改进的联运系统技术方案

本文描述一种用于改进的联运货物运输的系统。提供改进的托架和支撑桁架，它们有利地将承载结构移动到互连支撑桁架，从而形成具有货物集装箱的火车的顶端脊柱，所述货物集装箱配备有悬挂在下方的轮子。在进入码头后，邻近于铁轨的地板可以被配置成逐渐上升，直到所述集装箱的轮子支撑所述集装箱的重量。当与集装箱交换站正确对齐时，所述集装箱与所述火车的连接可以被配置成将所述集装箱从所述火车上释放，并且所述集装箱的轮子可以被配置成枢转，从而允许所述集装箱滚动到所述火车的一侧且由另一集装箱替换。这可以允许替换所述集装箱，而无需提升所述集装箱或断开轨道车辆组件中的任一个。中的任一个。中的任一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的联运系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2019年9月5日提交的标题为“联运系统以及其组件(Intermodal Transportation System and Components Thereof)”的第62/896,366号美国临时申请的优先权，所述申请的内容通过引用以其全文结合在此。


[0003]本专利技术涉及对联运货物运输以及其组件的改进。

技术介绍

[0004]货物(无论是成品还是原材料)从生产场所到市场的运输对任何现代经济都必不可少的。联运货物运输涉及使用多种运输模式(例如，铁路、船舶和卡车)在联运集装箱或车辆中运输货物且通常用于运输成品或原材料。尽管卡车运输是地面货物运输中能源效率最低的模式，但它通常比铁路运输更频繁地使用，铁路运输相对更高效、更安全并且有利于较大体积的货物的运输。尽管卡车运输率高于铁路运输，但绝大多数高价值成品通过卡车运输，因为托运人的主要关注点是速度和交货时间的可预测性，这使他们能够控制库存成本、压低价格并保持竞争力。当以这些标准测量时，传统铁路设备的操作特征使得铁路很难与卡车运输竞争。
[0005]遗憾的是，我们对卡车运输的依赖导致更高的温室气体(GHG)排放，因为它每吨英里产生的空气污染是联运铁路服务的三到四倍。卡车运输也给社会带来了其它成本。例如，对卡车运输的依赖会导致高速公路拥堵加剧，从而在交通中导致数十亿加仑的额外燃料的购买和消耗以及数十亿工时的浪费。尽管重型卡车在高速公路车辆行驶里程中所占比例不到10％，但也造成90％以上的高速公路路面损坏。涉及重型卡车的事故每年造成的死亡人数比铁路多7到8倍，受伤人数比铁路多大约25倍。
[0006]如果模式转换为铁路货运，则这对工业和社会都是有益的，在铁路货运中，钢轨上的钢轮的能源效率得到充分了解并且其它外部成本得到缓解。然而，实现这一目标的技术/设计障碍在很大程度上没有得到解决。因此，需要解决传统铁路设备的设计和运行中的固有局限性，以促进理想的模式转换。
[0007]传统的火车通过将一系列轨道车联接在一起而组装，并且当火车移动通过网络时，它会在编组场停车和拆卸，车厢在所述编组场分组到具有类似目的地的块中。这些编组场活动是设备、劳动力和能源密集型活动，也是许多员工受伤的场所。然后将轨道车保留，直到组装好足够的块来调度火车，这通常需要一整天的时间。根据货运的路线，它可能会经过几个这样的堆场，也可能从一条铁路转移到另一条铁路，从而造成进一步的延误。然后，由于涉及大量劳动力和设备，“最后一步”(即在分散的位置进行最终交付或取货)对于铁路来说仍然是一个挑战。因此，再次保留轨道车，直到组装足够的体积以证明调度本地火车是合理的。这些操作特征阻碍铁路与卡车运输竞争高价值货物的能力，因为速度和可预测的交付时间是客户满意度的关键组成部分，因此上文描述的整车货物服务(即，将货物装载到
轨道车上或装载到轨道车中)表示铁路收入的份额正在减少。
[0008]铁路的燃料和劳动效率用于长途运输且卡车用于收集负载并进行最终交付的铁路联运部分地解决服务和效率问题，并且已经发展成为美国货运铁路收入的最大单一来源。铁路公司通过使用单元火车来避免编组场和双栈井车以增加负载密度，从而提高联运服务的效率。然而，由于这些单元火车的大小和它们所运载的集装箱体积，联运码头的规模不断扩大而数量却在减少，从而将高效的联运货物运输服务的市场限制在最大的城市地区。由此产生的货运交通集中且伴随着噪音和空气污染使联运码头在政治上不受欢迎，而它们对土地的大量需求迫使它们位于相对偏远的区域，从而增加短途运输成本。此外，这些大型联运码头的集装箱平均停留时间可能超过40小时。因此，实际上，在努力克服传统铁路运营中固有的摩擦和低效率的同时，行业已经进行调整，从而引入往往会限制它们所服务的市场的其它低效率的问题。在托运人转向更小型、更频繁的货运时，托运人已经将他们认为的主要竞争优势加倍
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使用更少的能源和劳动力来搬运大而重的东西。因此，集装箱可能通过卡车而不是铁路运输，因为铁路运输可能会花费太长时间。例如，集装箱经常从芝加哥运到匹兹堡，距离超过450英里，因为铁路运输将花费更长的时间。短途运输成本加上运输途中将集装箱放置在卡车和/或轨道车上的升降机成本使联运服务的保本距离仅限于500英里以上的货运，尽管80％以上的货物吨位移动距离小于500英里。
[0009]为了将重要的货运份额从高速公路转移到铁路，需要改进联运服务的操作特征，以使铁路能够提供与较短距离和较小负载的卡车运输相比具有竞争力的服务。

技术实现思路

[0010]本公开的各种实施例可以包含用于改进的联运货物运输的系统。本文所描述的系统可以包含传统轨道车的结构再设计，其中再设计可以包含托架和支撑桁架，它们有利地将承载结构移动到相互连接的支撑桁架上，从而形成火车的顶端脊柱，其中货物集装箱悬挂在下方。当联接在一起时，这些支撑桁架可以为火车提供火车的线性完整性。在各种实施例中，货物集装箱可以配备有轮子。在进入码头后，铁轨附近和铁轨之间的地板可以被配置成逐渐上升，直到集装箱的轮子支撑集装箱的重量。当与集装箱交换站(CES)正确对齐时，集装箱与火车的连接可以被配置成将集装箱从火车上释放，并且集装箱的轮子可以被配置成枢转，从而允许集装箱滚动到火车的一侧且由另一集装箱替换。这可以允许替换集装箱，而无需提升集装箱或断开火车的轨道车辆组件中的任一个。本文所描述的系统可以解决上文所论述的各种缺点，并且提供优于传统联运系统的额外或替代优势。在各种实施例中，本文所描述的系统解决了这些缺点，而不需要对例如铁轨和/或道岔等的现有基础设施进行任何修改。
[0011]在各种实施例中，改进的联运货物运输系统可以包含支撑桁架，所述支撑桁架被配置成将集装箱负载转移到托架并且在联接器处纵向地连接火车。桁架和联接器一起在火车顶部形成铰接式脊柱，从而消除松弛动作。在各种实施例中，连接销可以竖直地焊接到支撑桁架的一端或两端并滑入联接器中的开槽圆柱体中，从而允许支撑桁架旋转但保持它们竖直。在各种实施例中，支撑桁架可以逐渐变窄到连接销(在一端或两端)，使得支撑桁架能够在转弯期间在联接器处枢转。在各种实施例中，单个支撑桁架可以容纳电气和/或控制布线。例如，布线可以放置在桁架的中空管内。在一些实施例中，将连接销从上方插入到联接
器的开槽圆柱体中导致桁架之间的电气和/或控制布线电路完成。在一些实施例中，可以包含额外设备以增加桁架的承载能力。例如，缆线可以附接到相邻的支撑桁架(例如，通过缆线任一端处的吊钩)，并且放置在连接销顶部的千斤顶可以被配置成使缆线处于张紧状态，以减少支撑桁架的偏转并且增加其承载能力。
[0012]在各种实施例中，支撑桁架可以包含机械吊钩，所述机械吊钩附接到支撑桁架并且被配置成快速抓取和释放集装箱以便于有效装载和卸载。在各种实施例中，支撑桁架的长度和机械吊钩的间隔可以使两个集装箱能够容纳在托架之间。机械吊钩可以包含锥形末端，以便轻松地在集装箱顶部穿过支撑环路并展开以形成紧密连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于经由火车运输联运货物集装箱的系统，所述系统包括：支撑桁架，其纵向地连接在联接器处，其中所述支撑桁架包含用于从上方抓取一个或多个货物集装箱和/或电力单元的机械吊钩，其中所述一个或多个电力单元包括发电机和/或电池组；托架，其包括连接到一个或两个相邻支撑桁架的枢转联接器组合件，所述枢转联接器组合件包括所述支撑桁架纵向地连接到的所述联接器；一个或多个控制车厢，其被配置成在转弯时控制相邻托架的所述枢转联接器组合件；以及码头，其包括一个或多个集装箱交换站，其中单个集装箱交换站包括枢转底板，所述枢转底板被配置成在货物集装箱位于所述集装箱交换站上方时旋转，其中当轨道附近和/或轨道之间的地板升高以接触所述货物集装箱的轮子时，所述货物集装箱能够经由所述旋转的枢转底板从所述火车移除。2.一种用于运输联运货物集装箱的火车，其包括：支撑桁架，其纵向地连接在联接器处，其中所述支撑桁架包含配置成支撑一个或多个货物集装箱的支撑桁架，并且其中所述支撑桁架包含至少第一支撑桁架以及纵向地连接在第一联接器处的第二支撑桁架；托架，其包括枢转联接器组合件，所述枢转联接器组合件包括所述第一联接器；以及控制车厢，其被配置成在转弯时控制相邻托架中的所述枢转联接器组合件。3.根据权利要求2所述的火车，其中所述支撑桁架和所述联接器在所述火车顶部处形成铰接式脊柱。4.根据权利要求2所述的火车，其中所述第一支撑桁架经由第一连接销连接到所述第一联接器，所述第一连接销竖直地焊接到所述第一支撑桁架的后端，并且其中所述第一连接销被配置成插入到所述第一联接器的第一槽形竖直圆柱体中。5.根据权利要求4所述的火车，其中所述第一支撑桁架在所述后端处逐渐变窄到所述第一连接销。6.根据权利要求4所述的火车，其中所述第二支撑桁架经由第二连接销连接到所述第一联接器，所述第二连接销竖直地焊接到所述第二支撑桁架的后端，并且其中所述第二连接销被配置成插入到所述第一联接器的第二槽形竖直圆柱体中。7.根据权利要求6所述的火车，其中将所述第一连接销插入到所述第一槽形竖直圆柱体中并且将所述第二连接销插入到所述第二槽形竖直圆柱体中完成所述第一支撑桁架与所述第二支撑桁架之间的电路。8.根据权利要求7所述的火车，其中完成所述第一支撑桁架与所述第二支撑桁架之间的所述电路导致将指示所述第一支撑桁架连接到所述第二支撑桁架的通知提供到导体装置。9.根据权利要求7所述的火车，其中经由所述完成的电路将电力和/或电信号从所述第一支撑桁架传输到所述第二支撑桁架。10.根据权利要求6所述的火车，其中所述火车进一步包括附接到所述第一支撑桁架和所述第二支撑桁架的缆线，以及位于所述第一联接器的顶部上的千斤顶，其中所述千斤顶被配置成将所述缆线置于张紧状态。
11.根据权利要求10所述的火车，其中所述第一连接销和第二连接销包括中空销，并且其中所述千斤顶包括在所述千斤顶的底座下方的支柱，所述支柱被配置成装配在所述第一连接销和所述第二连接销的所述中空销的内部。12.根据权利要求2所述的火车，其中所述枢转联接器组合件进一步包括飞轮，所述飞轮被配置成收集从制动产生的能量。13.根据权利要求12所述的火车，其中所述托架进一步包括驱动机构，所述驱动机构包含联接到所述飞轮的电动机以及将所述飞轮连接到所述托架的驱动轮或轮子的变速传动装置。14.根据权利要求13所述的火车，其中所述变速传动装置被配置成加速所述飞轮的旋转速度，其中加速所述飞轮的所述旋转速度使所述火车减速。15.根据权利要求13所述的火车，其中所述托架中的所述飞轮被配置成在所述火车加速时使用存储的机械能并保持其操作速度。16.根据权利要求12所述的火车，其中所述火车进一步包括附接到所述支撑桁架中的一个或多个的一个或多个电力单元，其中所述一个或多个电力单元包括发电机和/或电池组。17.根据权利要求16所述的火车，其中所述一个或多个电力单元将电力供应到火车范围的电网，所述火车范围的电网将电力供应到所述托架以进行运动。18.根据权利要求16所述的火车，其中所述一个或多个电源被配置成存储从制动产生且由所述飞轮收集的势能。19.根据权利要求2所述的火车，其中所述控制车厢进一步包括：枢转梁支撑板，其安装在斜面上；拱形支撑梁，其安装在所述枢转梁支撑板上；以及配重，其被配置成在所述拱形支撑梁上从一侧滚动到另一侧，其中当所述火车进入弯道时所述枢转梁支撑板旋转，从而使所述配重朝向所述弯道内侧移位。20.根据权利要求2所述的火车，其中所述控制车厢包括位于所述火车前部的第一控制车厢，并且其中所述火车进一步包括位于所述火车后部的第二控制车厢。21.一种支撑桁架，其包含用于从上方可移除地抓取一个或多个货物集装箱或电力单元的一个或多个机械吊钩，其中所述一个或多个电力单元包括发电机和/或电池组。22.根据权利要求21所述的支撑桁架，其中所述支撑桁架是火车的组件并且包含至少一个中空弦，所述中空弦被配置成容纳所述火车的电气和/或控制布线。23.根据权利要求21所述的支撑桁架，其中所述支撑桁架被配置成经由一个或多个支撑环路抓取至少一个货物集装箱或电力单元，所述支撑环路位于所述货物集装箱或电力单元的顶侧上。24.根据权利要求23所述的支撑桁架，其中在所述一个或多个机械吊钩上的一个或多个安全闩锁被配置成防止所述一个或多个支撑环路从所述一个或多个机械吊钩脱落。25.根据权利要求23所述的支撑桁架，其中所述一个或多个机械吊钩附接到所述支撑桁架的旋转杆，其中所述一个或多个机械吊钩被配置成当所述旋转杆旋转时穿过所述一个或多个支撑环路。26.根据权利要求23所述的支撑桁架，其中所述一个或多个机械吊钩包括逐渐变窄的端部，所述端部被配置成穿过所述一个或多个支撑环路。
27.根据权利要求21所述的支撑桁架，其中所述支撑桁架被配置成从上方支撑至少第一集装箱和第二集装箱。28.根据权利要求27所述的支撑桁架，其中所述第一集装箱和所述第二集装箱连接在所述火车的底弦的中心线处。29.根据权利要求28所述的支撑桁架，其中所述第一集装箱和第二集装箱在它们的底部平面处连接到枢转联接器组合件的摆动臂，其中所述枢转联接器组合件与邻近于所述第一集装箱和所述第二集装箱的托架集成，其中所述第一集装箱的所述底部平面、所述摆动臂和所述第二集装箱的所述底部平面形成所述火车的所述底弦。30.一种集装箱，其被配置成经由火车运输货物，所述集装箱包括：一个或多个支撑环路，其位于所述集装箱的顶侧上且被配置成接收支撑桁架的一个或多个机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：丹尼尔，
类型：发明
国别省市：