桿鎖頭超出門框高度,遮雨機構(gòu)既要保護膠條部位免受雨水沖擊,又要為鎖桿鎖頭留出空間,并且此處雨桁既要防護膠條,又要防止雨水從雨桁處落下澆淋貨物。為此,將此處上部積水從側(cè)門兩側(cè)排出,才能有效減少雨水集中淋落,具體措施為:設(shè)置導(dǎo)水槽,使雨水沿著雨桁上部從溝槽內(nèi)向兩側(cè)排放,以免積水澆淋進出箱門的人員或貨物;在鎖桿鎖頭運動范圍內(nèi)開口,保證側(cè)門正常啟閉;為頂部雨桁設(shè)置超出兩邊的鉸鏈支撐,以免雨水進入側(cè)門四周,從而降低側(cè)門滲水風(fēng)險。
3 結(jié)束語
隨著人們生活水平的提高,水產(chǎn)品、蔬果、藥品等冷藏、冷凍貨物流通領(lǐng)域擴展,冷鏈運輸已不可或缺,特別是在城市間及城市內(nèi),冷藏集裝箱運輸已成為保障人們基本生活需求的物流方式,擁有廣闊的發(fā)展前景。
(編輯:曹莉瓊 收稿日期:2022-06-16)
作者簡介:馮成(1987―),男,工程師,從事特種冷藏集裝箱研發(fā)設(shè)計工作;
毛志力(1989―),男,工程師,從事特種冷藏集裝箱研發(fā)設(shè)計工作;
姜滌清(1963―),男, 高級工程師,從事特種冷藏集裝箱研發(fā)設(shè)計工作