CN102529994A - 铁路漏斗车底门开闭气控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路漏斗车底门开闭气控系统，包括左右底门、左右底门开闭机构及其动力系统、左右底门及气控系统，气控系统包括左右气缸及气缸气控系统，左右气缸及气缸气控系统相同，左右气缸对称布置，气缸气控系统包括各控制阀及其与气源连接的气路，其左右气缸采用组合气缸，组合气缸包括两个相对安装在同一个轴线上的内卸气缸和外卸气缸，四个二位三通气控阀控制内、外卸气缸供气、排气，四个排气节流阀对四个二位三通气控阀调速；两个三位五通气控阀分别控制外卸和内卸；内、外卸选择阀通过两个二位三通阀互锁实现。离合器用于手控与气控转换，在离合处设置机控阀，底门开闭机构和气控装置具有互锁功能；底门的开度可以任意控制且能在任意位锁定功能。

Description

铁路漏斗车底门开闭气控系统

技术领域

本发明涉及一种铁路漏斗车底门开闭气控系统，特别是一种控制底门开闭的装置，属于铁路货车制造技术领域。

背景技术

目前有一种铁路漏斗车设置底门、底门开闭机构、气控装置，由底门开闭机构和气控装置控制底门的开闭，实现自动卸货功能。其气控装置采用了三位气缸，使用时须手动排空每个气缸内的气体才能进行下一步操作。另外，气动控制与底门开闭机构不具备互锁功能，在离合器啮合状态下误操作气控装置易损坏减速器。

一种现有的漏斗车底门开闭系统由传动装置和气动控制系统组成，可采用手动手控、手动气控两种方式卸货，手动手控和手动气控转换通过离合器来实现。底门开闭系统由两组机构组成，分别控制两组底门外卸、内卸，其控制系统由二组独立的控制阀及连接管路组成，分别控制传动装置二套独立的传动机构中的三位气缸。

现有技术的缺点：

a)现有的底门开闭机构和气动控制系统不能自动互锁，即手动手控操作前需打开气缸排气阀，并确认气缸内压力空气全部排空，才能进行手动手控操作；手动气控操作前需确认离合器已脱离，才能进行手动气控操作；否则会损坏减速器。

b)气动控制原理比较复杂，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路漏斗车底门开闭气控系统，特别是一种气控装置既可采用“手动手控”也可采用“手动气控”实现底门的开、关、锁定，“手动手控”和“手动气控”两种操作具有互锁功能。通过控制底门的转动方向，可以向轨道外侧、轨道内侧卸货，并可通过控制底门的开度来控制卸货流量，简化气动控制原理，方便操作。

本发明的技术方案为：本发明的铁路漏斗车底门开闭气控系统包括左右底门、左右底门开闭机构及其动力系统、左右底门及气控系统，气控系统包括左右气缸及气缸气控系统，左右气缸及气缸气控系统相同，左右气缸对称布置，气缸气控系统包括各控制阀及其与气源连接的气路，其左右气缸采用组合气缸，组合气缸包括两个相对安装在同一个轴线上的内卸气缸和外卸气缸，控制内卸气缸供气、排气的第一二位三通气控阀和第二二位三通气控阀与内卸气缸连接，控制外卸气缸供气、排气的第三二位三通气控阀和第四二位三通气控阀与外卸气缸连接；对组合气缸调速的第一排气节流阀、第二排气节流阀、第三排气节流阀和第四排气节流阀分别与第一二位三通气控阀、第二二位三通气控阀、第三二位三通气控阀、第四二位三通气控阀连接；第一排气节流阀和第二排气节流阀的控制端与内卸控制三位五通气控阀的两个输出口连接；第三排气节流阀和第四排气节流阀的控制端与外卸控制三位五通气控阀的两个不同状态的输出口连接；内卸选择阀的输出通过第一互锁二位三通阀与内卸控制三位五通气控阀的控制口连接；外卸选择阀的输出通过第二互锁二位三通阀与外卸控制三位五通气控阀的控制口连接。

与气源连接的气路设两路，第一进气支路和第二进气支路，第一进气支路是与列车主风管相连的管路，第一进气支路上设置第一截断球阀、给风调整阀、第一单向阀；第二进气支路是与制动管相接的管路，第二进气支路上设置第二截断球阀、第二单向阀。

所述的左右底门开闭机构与动力系统减速器之间设离合器，用于控制主气路连通或关闭的机控阀安装于离合器的侧面，其触头与离合器外圈贴合，机控阀与连接在主气路中的二位三通阀控制端连接。

在气控系统上的供气总阀与内卸选择阀和外卸选择阀之间的管路上设气源两联件用于过滤气体并调节气体压力。

在气控系统供气总阀与内卸控制三位五通气控阀和外卸控制三位五通气控阀之间的管路上设气源三联件为过滤器、调节器、油雾器合成体。

所述的底门开闭机构包括与气动系统连接的传动轴，传动轴通过曲拐连杆与底门连接，传动轴通过带座的传动轴轴承固定在车辆底架上平面上，底门通过带座底门轴承固定在底架下方，传动轴的一端通过离合器与减速器连接，减速器与手动手轮连接。

所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，在气控系统设控制主气路连通或关闭的机控阀，机控阀安装于离合器的侧面，其触头与离合器外圈贴合，机控阀与连接在主气路中的二位三通阀控制端连接。

所述的带座的传动轴轴承采用球心轴承。

在传动轴处安装传动轴转动角度指示器。

所述的左右底门为1～3组，传动轴由多段连接，多段传动轴采用联轴节绞接连接。

本发明具有以下优点：

(1)采用新式组合式气缸，结构简单，便于安装、操作；

(2)操作时只需合上离合器即可将气缸两端压缩空气排空；

(3)底门开闭可靠，不会意外开门；

(4)操作手动阀控制底门的开启方向可以向轨道内或轨道外卸货；

(5)底门的开度可以任意控制且能在任意位锁定功能；

(6)外卸和内卸具有互锁功能；

(7)在离合处设置了机控阀，使得底门开闭机构和气控装置具有互锁功能，有效避免误操作损坏减速器；

(8)既能适应双管系统又能适应单管系统；

(9)操作气控装置时，对制动系统不会产生任何影响。

附图说明

图1是本发明的左右底门、左右底门开闭机构及其气动系统布置图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的气控系统原理图。

具体实施方式

本发明涉及到的漏斗车设置四扇底门，分为两组，位于同一侧的两扇为一组，每组独立控制。本发明中按一组进行说明，另一组相同。

如图1、图2：本发明有底门31，底门开闭机构包括与气动系统连接的传动轴32，传动轴32通过曲拐连杆33与底门31连接，传动轴32通过带座的传动轴轴承32a固定在车辆底架上平面上，底门31通过带座底门轴承31a固定在底架下方，传动轴32的一端通过离合器35与减速器36连接，减速器36与手动手轮39连接。用于控制气动系统主气路连通或关闭的机控阀8安装于离合器35的侧面，其触头与离合器35外圈贴合。带座的传动轴轴承32a采用球心轴承。在传动轴32处安装传动轴转动角度指示器34。

为了便于操作，控制柜37的面板上设置了外卸选择阀手柄14a、内卸选择阀手柄16a、供气总阀手柄5a。本发明气控系统包括左右气缸及气缸气控系统，左右气缸及气缸气控系统相同，左右气缸对称布置。气缸气控系统包括各控制阀及其与气源连接的气路。38是离合器操作手把，35是离合器，9是组合气缸，第一进气支路22a和第二进气支路22b并行后与储风缸19连接。8是机控阀，2是给风调整阀，4是风压表。

传动轴32由多段连接，多段传动轴采用联轴节32b绞接连接。

为了便于操作，控制柜37的面板上设置了外卸选择阀手柄14a、内卸选择阀手柄16a、供气总阀手柄5a。

图3是本发明的气控系统原理图：第一进气支路22a和第二进气支路22b并行后与储风缸19连接。8是机控阀，19是储风缸，2是给风调整阀，4是风压表。

左右气缸采用组合气缸9，组合气缸9包括两个相对安装在同一个轴线上的内卸气缸9a和外卸气缸9b，控制内卸气缸9a供气、排气的第一二位三通气控阀10a和第二二位三通气控阀10b与内卸气缸9a连接，控制外卸气缸9b供气、排气的第三二位三通气控阀10c和第四二位三通气控阀10d与外卸气缸9b连接；对组合气缸9调速的第一排气节流阀11a、第二排气节流阀11b、第三排气节流阀11c和第四排气节流阀11d分别与第一二位三通气控阀10a、第二二位三通气控阀10b、第三二位三通气控阀10c、第四二位三通气控阀10d连接；第一排气节流阀11a和第二排气节流阀11b的控制端与内卸控制三位五通气控阀15的两个的输出口连接；第三排气节流阀11c和第四排气节流阀11d的控制端与外卸控制三位五通气控阀12的两个不同状态的输出口连接；内卸选择阀16的输出通过第一互锁二位三通阀18与内卸控制三位五通气控阀15的控制口连接；外卸选择阀14的输出通过第二互锁二位三通阀13与外卸控制三位五通气控阀12的控制口连接。所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其与气源连接的气路设两路，第一进气支路22a和第二进气支路22b，第一进气支路22a是与列车主风管相连的管路，第一进气支路22a上设置第一截断球阀1、给风调整阀2、第一单向阀3；第二进气支路22b是与制动管相接的管路，第二进气支路22b上设置第二截断球阀21、第二单向阀20。

所述的左右底门开闭机构与动力系统减速器36之间设离合器35，用于控制主气路连通或关闭的机控阀8安装于离合器35的侧面，其触头与离合器35外圈贴合，机控阀8与连接在主气路中的二位三通阀17控制端连接。

所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，在气控系统上的供气总阀5与内卸选择阀16和外卸选择阀14之间的管路上设气源两联件6用于过滤气体并调节气体压力。

在气控系统供气总阀5与内卸控制三位五通气控阀15和外卸控制三位五通气控阀12之间的管路上设气源三联件7为过滤器、调节器、油雾器合成体。

本发明所述的气控系统的各部件功能：

第一截断球阀1用于控制主风管的供气，给风调整阀2调节供气压力；第二截断球阀21控制制动管路的供气；第一单向阀3和第二单向阀20可防止气体倒流。第一进气支路22a和第二进气支路22b并行后与储风缸19连接，储风缸19可存储气体，向气控操作提供动力；风压表4可显示储风缸19内的气体压力；供气总阀5设有开通位和关闭位，控制储风缸19向管路供气；气源两联件6用于过滤气体并调节气体压力；气源三联件7为过滤器、调节器、油雾器合成体。

用于控制主气路连通或关闭的机控阀8安装于离合器35的侧面，其触头与离合器35外圈贴合，当离合器35处于啮合位时，机控阀8关闭，第一二位三通气控阀10a、第二二位三通气控阀10b、第三二位三通气控阀10c和第四二位三通气控阀10d连通大气，组合式气缸9内压缩空气排空；当离合器35处于脱开位时，机控阀8开通，第一二位三通气控阀10a、第二二位三通气控阀10b、第三二位三通气控阀10c和第四二位三通气控阀10d连通气路，压缩空气进入组合式气缸9。

第一排气节流阀11a、第二排气节流阀11b、第三排气节流阀11c和第四排气节流阀11d用于控制组合气缸9的运动速度。

外卸控制三位五通阀12和内卸控制三位五通阀15用于控制气缸的运行；外卸选择阀14设有外卸位、关门位和锁定位，用于控制底门的外卸、关闭和锁定；

内卸选择阀16设有内卸位、关门位和锁定位，用于控制底门的内卸、关闭和锁定；在不进行卸货作业时，外卸选择阀14和内卸选择阀16均置于关门位。

第二互锁二位二通阀13、第一互锁二位二通阀18的作用是实现外卸选择阀14和内卸选择阀16之间的互锁。

具体实施过程：

本发明所述的气控风源由列车主管或制动管里压缩空气提供，因此，气控装置进气管分别与列车主风管和制动管相连。当与双管机车、车辆连挂时，由主风管供风，使用时关闭与制动管连通的第一截断球阀1，开通与主风管连通的第二截断球阀21；当与单管机车、车辆连挂时，由制动管供风，使用时关闭与主风管连通的第二截断球阀21，开通与制动管连通的第一截断球阀1，给风调整阀2的设定压力为0.47MPa，只有制动管内压力大于该值时才会向气控管路充风，当储风缸19内压力达到0.47MPa时，给风调整阀2关闭，不再向储风缸19内充气，气控装置的充气不会对列车制动产生影响。

列车运行前，应打开与列车主管或制动管相连的截断球阀，向储风缸19充气，充满气体后关闭截断球阀。

根据传动轴驱动方式的不同分为手动控制(操作减速器手轮、减速器驱动传动轴)和气动控制(操作控制柜上的手阀、气缸驱动)两种方式。一、手动控制：将离合器操作手把38拔至啮合位，离合器35与减速器36啮合，机控阀8关闭，由于4个二位三通阀10下端没有压力空气进入，组合气缸9两活塞两端与大气相通，缸内气体排空，方便手动操作。此时底门的开闭由减速器来控制，气动控制不起作用。底门开闭过程中力的传递路线为减速器手轮→减速器→离合器→传动轴→曲拐连杆→底门。

底门关闭位：指示器指针，指针指向0°时底门处于关闭状态；

货物外卸：顺时针转动减速器手轮，指示器指针向右偏移，底门打开，可向轨道外卸货，卸货后逆时针转动减速器手轮，指示器指针回转，当指针指向0°，底门关闭；

货物内卸：逆时针转动减速器手轮，指示器指针向左偏移，底门打开向轨道内卸货，卸货后，顺时针转动手轮，指针回转，当指针指向0°时底门关闭。

无论是外卸操作还是内卸操作，在操作过程中可以将手轮停止在任意位置，即可以控制底门开启不同的角度，从而控制货物流量的大小。

二、气动控制：将离合器操作手把38拔至脱开位，离合器35与减速器36分离，离合器触碰机控阀8，机控阀8开通，二位三通阀17连通管路。此时，底门的开闭由气动系统来控制，减速器手轮不起作用。底门开闭过程中力的传递路线为手阀→气缸→传动轴→曲拐连杆→底门。

1)关门位(常态位)

将供气总阀5置于开通位，外卸选择阀14和内卸选择阀16置于关门位。内卸选择阀16置于关门位时，该阀接口1、2连通，三位五通阀15的12接口得气，接口1、2连通，压缩空气通过排气节流阀11b、二位三通阀10b进入左边气缸9a右端，活塞向左移动，活塞左端通过排气节流阀11a、二位三通阀10a、内卸控制三位五通阀15接口4、5连通大气；外卸选择阀14置于关门位时，该阀接口1、4连通，外卸控制三位五通阀12的12接口得气，该阀接口1、2连通，压缩空气通过排气节流阀11d、二位三通阀10d进入右边气缸9b右端，活塞向左移动，活塞左端通过排气节流阀11c、二位三通阀10c、外卸控制三位五通阀12接口4、5连通大气；内卸选择阀16、外卸选择阀14先后置于关门位后，底门31关闭。

底门31关闭后，将供气总阀5置于断开位。

2)内卸位：

将供气总阀5置于开通位，储风缸19内的压缩空气分为两路，一路经过气源两联件6至内卸选择阀16，当将内卸选择阀16置于内卸位后(仅操作该阀)，内卸选择阀16的1、4接口连通，内卸控制三位五通阀15得气，其1、4接口连通，另一路气体经气源三联件7、二位三通阀17接口2、3、内卸控制三位五通阀15接口1、4、排气节流阀11a、二位三通阀10a到达组合气缸9，组合式气缸9的左侧气缸9a活塞缩回，带动传动轴32转动，通过曲拐连接33的带动使底门31处于内卸位，即可向轨道内侧卸货。

在内卸选择阀16离开关门位时，第二互锁二位二通阀13左端与大气连通，第二互锁二位二通阀13在阀内弹簧力的作用下1、2通路断开，操作外卸选择阀14，外卸控制三位五通阀12不会产生任何动作，内卸与外卸互锁。

当底门31开度不需要开到最大角度时，可以在底门31开启或者关闭过程中观察指示器指针，当达到所需要的角度时将内卸选择阀16置于锁定位，即可使底门31在所需要的位置停住。

完成内卸作业后将内卸选择阀16置于关门位。

3)外卸位：

将供气总阀5置于开通位，储风缸19内的压缩空气分为两路，一路经气源两联件6通至外卸选择阀14，当将外卸选择阀14置于外卸位后(仅操作该阀)，外卸手动阀的1、2接口连通，外卸控制三位五通阀12的14端得气，其1、4接口连通；另一路气体经气源三联件7、二位三通阀17接口2、3、外卸控制三位五通阀12接口1、4、排气节流阀11c、二位三通阀10c到达组合式气缸9，组合式气缸9的右侧气缸9b活塞伸出，底门31处于外卸位，即可向轨道外侧卸货。

在外卸选择阀14离开关门位时，第一互锁二位二通阀18右端与大气连通，第一互锁二位二通阀18在阀内弹簧力的作用下1、2通路断开，操作内卸选择阀16，内卸控制三位五能阀15不会产生任何动作。

当底门31开度不需要开到最大角度时，可以在底门31开启或者关闭过程中观察指示器指针，当达到所需要的角度时将外卸选择阀14置于锁定位，即可使底门31在所需要的位置停住。

完成外卸作业后将外卸选择阀14置于关门位。

当不进行气控卸砟作业时，将内内卸选择阀16、外卸选择阀14置于关门位，将离合器操作手把38置于啮合位，通过减速器对开闭机构进行锁定，不会意外开门。

Claims (9)

1.一种铁路漏斗车底门开闭气控系统，包括左右底门、左右底门开闭机构及其气控系统，气控系统包括左右气缸及气缸气控系统，左右气缸及气缸气控系统相同，左右气缸对称布置，气缸气控系统包括各控制阀及其与气源连接的气路，其特征在于：左右气缸采用组合气缸(9)，组合气缸(9)包括两个相对安装在同一个轴线上的内卸气缸(9a)和外卸气缸(9b)，控制内卸气缸(9a)供气、排气的第一二位三通气控阀(10a)和第二二位三通气控阀(10b)与内卸气缸(9a)连接，控制外卸气缸(9b)供气、排气的第三二位三通气控阀(10c)和第四二位三通气控阀(10d)与外卸气缸(9b)连接；对组合气缸(9)调速的第一排气节流阀(11a)、第二排气节流阀(11b)、第三排气节流阀(11c)和第四排气节流阀(11d)分别与第一二位三通气控阀(10a)、第二二位三通气控阀(10b)、第三二位三通气控阀(10c)、第四二位三通气控阀(10d)连接；第一排气节流阀(11a)和第二排气节流阀(11b)的控制端与内卸控制三位五通气控阀(15)的两个输出口连接；第三排气节流阀(11c)和第四排气节流阀(11d)的控制端与外卸控制三位五通气控阀(12)的两个不同状态的输出口连接；内卸选择阀(16)的输出通过第一互锁二位三通阀(18)与内卸控制三位五通气控阀(15)的控制口连接；外卸选择阀(14)的输出通过第二互锁二位三通阀(13)与外卸控制三位五通气控阀(12)的控制口连接。

2.根据权利要求1所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：与气源连接的气路设两路，第一进气支路(22a)和第二进气支路(22b)，第一进气支路(22a)是与列车主风管相连的管路，第一进气支路(22a)上设置第一截断球阀(1)、给风调整阀(2)、第一单向阀(3)；第二进气支路(22b)是与制动管相接的管路，第二进气支路(22b)上设置第二截断球阀(21)、第二单向阀(20)。

3.根据权利要求1或2所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：在气控系统上的供气总阀(5)与内卸选择阀(16)和外卸选择阀(14)之间的管路上设气源两联件(6)用于过滤气体并调节气体压力。

4.根据权利要求1或2所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：在气控系统供气总阀(5)与内卸控制三位五通气控阀(15)和外卸控制三位五通气控阀(12)之间的管路上设气源三联件(7)为过滤器、调节器、油雾器合成体。

5.根据权利要求1或2所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：底门开闭机构包括与气动系统连接的传动轴(32)，传动轴(32)通过曲拐连杆(33)与底门(31)连接，传动轴(32)通过带座的传动轴轴承(32a)固定在车辆底架上平面上，底门(31)通过带座底门轴承(31a)固定在底架下方，传动轴(32)的一端通过离合器(35)与减速器(36)连接，减速器(36)与手动手轮(39)连接。

6.根据权利要求5所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：在气控系统设控制主气路连通或关闭的机控阀(8)，机控阀(8)安装于离合器(35)的侧面，其触头与离合器(35)外圈贴合，机控阀(8)与连接在主气路中的二位三通阀(17)控制端连接。

7.根据权利要求5或6所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：带座的传动轴轴承(32a)采用球心轴承。

8.根据权利要求5或6所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：在传动轴(32)处安装传动轴转动角度指示器(34)。

9.根据权利要求5或6所述的铁路漏斗车底门开闭气控系统，其特征在于：左右底门为1～3组，传动轴(32)由多段连接，多段传动轴采用联轴节(32b)绞接连接。

Images