专利名称：尤其用于港口的清洁的自推进重型运输车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清洁的重型运输车辆，特别是用于港口的，其包括被设计为能被 驱动装置驱动的地面滚动装置，和被设计为能牵引一个或多个负载运输挂车的第一挂接装置。本发明还涉及一种使用这种车辆的方法。本发明涉及用于陆上移动的车辆的领域。
背景技术：
在港口设备中，众所周知，用挂接在牵引车上的挂车组或半挂车组来执行中转货 物的运输，特别是在这些货物是集装箱的时候。已知的牵引装置，总是尺寸过大，采用它时不能控制代表港口装卸搬运第一成本 要素的能量消耗，在空载行程和负载行程之间观察到很小的能耗差别。这涉及运营者的主 要关注点，该关注点与更普遍的生态关注点相结合。
发明内容
本发明通过提出一种被设计为能根据所涉及的装卸搬运阶段而使用多种类型驱 动装置的自推进车辆，旨在缓解所述能量消耗问题。为了这个目的，本发明涉及一种清洁的重型运输车辆，特别是用于港口的，该车辆 包括被设计为能被驱动装置驱动的地面滚动装置和被设计为能牵引一个或多个负载运输 挂车的第一挂接装置，所述车辆的特征在于，所述车辆包括被设计为能对给定质量的挂车 组进行负载牵引的第一驱动装置，并至少包括被设计为能对所述挂车组进行空载牵引的第
二驱动装置。根据本发明的另一个特征，所述车辆包括被设计为能给能量存储装置特别是电池 充入能量的转换装置。根据本发明的另一个特征，所述被设计为能给能量存储装置充入能量的转换装置 被设计为能在行驶中给能量源充入能量。根据本发明的另一个特征，所述车辆包括电力驱动装置。根据本发明的另一个特征，所述电力驱动装置被置于所述车辆的滚动装置里。本发明还涉及一种使用这种车辆的方法，其特征在于，通过在第一驱动装置的作 用下执行负载移动、在为了允许通过转换装置将行驶能量转换到能量存储装置里而主动减 慢的行程中以一定的速度在第二驱动装置的作用下执行空载移动、并且在等待阶段使用由 所述能量存储装置供能的电力牵引装置，来实现从第一装载/卸载点经第二卸载/装载点 返回所述第一点的完整周期，其中所述速度由被设计为能与转换装置和能量存储装置交换 信息的管理控制装置调节，并且被保持成小于给定的极限速度。本发明为运营者带来不可否认的优点。为驱动装置选择的技术，以及这些牵引装置与能量生成和存储装置相结合的使用方式，使得可以真正地设计清洁的车辆。根据本发明的车辆被特别地设计为在需要最小力矩的操作中使用电能。有利地， 根据本发明的车辆被设计为将电动机集成到其某些车轮中。
从以下涉及示例地而非限制性地给出的实施例的详细描述中，本发明的其他特征 和优点将变得显而易见。参照附图将有利于对该描述的理解。在这些附图中图1以示意和透视图的方式示出港口设备和停靠在码头的集装箱运输船，以及装 卸搬运这些集装箱的装置；图2以示意和正视图的方式示出本发明实施例之一中的车辆。
具体实施例方式如附图中可见，本发明涉及陆上移动车辆的领域，特别是挂车组，并涉及一种用于 牵引这种挂车组的自推进车辆。本发明涉及一种清洁的自推进重型运输车辆1，特别是用于港口装卸搬运的。“重 型运输”是指数吨或数十吨的负载，如由船舶运输的集装箱或箱子。车辆1包括结构2，该 结构优选地被设计为能接收和运输如集装箱或类似物的有效负载3。车辆1包括地面滚动 装置4。该地面滚动装置4被设计为能被驱动装置5驱动。车辆1包括被设计为能牵引一 个或多个负载运输挂车7的第一挂接装置6。本发明的目的在于，相对于由挂接于挂车的牵引车构成的现有技术的等同配置而 言，为能量消耗问题提供解决方案。示例地，在港口用途中，通常的周期约为14分钟。该周期分解为-用被设计为能为船舶装载或卸载的装载装置，在装载位处装取负载，如集装箱，-将负载运输到其目的地，-等待卸载装置，如起重机，-卸载，_返回装载位，-等待新的负载。在根据现有技术的用途中，只有10%的时间，S卩1.5分钟，是在运输。在等待的9 分钟里，牵引车的发动机无用地运转(大约等同4升燃料/小时)。返程时的空载移动持续 大约3. 5分钟。由于负载，牵引车装有压载物以免打滑，所以其负载移动会消耗全功率，即 200千瓦(大约等同30升燃料/小时)。使用现有技术装置的这样一个典型周期相当于消 耗等同3.1升燃料。本发明提供的解决方案是自推进车辆1，其结构2构成压载物。其特殊的周期分解 为-1. 5分钟，以200千瓦在第一驱动装置51的作用下进行负载移动，消耗大约等同 30升燃料/小时；-3. 5分钟，在为了允许通过转换装置8将行驶的能量转换到能量存储装置9里而主动减速的返程中，以30千瓦在第二驱动装置52的作用下进行空载移动，消耗大约等同4 升燃料/小时，所述减速还允许降低声音和污染水平；-等待阶段的9分钟，电力驱动装置10由能量存储装置9供能。特别地，一种混合 解决方案使用可以在行驶期间充电的电池，因此该等待阶段对应于几乎为零的能量消耗。因此，该适合于本发明的特殊周期中的能耗等同1.0升燃料，S卩，在使用现有技术 装置的典型周期中的能耗的三分之一。因此，通过在第一驱动装置51的作用下执行负载移动、在为了允许通过转换装置 8将行驶能量转换到能量存储装置9里而主动减速的行程中在第二驱动装置52的作用下执 行空载移动、并且在等待阶段使用由所述能量存储装置9供能的电力驱动装置10，实现了 从第一装载/卸载点A经第二卸载/装载点B返回所述第一点A的完整周期。所述行程的 减速由被设计为能与转换装置8和能量存储装置9交换信息的管理控制装置调节，该管理 控制装置将车辆1的速度保持成小于给定极限速度。在优选应用中，该极限速度值被选定 为15千米/小时。当然，在装载和卸载操作顺序颠倒时该周期以相似的方式适用。为大型港口，如每年中转4百万集装箱、燃料方面的实际能量预算为大约每年1. 8 千万美元的迪拜港，计算的能量结算(Bilan energetique)显示，通过只使用根据本发明的 车辆，每年能节省大约1. 2千万美元，即65%的收益。而且此计算是在对比其用途的车辆的同等质量的基础上做的。在优选实施例中，根据本发明的车辆包括被设计为能对给定质量的挂车组7进行 负载牵引的第一驱动装置51，并至少包括被设计为能对所述挂车组7进行空载牵引的第二 驱动装置52。在第一实施例中，第一驱动装置51和第二驱动装置52被设计为能驱动车辆1的
同一车轴。在第二实施例中，第一驱动装置51和第二驱动装置52被设计为能驱动同一车辆 1的两根不同的车轴。第一驱动装置51和第二驱动装置52可以是相互作用的，或者是完全不同的，而且 在后一种情况中可以互相补充地使用。这些驱动装置被设计为可以根据使用阶段而以不同 的方式使用。例如，可以借助包括热装置的第一驱动装置51启动自推进车辆1，然后依靠惯性， 可能结合惯性飞轮，过渡到第二驱动装置52 (如电力牵引装置)上。还令人感兴趣的是为了获得全功率而将由第一驱动装置51对第一滚动装置41的 驱动(例如纯流体静力的)与由第二驱动装置52对第二滚动装置42的驱动(由电池9供 能的纯电力的)相结合。驱动装置5可以特别地每个均包括至少一个热力发动机或者电动机，或者，优选 地，包括水力发动机。在后一种情况中，水能可以由被热力发动机或/和电动机驱动的泵提 供。有利地，这种水力发动机可以采用双汽缸容积(double cylindree)实现小汽缸容积 用于快速启动，因此构成第一驱动装置51，依靠行驶中惯性的大汽缸容积构成第二驱动装 置52。根据本发明的车辆1优选地包括电力驱动装置10。一旦能产生最大力矩的第一驱动装置51执行完启动阶段，电力驱动装置10完全适合于在纯行驶中使用。有利地，这些电力驱动装置10被置于滚动装置4中，特别是车辆的某些车轮中。燃料电池或混合发动机一旦上市，将构成根据本发明的车辆1的驱动装置5的特 别令人感兴趣的解决方案。根据本发明的车辆优选地包括被设计为能为能量存储装置9 (特别是电池)充入 能量的转换装置8。转换装置8可以包括将动能转换为电能的转换装置(如被设计为能在行驶中为能 量存储装置9充入能量的发电机或者类似装置)、如铁路技术中的在制动时回收能量的装 置、或者诸如光伏板或类似装置的被动装置(des moyens passifs)。可以理解，如果由后者 提供的有限量的能量使其更适于为照明装置或者其他低功率辅助设施供能，则可以考虑为 其适配更大的存储装置9，以提供驱动的能量。创新地，可以通过加速充能来优化对能量存储装置9 (特别是电池)的充能的管 理。特别令人感兴趣的是通过比采用传统装置时更慢的移动来执行在出发地和目的地之间 的装卸搬运行程，以优化在转换装置8的作用下为存储装置9进行的充能。实际上，和在出 发地和目的地的等待时间相比，中转时间总是很短，因此能量收益大大地补偿了延长的中 转时间的影响。为此，根据本发明的车辆1有利地包括车速测量装置、测量滚动装置4处力 矩的装置、以及管理和控制装置，所述管理和控制装置用于一方面监控充能装置的工作情 况，另一方面监控能量存储装置9的水平，并且用于调节车队的速度以优化能量存储装置9 的充能。这些管理和控制装置能够有利地控制第一驱动装置51或者第二驱动装置52的停 止或者运行，并且能够根据需要提供的力来调节这些装置的参数，特别是在启动和制动的 时候。能量存储装置9可以包括电池，或者包括能够在短的时间段内发出高功率(因此 能够在启动时提供协助甚至能够保证启动)的超级电容器。能量存储装置9可以涉及电能、或/和气动能(6nergie pneumatique)或/和液 压能(toergie hydraulique)。该装置有利地被设计为能为其他装置(例如，制动装置或者 用于压紧车辆1上运输的有效负载3的装置)提供能量。能量管理的改善还通过更好的工作岗位人体工程学，使得便于以单次操作完成有 效负载3的放置和取走操作，而不需要操作员方面反复的摸索，这使得可以控制周期的时 长，从而可以控制能量消耗。因此尤其有利的是，使在根据本发明的车辆1上便于放置有效 负载3，该车辆在其所驱动的挂车组当中包括具有最大运动性的装置。为此，后者优选地包 括接收有效负载3的表面11。根据本发明的车辆的一种特定版式包括重型车辆1，该车辆根据用于置放的吊具 (spreader)的标准侧向间距设计，并且能一次接收由吊具一起运输的两个或者四个集装 箱，即在最不利的情况下就组成矩形的4个20英尺集装箱而言大约为160吨的负载。车辆 1可以牵引一个或多个配置相似的挂车7。注意，如果牵引车-挂车不完全对齐，则吊具能 够进行小的角度矫正。优选地，根据本发明的车辆在每一端仅包括一个车轴，以避免发生具有两个成 对车轴(essieux jumeles)的车辆上已知的侧滑效应(该效应反映为行车道(bande de roulement)处的剪切)，从而根据情况延长轮胎(bandage)或充气轮胎的使用寿命，并由于转弯阶段阻力最小而减少牵引能量的消耗。 当然，根据本发明的、被设计为牵引车的自推进车辆，同样可以用作车组尾端的制 动车，用于特定的装卸搬运操作。
权利要求
一种清洁的重型运输自推进车辆(1)，特别是用于港口的，其包括被设计为能被驱动装置(5)驱动的地面滚动装置(4)和被设计为能牵引一个或多个负载(3)运输挂车(7)的第一挂接装置(6)，所述车辆(1)的特征在于，所述车辆(1)包括被设计为能对给定质量的挂车(7)组进行负载牵引的第一驱动装置(51)，并至少包括被设计为能对所述挂车组进行空载牵引的第二驱动装置(52)。
2.如权利要求1所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆包括被设计为能给能量存储装 置(9)特别是电池充入能量的转换装置(8)。
3.如权利要求2所述的车辆(1)，其特征在于，所述转换装置(8)被设计为能在行驶中 给能量存储装置(9)充入能量。
4.如权利要求1-3之一所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆包括电力驱动装置 (10)。
5.如权利要求4所述的车辆(1)，其特征在于，所述电力驱动装置(10)被置于所述车 辆⑴的滚动装置⑷中。
6.如权利要求1-5之一所述的车辆(1)，其特征在于，所述第一驱动装置(51)和第二 驱动装置(52)被设计为能驱动同一车轴。
7.如权利要求1-6之一所述的车辆(1)，其特征在于，所述第一驱动装置(51)和第二 驱动装置(52)被设计为能驱动两根不同的车轴。
8.如权利要求1-6之一所述的车辆(1)，其特征在于，所述车辆(1)为集装箱运输车。
9.一种使用如前述权利要求之一所述的车辆(1)的方法，其特征在于，通过在第一驱 动装置(51)的作用下执行负载移动、在为了允许通过转换装置(8)将行驶能量转换到能量 存储装置(9)里而主动减慢的行程中以一定的速度在第二驱动装置(52)的作用下执行空 载移动、并且在等待阶段使用由所述能量存储装置(9)供能的电力驱动装置(10)，来实现 从第一装载/卸载点(A)经第二卸载/装载点(B)返回所述第一点(A)的完整周期，其中所 述速度由被设计为能与转换装置(8)和能量存储装置(9)交换信息的管理控制装置调节， 并且被保持成小于给定的极限速度。
10.如前一权利要求所述的使用车辆(1)的方法，其特征在于，所述极限速度被设置为 15千米/小时。
全文摘要
本发明涉及一种清洁的重型运输自推进车辆(1)，特别是用于港口的，其包括被设计为能被驱动装置(5)驱动的地面滚动装置(4)和被设计为能牵引一个或多个负载运输挂车(7)的第一挂接装置(6)。所述车辆的特征在于，所述车辆(1)包括被设计为能对给定质量的挂车(7)组进行负载牵引的第一驱动装置(51)，并至少包括被设计为能对所述挂车(7)组进行空载牵引的第二驱动装置(52)。本发明还涉及一种使用这种车辆的方法。
文档编号B60K6/48GK101855127SQ200780100907
公开日2010年10月6日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年8月3日
发明者克里斯多佛·高森 申请人:克里斯多佛·高森