聯運罐箱組件的制作方法
【專利說明】聯運罐箱組件
[0001]本申請是申請日為2010年6月18日、發明名稱為“聯運罐箱運輸系統、組件和方法”的第201080031368.4號專利申請的分案申請。
[0002]相關申請
[0003]本申請要求于2009年6月18日提交的美國臨時專利申請N0.61/269，083的優先權，該美國臨時專利申請的全部內容通過弓I用并入本文。
技術領域
[0004]本發明涉及用于存儲和運輸液體之類的、罐式集裝箱形式的散裝物質集裝箱，具體涉及適合于聯運用途的罐式集裝箱，還涉及用于上述罐式集裝箱的包括貨車底盤(truckchassis)和鐵路落下孔車(rail well car)的其它組件，并且涉及聯運運輸的方法。
【背景技術】
[0005]根據所運輸的物質，散裝裝運通常可以分成幾種類型。例如，粒狀物質(如散裝聚合物(bulk polymer))或者開采的原料(如煤)可以由能夠將載荷快速卸到貯藏容器內的漏斗車運載。這種漏斗車不適合裝載干貨，例如貨盤裝運的載荷，這樣的載荷通常通過掛車或基本呈矩形并具有廂體的干貨集裝箱裝運。掛車或干貨集裝箱都不適合于第三類主要的物質分類，也就是液體。
[0006]本文所用的詞語“聯運運輸”指在不卸下集裝箱的情況下運輸在集裝箱內存儲或裝載的散裝載荷。例如，集裝箱可以裝有載貨托盤，通過陸路貨車和集裝箱底盤從第一地點起運輸，然后裝載到船或鐵路貨車上進一步運輸，隨后類似地裝載到第二運輸貨車和集裝箱底盤上以運送到最終目的地。在整個過程中，集裝箱中的物質保持裝載的狀態。
[0007]聯運運輸標準由國際標準化組織(ISO)維持。聯運運輸已收到來自包括英國、加拿大和美國在內的世界各國的各種貢獻，而且該ISO標準由美國國防部的軍用標準演化而來。
[0008]大約從1984年起就已經使用一種稱為“雙層鐵路運輸(double-stack railtransport) ”的聯運運輸形式。正如其名稱所蘊含的，這種形式僅適用于鐵路運輸，并且這種形式涉及將一個集裝箱堆疊到另一個集裝箱上。軌道車自身是平板車或者用于將底部集裝箱容納在內的落下孔車(也就是具有“孔(well) ”的軌道車)。
[0009]對于干貨運輸來說，雖然這些可堆疊的集裝箱不總是需要堆疊，但它們是最常見的聯運運輸形式。盡管曾考慮其它高度，可堆疊的集裝箱通常為8英尺或8英尺6英寸寬，8英尺、8英尺6英寸或9英尺6英寸高，以及20英尺、40英尺、48英尺或53英尺長。高度為9英尺6英寸的集裝箱通常稱為“高容積(high cube)”集裝箱，并且可以雙層堆疊到19英尺的總高度，這通常是相關法律限制下所允許的最大高度。每個集裝箱具有支撐點，并且對上述支撐點位置進行標準化，使重量通過所堆疊的集裝箱適當地傳遞。例如，53英尺的集裝箱可以置于一對20英尺的集裝箱上面，并且上面的集裝箱的支撐點間隔40英尺，與下面的集裝箱的外角對齊。
[0010]由于很顯然的原因，液體運輸需要與干貨集裝箱不同的罐式集裝箱。用于聯運罐式集裝箱的方法已將罐箱的大小制成可裝在模仿干貨集裝箱構造的框架內。具體地說，已將罐式集裝箱的總體尺寸制成符合干貨集裝箱的總體尺寸。典型的罐式集裝箱包括圍繞實際罐箱或容器的框架。該框架為8英尺乘8英尺6英寸，并且為集裝箱提供20英尺的總長度，因此上述罐式集裝箱被制成與包括支撐點的20英尺長干貨集裝箱實質上相同的大小。具有這些尺寸的罐式集裝箱的一項優勢是其允許將上述罐式集裝箱用于聯運軌道車上并且與干貨集裝箱一起使用。換句話說，聯運罐式集裝箱的發展最初是從為了進行國際運輸而模仿上述干貨集裝箱開始，其它所有與這些罐式集裝箱有關的設計均從那里產生。
[0011]這種發展思想已產生了多種弊端，這些弊端中的多數屬于這些設計約束的直接產物。就總成本來說，散裝裝運中重要的是每次運送幾乎不浪費可用載荷。上述框架內的罐箱尺寸被制成使可利用空間最大化，并且由于美國聯邦高速公路總重限制、橋梁法和軸載荷限制(它們在本文共同稱為相關法律限制)的原因，代表現有技術的20英尺長的罐式集裝箱最多裝載26，000升的容量以及48，000鎊或48，000鎊以下的產品有效載荷重量。更詳細地說，總車輛重量不允許超過80，000鎊，這包括牽引車、有效載荷、底盤和集裝箱或者集成的非聯運掛車。
[0012]盡管這種罐式集裝箱的總體尺寸通常匹配干貨集裝箱的最短尺寸，但是其重量仍超過相關法律限制所限定的最大干貨集裝箱的重量。為了使這種罐式集裝箱適合在陸路貨車上使用，提供一種與干貨應用所使用的底盤明顯不同的底盤。
[0013]用于干貨應用的底盤連同其上的集裝箱給旁觀者一種典型半牽引掛車(semitractor-trailer)構造的印象。人們將看到具有駕駛室的半牽引車、上面具有集裝箱而看上去像通常典型的非聯運掛車的底盤、以及連接上述半牽引車和底盤的第五輪牽引裝置(fifth wheel hitch)。底盤和集裝箱的總高度、總寬度和總長度基本上與非聯運掛車的尺寸類似。在從船或軌道車或另一貨車等上面移下聯運干貨集裝箱以后，將上述聯運干貨集裝箱下放并固定在底盤上，運輸到另一位置，然后從上述底盤上移下，而在每個環節(經常裝載有貨盤裝運的載荷)處均對標準掛車進行裝貨和卸貨。
[0014]當考慮用于現有技術聯運罐式集裝箱的底盤時，應當考慮的兩個事項是集裝箱的載重(既相對于滿載的干貨集裝箱而言，又從總重意義上來說)和罐箱的總體形狀。如上文所述，載貨的罐式集裝箱比載貨的干貨集裝箱重得多，并且用于干貨集裝箱的底盤設計成僅適合于干貨集裝箱的重量。相對于40英尺長的干貨集裝箱，僅20英尺長的載貨罐式集裝箱以較小的長度勝任較大重量。因此，用于罐式集裝箱的底盤專門針對這些物理特性設計。
[0015]由于其形狀和甲板高度較低的原因，罐箱底盤通常稱為鵝頸式低平板底盤(gooseneck drop-deck chassis)。縱向延伸的支架或梁跨在后輪組件和牽引連接部之間。由于上述罐式集裝箱的重量集中在集裝箱20英尺跨度的上方，所以這些梁比用于干貨底盤的梁要大得多且結實得多。由于所運輸的物質是液體，所以采用鵝頸的形狀和低平板特征:液體在運輸過程中四處運動，并且這種重心移動結合有重心升高的影響，從而產生可能導致罐箱和底盤翻倒的側向力。鵝頸特征和低平板特征使上述罐式集裝箱的重心降低，因此上述罐式集裝箱和底盤的結合使所結合的載荷更穩定。實際上，上述梁重量的大部分處于底盤后輪組件和半牽引車后輪組件之間，位于牽引連接部的下方。
[0016]盡管使上述罐式集裝箱具有最小干貨集裝箱的最小總體尺寸，但是得到的20英尺罐式集裝箱仍然重于40英尺或53英尺干貨集裝箱，因此需要使用專用底盤。盡管罐式集裝箱底盤建造起來貴得多，但是其不適合于與干貨集裝箱一起使用(除20英尺干貨集裝箱以外)。
[0017]如上所述，上述相關法律限制將總車輛重量限制到80，000鎊。對于現有技術的聯運罐式集裝箱和其隨同的牽引車和底盤而言，有效載荷的重量通常在46，000鎊到48，000鎊的范圍內，這部分地由所需的重型鵝頸式低平板底盤的重量所約束。對于非聯運掛車而言，也可實現類似的有效載荷重量范圍，這主要是由于需要OTR應用所必須的較大牽引車/軌枕的原因。
[0018]對于現有技術聯運罐箱底盤來說，通常需要一種滿足美國相關法律限制的、稱為跨距軸后部串聯懸架(spread axle rear tandem suspens1n)的特殊類型的懸架。在總車輛重量限制下，80，000鎊分配給牽引車前軸12，000鎊、牽引車后軸(即上述牽引連接部附近)34，000鎊以及牽引車/底盤后軸對34，000鎊。然而，現有技術聯運罐箱和底盤將過多重量集中在牽引車后軸處。上述跨距軸后部串聯后軸的34，000鎊具有例外:即通過將底盤后軸對的兩個軸中的前軸移動到9英尺I英寸跨距處(而不是通常的49英寸跨距)，由于重量分布在更大區域上，允許在該對軸上具有多達39，000鎊的重量。
[0019]聯運罐箱底盤實際上需要上述跨距軸后部串聯懸架。然而，與標準閉合串聯懸架(standard closed tandem suspens1n)相比，這些系統更重，運轉起來更昂貴，導致輪胎過度磨損，并且更不容易操作。
[0020]還應當注意，通常來說，小于40英尺的集裝箱堆疊到軌道車時存在問題。一對20英尺長的集裝箱不會被堆疊在40英尺長或53英尺長的集裝箱上方。較大集裝箱沒有用于較短集裝箱內端的中間支撐點。因此，20英尺長的集裝箱(包括所有現有技術聯運罐式集裝箱)需要處于堆疊布置的底部或者在另一 20英尺長的集裝箱上面。由于該原因，需要運輸單個或奇數個20英尺長集裝箱，從而造成鐵路運力的浪費。
[0021]因此，需要改進的聯運罐式集裝箱，用于聯運罐式集裝箱的改進的底盤，以及使用聯運罐式集裝箱的相關部件和方法。
【發明內容】
[0022]依照一個方面，本發明公開了一種用于液體罐箱聯運運輸的罐式集裝箱。所述罐式集裝箱包括:單個罐箱容器，其用于存儲和排出液體，并具有非矩形截面，用于進入所述容器內部的人孔(所述人孔布置在所述容器的頂部)和在所述容器的后部安裝的卸料閥；前框架，其至少固定到所述容器的前端部，所述前框架具有能夠支撐另一聯運集裝箱的至少兩個豎直支柱；以及后框架，其至少固定到所述容器的后端部，所述后框架具有能夠支撐另一聯運集裝箱的至少兩個豎直支柱，其中，所述容器安裝在所述前框架和所述后框架之間，所述罐式集裝箱具有如下長度和寬度:使豎直支柱依照ISO聯運海運集裝箱標準定位成橫向相隔約8英尺，縱向相隔約40英尺，并且所述罐式集裝箱在高度上不大于約6英尺4英寸。
[0023]在一些形式上，所述前框架和所述后框架直接安裝到所述容器上，所述容器的側面基本不包含沿所述罐式集裝箱長度延伸的框架構件，所述罐式集裝箱進一步包括梯架，所述梯架安裝到所述罐式集裝箱在所述人孔附近的橫向側面上。
[0024]在一些形式上，所述罐式集裝箱進一步包括安裝到所述容器的外表面上的包層系統，所述包層系統限定所述前框架和所述后框架之間區域上的所述罐式集裝箱的外部，所述包層系統包括用于將包層材料的各個部分與所述容器固定在一起的隔片，所述隔片由偏移部分構成并且由聚合物材料制成，以便可彈性變形。
[0025]在一些形式上，所述容器至少容納26，000升的液體。
[0026]在其它形式上，不同的容器可以容納20，000升到27，000升的液體。在這樣的其它形式上，為所述容器提供的直徑使得有效載荷是可用容積的80%或80%以上。
[0027]在另一方面，本發明公開了一種用于液體聯運運輸的布置。所述布置包括:適合于與牽引車通過牽引連接部連接在一起的底盤，所述