一种漏斗车 |
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| 申请号 | CN201511009749.3 | 申请日 | 2015-12-29 | 公开(公告)号 | CN105564452A | 公开(公告)日 | 2016-05-11 |
| 申请人 | 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司; | 发明人 | 张俊林; 于跃斌; 刘海鹏; 赵天军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种漏斗车，该漏斗车包括车体(1)、底架(2)、 转向架 (3)、 制动 系统 、底 门 开闭机构(4)，车体包括两个端墙(20)及两侧墙(10)；侧墙(10)的墙体和端墙(10)的墙体均包括至少一个具有中空结构的 铝 型材 墙体单元，墙体单元包括 外墙板 和内墙板，外墙板和内墙板围成中空结构；底架的中梁包括中梁本体、护板，护板于中梁本体上方形成分流物料的分流面，中梁本体的局部外表面被护板 覆盖 ，未被护板覆盖的外表面 喷涂 有耐 腐蚀 涂料层。本文通过对构成漏斗车的车体、转向架、底架、制动系统、底门开闭机构结构进行优化，在实现相同承载能 力 的前提下，大大降低了车辆的重量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种漏斗车，包括车体(1)、底架(2)、转向架(3)、制动系统、底门开闭机构(4)，所述车体(1)包括两个端墙(20)及两侧墙(10)；其特征在于，所述侧墙(10)的墙体和所述端墙(10)的墙体均包括至少一个具有中空结构的铝型材墙体单元，所述墙体单元包括外墙板和内墙板，所述外墙板和所述内墙板围成所述中空结构； |
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| 说明书全文 | 一种漏斗车技术领域背景技术[0002] 煤炭、矿石等大宗散粒货物进行铁路运输可以采用敞车或者漏斗车，其中煤炭漏斗车具有卸车效率高、综合投资少、作业费用低、劳动条件好等优势,采用漏斗车运输煤炭、矿石等大宗散粒货物，是较为经济的一种运输方式，已成为国外铁路运输企业的共识。 [0003] 漏斗车主要由车体、底门开闭机构、车钩缓冲装置、制动装置及转向架等组成。目前轻量化水平较高的车体为钢铝混合铆接结构，主要由底架、侧墙、端墙、撑杆等组成，主要承载部件采用高强度耐大气腐蚀钢，下侧梁、侧墙和端墙等与煤接触的部位采用采用铝合金板柱式结构，侧柱位于侧墙板外侧或内侧。 [0004] 底架对于车体起到支撑作用，考虑到强度及耐腐蚀作用，其中底架的中梁护板、大横梁盖板和侧墙隔板等部位采用不锈钢。尤其中梁，为了避免车辆卸料时物料堆积于中梁上，中梁主要包括内部支撑强度高的矩形管和包覆于其外部的人字形护板。 [0005] 漏斗车的转向架一般采用带有交叉杆、摇动台或副构架等附加机构，对应转向架型式分别为的交叉支撑转向架、摆式转向架和径向转向架。 [0008] 在实现同等运输能力的前提下，车辆轻量化是本领域内技术人员一直追求的目标。 发明内容[0010] 为解决上述技术问题，本发明提供一种漏斗车，包括车体、底架、转向架、制动系统、底门开闭机构，所述车体包括两个端墙及两侧墙；所述侧墙的墙体和所述端墙的墙体均包括至少一个具有中空结构的铝型材墙体单元，所述墙体单元包括外墙板和内墙板，所述外墙板和所述内墙板围成所述中空结构； [0012] 可选的，所述中梁本体的顶面被所述护板包覆，且所述护板的最大包覆宽度大于等于所述中梁本体顶面的最大宽度。 [0013] 可选的，还包括沿所述中梁本体长度方向排列的至少一个支撑筋板，所述支撑筋板设置于所述护板与所述中梁本体围成的腔体内部，且支撑于所述中梁本体与所述护板侧壁之间。 [0014] 可选的，所述护板为V型结构，其两侧面形成分流物料的分流面，所述V型结构倒扣并支撑于所述中梁本体的上方，所述V型结构开口宽度大于等于所述中梁本体的最大宽度。 [0015] 可选的，所述侧墙的墙体单元均沿所述车体纵向延伸，所述端墙的墙体单元均沿所述车体垂向延伸；所述墙体单元包括端部墙体单元和中间墙体单元，所述端部墙体单元的横截面的外轮廓周向闭合，且一侧具有翼边，所述中间墙体单元的横截面的外轮廓为周向闭合，且上下两侧具有翼边，相邻两墙体单元通过相应两翼边搭接固定。 [0016] 可选的，各所述墙体单元的内墙板均为平面，相应所述翼边搭接配合处的内表面与各所述内墙板共面。 [0017] 可选的，还包括车钩连接缓冲装置，用于相邻两车体的连接，所述车钩连接缓冲装置包括牵引杆，所述牵引杆包括杆身及其两端的端部；所述杆身的横截面为内壁各方向到其形心的距离大致相同的第一鼓形结构，所述第一鼓形结构包括设于左、右的圆弧段，设于上、下的水平段，从所述圆弧段到所述水平段依次连接有过渡直线段、过渡圆弧段。 [0018] 可选的，所述端部与所述杆身之间设置纵向贯通的减重孔；所述杆身设有上下贯通的工艺孔，所述工艺孔的水平截面呈近似椭圆形结构，牵引杆的端部的左壁、右壁设有减重槽。 [0019] 可选的，所述底门开闭机构包括传动轴、双联杠杆连杆机构以及转臂，所述双联杠杆连杆机构包括第一连杆、第二连杆、双联杠杆，所述双联杠杆的中部固定连接所述传动轴，两端部分别与所述第一连杆和所述第二连杆的一端铰接，所述第一连杆和所述第二连杆的另一端分别与相应侧的所述底门铰接，所述转臂的一端与所述传动轴固接； [0020] 所述底门开闭机构还包括检测装置和控制器， [0022] 所述控制器，根据所述距离信号判断所述第二连接杆两端铰接点连线与其传动中心之间的距离是否处于底门安全关闭数值范围内，并以上述距离处于底门安全关闭数值范围之外为条件发出提示指令。 [0023] 可选的，所述传动轴固定支座上设置有挡块，所述转臂上设置有止挡部，当所述连接杆两端铰接点连线与其传动中心之间的距离达到预定设计值时，所述止挡部的上表面抵靠挡块的下表面；所述检测装置检测所述挡块和所述止挡部之间的距离；所述底门安全关闭数值为当所述双联杠杆连杆机构通过死点位置前所述挡块和所述止挡部之间的距离。 [0024] 可选的，所述检测装置包括检测部件以及与所述检测部件配合检测的感应部件，所述检测部件和所述感应部件其中之一安装于所述挡块，另一者安装于所述止挡部，且所述检测部件与所述感应部件上下相对设置；所述底门安全关闭数值为当所述连杆机构通过死点位置前所述检测部件和所述感应部件之间的距离。 [0025] 可选的，所述转向架包括侧架、轮对、摇枕，所述侧架与所述摇枕之间还设置有斜楔，所述斜楔与侧架的接触立壁的宽度范围为：180mm-240mm。 [0027] 可选的，所述制动系统包括若干制动单元，所述制动单元包括加速缓解风缸、副风缸、分配阀、限压阀、中继阀、容积风缸、主储风缸，其中，所述中继阀设置于所述分配阀和所述限压阀的连通管路上；所述容积风缸的出口连通所述分配阀与所述中继阀的连通管路；列车管通过单向阀连通所述主储风缸的风口，所述主储风缸的风口还通过管路连通所述中继阀。 [0030] 图1为本发明一种实施例中漏斗车的局部结构示意图； [0031] 图2为本发明一种实施例中中梁的横截面示意图； [0032] 图3为本发明一种实施例中牵引杆的结构示意图； [0033] 图4为图3所述牵引杆杆身的横截面示意图； [0034] 图5为本发明一种实施例中底门开闭机构的结构示意图； [0035] 图6为图5所示底门开闭机构的局部放大图； [0036] 图7为本发明一种实施例中制动系统的原理图。 [0037] 其中，图1至图7中： [0038] 车体1、侧墙10、端部墙体单元101、中间墙体单元102、端部墙体单元103、端墙20、底架2、转向架3、底门开闭机构4； [0039] 中梁本体11、护板12、支撑筋板13、耐腐蚀涂料层14； [0040] 杆身21、水平段1a、圆弧段1b、过渡直线段1c、过渡圆弧段1d、工艺孔211、端部22、外壁面221、减重槽223、安装孔224； [0041] 传动轴41、开门转臂421、止挡部4211、关门转臂422、支座43、底门44、第一连杆451、第二连杆452、双联杠杆453、挡块46、感应部件471、检测部件472； [0042] 制动缸511、加速缓解风缸512、副风缸513、分配阀514、容积风缸515、主储风缸516、中继阀517、单向阀518、限压阀519、传感阀520、塞门521。 具体实施方式[0043] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 [0044] 请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例中漏斗车的局部结构示意图；图2为本发明一种实施例中中梁的横截面示意图。 [0045] 漏斗车包括车体1、底架2、转向架3、制动系统、底门开闭机构4以及连接相邻两节车体的车钩缓冲装置，车体主要包括两个侧墙10和两个端墙20以及底板，其中端墙具体为前端墙、后端墙，前端墙、后端墙、两侧墙以及底板围成容纳物料的空腔，本发明中的前端墙、后端墙、两侧墙的墙体均包括至少一个具有中空结构的铝型材墙体单元，所述墙体单元包括外墙板和内墙板，所述外墙板和所述内墙板围成中空结构。侧墙的墙体单元可以均沿所述车体纵向延伸，端墙的墙体单元均沿车体横向延伸。一般的内墙板和外墙板之间的厚度大致为3mm-6mm即可满足需求，当然，也可以为其他轻质合金。 [0046] 具体地，墙体单元可以包括端部墙体单元和中间墙体单元，以侧墙10为例，如图1所示，侧墙10包括端部墙体单元101、中间墙体单元102、端部墙体单元103，端部墙体单元的横截面的外轮廓周向闭合，且一侧具有翼边，中间墙体单元的横截面的外轮廓为周向闭合，且上下两侧具有翼边，相邻两墙体单元通过相应两翼边搭接固定。 [0047] 为了增大容积，各墙体单元的内墙板均为平面，相应翼边搭接配合处的内表面与各内墙板共面。与现有技术相比，本发明中取消了设置于侧墙10和端墙20上的侧柱，采用等强度设计理念，采用中空结构的铝型材墙体单元，在获得相同结构强度的情况下，本文中的侧墙和端墙具有更小的宽度，这样一方面可以提高车体的容积，另一方面对于相同使用界限的车辆，有利于优化车体的设计。 [0048] 底架上还设置有若干枕梁、大横梁、小横梁、中梁等部件，枕梁采用便端面的双腹板板箱型组焊结构；大横梁由盖板及L形角钢等组焊而成。中梁包括中梁本体11、护板12，中梁本体11主要作用为承受车体横向、纵向载荷，可以采用高强度钢。护板12于中梁本体11上方形成分流物料的分流面，护板12的设计要求与背景技术中所陈述的基本相同，均是为了防止积煤，可以设计为人字形，本文优选V型结构，V型结构的开口朝向中梁本体11安装，即V型结构倒扣于中梁本体11的顶部，V型结构的两侧面形成分流面，车箱中的煤等物料可以沿着V型结构的两侧面向两侧滑落。V型结构的开口宽度等于大于中梁本体11顶面的最大宽度，避免物料堆积于中梁本体11顶面。同时护板12的设计也应同时考虑防腐蚀作用，可以选用抗防腐蚀能力强的材料，例如不锈钢。 [0049] 本发明中的中梁本体11的局部外表面被护板12覆盖，未被护板12覆盖的外表面喷涂有耐腐蚀涂料层14。也就是说，护板12仅覆盖中梁本体11的部分外表面，中梁本体11未被护板12覆盖的部分喷涂有耐腐蚀涂料层14。这样，护板12可以对其覆盖的中梁本体11的外表面起到很好的保护作用，避免物料卸料时与中梁本体11的该部分外表面接触，而裸露于护板12外部的中梁本体11的外表面因具有耐腐蚀涂料层14，耐腐蚀涂料层14可以起到隔离物料与中梁本体11的作用，即耐腐蚀涂料层14对裸露于护板12外部的中梁本体11具有保护作用。耐腐蚀涂料层14可以为高弹性耐腐防腐涂料层。 [0050] 与现有技术中完全利用护板12包覆中梁本体11相比，本文中护板12与耐腐蚀涂料层14共同围成中梁本体11的保护层，护板12仅覆盖中梁本体11的部分外表面，护板12的重量比较小，并且与相同面积的护板12相比，耐腐蚀涂料层14的重量几乎可以忽略，这样构成中梁本体11保护层的重量大大减小，进而中梁结构的自身重量降低，满足车辆轻量化设计需求。 [0051] 中梁本体11的顶面也可以包覆于护板12的内部，详见如下设置。 [0052] 在一种具体实施方式中，中梁本体11的局部外表面被包覆于护板12围成的空腔内部，且护板12的最大包覆宽度大于等于中梁本体11顶面的最大宽度，也就是说，中梁本体11顶面被包覆于护板12围成的空腔内部。 [0053] 以护板12为V型结构为例，中梁本体11的顶面被包覆于V型结构开口内部。该实施例中护板12的包覆宽度大于中梁本体11顶面的最大宽度即可满足二者的装配需求，部件结构较为简单。 [0054] 从以上描述可以看出，护板12的结构一般与中梁本体11形成空腔，护板12在卸料过程中必然受到一定程度的压力，经过较长时间使用后，护板12容易产生变形，影响对物料的分流。为了尽量克服以上问题，本文进一步提出以下技术方案。 [0055] 本文所提供的中梁结构还进一步包括沿中梁本体11长度方向排列的至少一个支撑筋板13，支撑筋板13设置于护板12与中梁本体11围成的腔体内部，且支撑于中梁本体11与护板12侧壁之间，具体支撑筋板13可以支撑于中梁本体11顶面及护板12两侧壁之间。支撑筋板13设置的数量、形状和相邻支撑筋板13间距可以根据具体应用环境设定。 [0056] 请参考图3和图4图3为本发明一种实施例中牵引杆的结构示意图；图4为图3所述牵引杆杆身的横截面示意图。 [0057] 上述各实施例中的车钩连接缓冲装置包括牵引杆，牵引杆包括杆身21及其两端的端部22；端部22设置有竖直延伸的用于安装钩尾销的安装孔224。杆身21的横截面为内壁各方向到其形心的距离大致相同的第一鼓形结构，所述第一鼓形结构包括设于左、右的圆弧段1b，设于上、下的水平段1a，从圆弧段1b到水平段1a依次连接有过渡直线段1c、过渡圆弧段1d。这里“大致相同”指的第一鼓形结构的内壁大部分到形心距离都相等，即使个别位置到形心距离不相等，也相差很小。 [0058] 本发明将现有牵引杆的杆身21的横截面由矩形改进为第一鼓形结构，该第一鼓形结构接近于圆形，其内壁各方向到其形心O的距离大致相同，也即各点的柔度接近，使得杆身21的各处具有接近相等的稳定性。 [0059] 由此可见，该牵引杆的杆身21在保证临界压力的前提下，减小了杆身21左右方向尺寸，克服了现有技术中浪费材料的现象，大大减小了杆身21的重量。 [0060] 对于上述第一鼓形结构，过渡直线段1c与圆弧段1b、过渡圆弧段1d均相切，水平段1a与过渡圆弧段1d也相切。这样，使得杆身211的横截面内壁整体均为平滑曲线，能够避免杆身211产生应力集中，进一步提高了牵引杆的工作稳定性。 [0061] 另外，端部22与所述杆身21之间设置纵向贯通的减重孔。杆身21设有上下贯通的工艺孔211，工艺孔211的水平截面呈近似椭圆形结构。牵引杆的端部22的左壁、右壁设有减重槽223，并且端部22的外壁面221为球形面。 [0062] 请参考图5和图6，图5为本发明一种实施例中底门开闭机构的结构示意图；图6为图5所示底门开闭机构的局部放大图。 [0063] 底门开闭机构包括传动轴41、双联杠杆453连杆机构以及转臂，所述双联杠杆453连杆机构包括第一连杆451、第二连杆452、双联杠杆453，双联杠杆453的中部固定连接所述传动轴41，两端部分别与所述第一连杆451和所述第二连杆452的一端铰接，第一连杆451和第二连杆452的另一端分别与相应侧的底门44铰接，转臂的一端与所述传动轴41固接；转臂根据功能的不同，分为开门转臂421和关门转臂422。 [0064] 上述底门开闭机构还包括检测装置和控制器，检测装置，用于检测第二连接杆的两端部铰接点连线与其传动中心之间的距离信号； [0065] 所述控制器，根据所述距离信号判断第二连接杆两端铰接点连线与其传动中心之间的距离是否处于底门安全关闭数值范围内，并以上述距离处于底门安全关闭数值范围之外为条件发出提示指令。 [0067] 具体地，传动轴41的支座43上设置有挡块46，所述转臂上设置有止挡部4211，当所述连接杆两端铰接点连线与其传动中心之间的距离达到预定设计值时，所述止挡部4211的上表面抵靠挡块46的下表面；所述检测装置检测所述挡块46和所述止挡部4211之间的距离；所述底门安全关闭数值为当所述连杆机构通过死点位置前所述挡块46和所述止挡部4211之间的距离。 [0068] 在上述实施例基础上，检测装置包括检测部件472以及与检测部件472配合检测的感应部件471，所述检测部件472和所述感应部件471其中之一安装于挡块46，另一者安装于所述止挡部4211，且所述检测部件472与所述感应部件471上下相对设置；所述底门安全关闭数值为当连杆机构通过死点位置前所述检测部件472和所述感应部件471之间的距离。 [0069] 请参考图7，图7为本发明一种实施例中制动系统的原理图。 [0070] 另外，上述各实施例中，漏斗车的制动系统包括若干制动单元，制动单元包括加速缓解风缸512、副风缸513、分配阀514、限压阀519、中继阀517、容积风缸515、主储风缸516，其中，中继阀517设置于分配阀514和限压阀519的连通管路上；容积风缸515的出口连通分配阀514与中继阀517的连通管路；列车管通过单向阀518连通主储风缸516的风口，主储风缸516的风口还通过管路连通所述中继阀517。另外，制动单元中还可以设置传感阀520，列车管的两端部可以设置塞门521。 [0071] 本文中加速缓解风缸512、副风缸513、分配阀514的动作原理与现有技术相同，本文制动单元中另设有容积风缸515，加速缓解风缸512、副风缸513、分配阀514三者控制容积风缸515内部的压力信号，然后容积风缸515再配合中继阀517、主储风缸516控制多个制动缸511，其中主储风缸516用于存储来自列车管的空气，当主储风缸内516部压力小于预定压力时，列车管内气体通过单向阀518向主储风缸516充气。容积风缸515为中继阀517提供压力信号，中继阀517根据压力信号向制动缸511充风，中继阀517与制动缸511间安装空重车自动调整装置，可以根据车辆的空重状态调整制动缸压力。 [0072] 在既有货车制动装置的基础上增加中继阀517及大容积主储风缸516，在不改变直接作用式制动机基本配置、功能和作用原理的前提下，将直接作用式制动系统改造为"间接作用"式，该方式中连接于限压阀出口的制动缸数量不受限制，即可以采用一个分配阀控制一个以上车体的制动缸511，同时不增大分配阀等各部件的型号，从而可以减少列车控制阀数量，实现制动装置的轻量化，不但可以降低车辆自重，同时也降低了制动装置的购置、检修及运用成本。 [0073] 在一种优选的实施方式中，限压阀519的出口连通同一节车体上的所有制动缸以及与该车体相邻的前一节车体或后一节车体上的部分制动缸511。 [0074] 其中，主储风缸516、制动管路及管件可以采用铝合金轻量化部件，进一步降低制动单元的自重。车辆制动单元的设置数量可以根据具体情况设定。 [0075] 进一步地，上述各实施例中的转向架包括侧架、轮对、摇枕，侧架与所述摇枕之间还设置有斜楔，所述斜楔与侧架的接触立壁的宽度范围为：180mm-240mm。本文中加宽了斜楔的宽度，增大了其与侧架之间的摩擦力，增加了侧架抗菱刚度，可以取消现有技术附加支撑杆，进而降低转向架的重量。另外，转向架还包括承载鞍，侧架与所述承载鞍之间设有平板形轴箱橡胶垫，采用平板形轴箱橡胶垫降低轮轨动作用力，提高曲线通过性能。同时、采用铝合金承载鞍等轻量化措施，使转向架在轻量化的前提下满足重载货车运行速度的要求及低动力、轻磨耗的要求。 [0076] 以上对本发明所提供的一种漏斗车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 |
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