联运罐箱组件的制作方法
【专利说明】联运罐箱组件
[0001]本申请是申请日为2010年6月18日、发明名称为“联运罐箱运输系统、组件和方法”的第201080031368.4号专利申请的分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求于2009年6月18日提交的美国临时专利申请N0.61/269，083的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过弓I用并入本文。
技术领域
[0004]本发明涉及用于存储和运输液体之类的、罐式集装箱形式的散装物质集装箱，具体涉及适合于联运用途的罐式集装箱，还涉及用于上述罐式集装箱的包括货车底盘(truckchassis)和铁路落下孔车(rail well car)的其它组件，并且涉及联运运输的方法。
【背景技术】
[0005]根据所运输的物质，散装装运通常可以分成几种类型。例如，粒状物质(如散装聚合物(bulk polymer))或者开采的原料(如煤)可以由能够将载荷快速卸到贮藏容器内的漏斗车运载。这种漏斗车不适合装载干货，例如货盘装运的载荷，这样的载荷通常通过挂车或基本呈矩形并具有厢体的干货集装箱装运。挂车或干货集装箱都不适合于第三类主要的物质分类，也就是液体。
[0006]本文所用的词语“联运运输”指在不卸下集装箱的情况下运输在集装箱内存储或装载的散装载荷。例如，集装箱可以装有载货托盘，通过陆路货车和集装箱底盘从第一地点起运输，然后装载到船或铁路货车上进一步运输，随后类似地装载到第二运输货车和集装箱底盘上以运送到最终目的地。在整个过程中，集装箱中的物质保持装载的状态。
[0007]联运运输标准由国际标准化组织(ISO)维持。联运运输已收到来自包括英国、加拿大和美国在内的世界各国的各种贡献，而且该ISO标准由美国国防部的军用标准演化而来。
[0008]大约从1984年起就已经使用一种称为“双层铁路运输(double-stack railtransport) ”的联运运输形式。正如其名称所蕴含的，这种形式仅适用于铁路运输，并且这种形式涉及将一个集装箱堆叠到另一个集装箱上。轨道车自身是平板车或者用于将底部集装箱容纳在内的落下孔车(也就是具有“孔(well) ”的轨道车)。
[0009]对于干货运输来说，虽然这些可堆叠的集装箱不总是需要堆叠，但它们是最常见的联运运输形式。尽管曾考虑其它高度，可堆叠的集装箱通常为8英尺或8英尺6英寸宽，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英尺长。高度为9英尺6英寸的集装箱通常称为“高容积(high cube)”集装箱，并且可以双层堆叠到19英尺的总高度，这通常是相关法律限制下所允许的最大高度。每个集装箱具有支撑点，并且对上述支撑点位置进行标准化，使重量通过所堆叠的集装箱适当地传递。例如，53英尺的集装箱可以置于一对20英尺的集装箱上面，并且上面的集装箱的支撑点间隔40英尺，与下面的集装箱的外角对齐。
[0010]由于很显然的原因，液体运输需要与干货集装箱不同的罐式集装箱。用于联运罐式集装箱的方法已将罐箱的大小制成可装在模仿干货集装箱构造的框架内。具体地说，已将罐式集装箱的总体尺寸制成符合干货集装箱的总体尺寸。典型的罐式集装箱包括围绕实际罐箱或容器的框架。该框架为8英尺乘8英尺6英寸，并且为集装箱提供20英尺的总长度，因此上述罐式集装箱被制成与包括支撑点的20英尺长干货集装箱实质上相同的大小。具有这些尺寸的罐式集装箱的一项优势是其允许将上述罐式集装箱用于联运轨道车上并且与干货集装箱一起使用。换句话说，联运罐式集装箱的发展最初是从为了进行国际运输而模仿上述干货集装箱开始，其它所有与这些罐式集装箱有关的设计均从那里产生。
[0011]这种发展思想已产生了多种弊端，这些弊端中的多数属于这些设计约束的直接产物。就总成本来说，散装装运中重要的是每次运送几乎不浪费可用载荷。上述框架内的罐箱尺寸被制成使可利用空间最大化，并且由于美国联邦高速公路总重限制、桥梁法和轴载荷限制(它们在本文共同称为相关法律限制)的原因，代表现有技术的20英尺长的罐式集装箱最多装载26，000升的容量以及48，000镑或48，000镑以下的产品有效载荷重量。更详细地说，总车辆重量不允许超过80，000镑，这包括牵引车、有效载荷、底盘和集装箱或者集成的非联运挂车。
[0012]尽管这种罐式集装箱的总体尺寸通常匹配干货集装箱的最短尺寸，但是其重量仍超过相关法律限制所限定的最大干货集装箱的重量。为了使这种罐式集装箱适合在陆路货车上使用，提供一种与干货应用所使用的底盘明显不同的底盘。
[0013]用于干货应用的底盘连同其上的集装箱给旁观者一种典型半牵引挂车(semitractor-trailer)构造的印象。人们将看到具有驾驶室的半牵引车、上面具有集装箱而看上去像通常典型的非联运挂车的底盘、以及连接上述半牵引车和底盘的第五轮牵引装置(fifth wheel hitch)。底盘和集装箱的总高度、总宽度和总长度基本上与非联运挂车的尺寸类似。在从船或轨道车或另一货车等上面移下联运干货集装箱以后，将上述联运干货集装箱下放并固定在底盘上，运输到另一位置，然后从上述底盘上移下，而在每个环节(经常装载有货盘装运的载荷)处均对标准挂车进行装货和卸货。
[0014]当考虑用于现有技术联运罐式集装箱的底盘时，应当考虑的两个事项是集装箱的载重(既相对于满载的干货集装箱而言，又从总重意义上来说)和罐箱的总体形状。如上文所述，载货的罐式集装箱比载货的干货集装箱重得多，并且用于干货集装箱的底盘设计成仅适合于干货集装箱的重量。相对于40英尺长的干货集装箱，仅20英尺长的载货罐式集装箱以较小的长度胜任较大重量。因此，用于罐式集装箱的底盘专门针对这些物理特性设计。
[0015]由于其形状和甲板高度较低的原因，罐箱底盘通常称为鹅颈式低平板底盘(gooseneck drop-deck chassis)。纵向延伸的支架或梁跨在后轮组件和牵引连接部之间。由于上述罐式集装箱的重量集中在集装箱20英尺跨度的上方，所以这些梁比用于干货底盘的梁要大得多且结实得多。由于所运输的物质是液体，所以采用鹅颈的形状和低平板特征:液体在运输过程中四处运动，并且这种重心移动结合有重心升高的影响，从而产生可能导致罐箱和底盘翻倒的侧向力。鹅颈特征和低平板特征使上述罐式集装箱的重心降低，因此上述罐式集装箱和底盘的结合使所结合的载荷更稳定。实际上，上述梁重量的大部分处于底盘后轮组件和半牵引车后轮组件之间，位于牵引连接部的下方。
[0016]尽管使上述罐式集装箱具有最小干货集装箱的最小总体尺寸，但是得到的20英尺罐式集装箱仍然重于40英尺或53英尺干货集装箱，因此需要使用专用底盘。尽管罐式集装箱底盘建造起来贵得多，但是其不适合于与干货集装箱一起使用(除20英尺干货集装箱以外)。
[0017]如上所述，上述相关法律限制将总车辆重量限制到80，000镑。对于现有技术的联运罐式集装箱和其随同的牵引车和底盘而言，有效载荷的重量通常在46，000镑到48，000镑的范围内，这部分地由所需的重型鹅颈式低平板底盘的重量所约束。对于非联运挂车而言，也可实现类似的有效载荷重量范围，这主要是由于需要OTR应用所必须的较大牵引车/轨枕的原因。
[0018]对于现有技术联运罐箱底盘来说，通常需要一种满足美国相关法律限制的、称为跨距轴后部串联悬架(spread axle rear tandem suspens1n)的特殊类型的悬架。在总车辆重量限制下，80，000镑分配给牵引车前轴12，000镑、牵引车后轴(即上述牵引连接部附近)34，000镑以及牵引车/底盘后轴对34，000镑。然而，现有技术联运罐箱和底盘将过多重量集中在牵引车后轴处。上述跨距轴后部串联后轴的34，000镑具有例外:即通过将底盘后轴对的两个轴中的前轴移动到9英尺I英寸跨距处(而不是通常的49英寸跨距)，由于重量分布在更大区域上，允许在该对轴上具有多达39，000镑的重量。
[0019]联运罐箱底盘实际上需要上述跨距轴后部串联悬架。然而，与标准闭合串联悬架(standard closed tandem suspens1n)相比，这些系统更重，运转起来更昂贵，导致轮胎过度磨损，并且更不容易操作。
[0020]还应当注意，通常来说，小于40英尺的集装箱堆叠到轨道车时存在问题。一对20英尺长的集装箱不会被堆叠在40英尺长或53英尺长的集装箱上方。较大集装箱没有用于较短集装箱内端的中间支撑点。因此，20英尺长的集装箱(包括所有现有技术联运罐式集装箱)需要处于堆叠布置的底部或者在另一 20英尺长的集装箱上面。由于该原因，需要运输单个或奇数个20英尺长集装箱，从而造成铁路运力的浪费。
[0021]因此，需要改进的联运罐式集装箱，用于联运罐式集装箱的改进的底盘，以及使用联运罐式集装箱的相关部件和方法。
【发明内容】
[0022]依照一个方面，本发明公开了一种用于液体罐箱联运运输的罐式集装箱。所述罐式集装箱包括:单个罐箱容器，其用于存储和排出液体，并具有非矩形截面，用于进入所述容器内部的人孔(所述人孔布置在所述容器的顶部)和在所述容器的后部安装的卸料阀；前框架，其至少固定到所述容器的前端部，所述前框架具有能够支撑另一联运集装箱的至少两个竖直支柱；以及后框架，其至少固定到所述容器的后端部，所述后框架具有能够支撑另一联运集装箱的至少两个竖直支柱，其中，所述容器安装在所述前框架和所述后框架之间，所述罐式集装箱具有如下长度和宽度:使竖直支柱依照ISO联运海运集装箱标准定位成横向相隔约8英尺，纵向相隔约40英尺，并且所述罐式集装箱在高度上不大于约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装到所述容器上，所述容器的侧面基本不包含沿所述罐式集装箱长度延伸的框架构件，所述罐式集装箱进一步包括梯架，所述梯架安装到所述罐式集装箱在所述人孔附近的横向侧面上。
[0024]在一些形式上，所述罐式集装箱进一步包括安装到所述容器的外表面上的包层系统，所述包层系统限定所述前框架和所述后框架之间区域上的所述罐式集装箱的外部，所述包层系统包括用于将包层材料的各个部分与所述容器固定在一起的隔片，所述隔片由偏移部分构成并且由聚合物材料制成，以便可弹性变形。
[0025]在一些形式上，所述容器至少容纳26，000升的液体。
[0026]在其它形式上，不同的容器可以容纳20，000升到27，000升的液体。在这样的其它形式上，为所述容器提供的直径使得有效载荷是可用容积的80%或80%以上。
[0027]在另一方面，本发明公开了一种用于液体联运运输的布置。所述布置包括:适合于与牵引车通过牵引连接部连接在一起的底盘，所述