CN104442847A - 一种车厢及其底门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车厢的底门，包括伸缩缸和至少两组门体，每组门体设有一组传动机构，传动机构包括转轴和传动杆，转轴通过传动杆连接门体，以便转轴转动时带动门体转动；各转轴均由伸缩缸驱动转动，且至少两个转轴能够先后受到伸缩缸的驱动而转动。各转轴能够先后受到伸缩缸的驱动而转动，使得与各转轴相对应的各组门体按一定顺序依次开启。伸缩缸只需始终提供开启一组门体所需的作用力，与现有技术相比，底门开启时所需的作用力较小，降低了对伸缩缸作用力的需求，比较容易实现，减小了伸缩缸的体积，节省空间，降低自重。另外，也减小了开启过程中的冲击力，提高了整个底门的可靠性。本发明还公开了一种具有上述底门的车厢。

Description

一种车厢及其底门
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，特别是涉及一种车厢的底门。此外，本发明还涉及一种车厢。
背景技术
在铁路货运中，通常使用能够自动卸货的车厢，车厢的底部设有底门，底门开启后，货物在自身重力的作用下卸载。
请参考图1和图2，图1为一种典型的车厢的底门的结构示意图，图2为图1所示的底门的侧视图。
车厢底部的底门包括多组门体1'，多组门体1'的开启和关闭均由驱动机构控制，驱动机构包括气缸2'、主轴3'和传动杆4'，如图1所示，主轴3'沿车厢长度方向设置，气缸2'的伸缩端通过转臂5'驱动主轴3'转动，主轴3'的长度方向上分布多组传动杆4'，每组传动杆4'控制一组门体1'，主轴3'转动时能够同时控制多组门体1'同时开启或关闭。如图2所示，驱动机构位于门体1'底部，传动杆4'包括短杆41'和连接杆42'，主轴3'位于短杆41'的中间，短杆41'的两端分别铰接连接杆42'并通过连接杆42'控制门体1'，短杆41'转动时带动连接杆42'摆动进而开启或关闭门体1'。
图2为门体1'关闭时传动杆4'的状态，相对于主轴3'的水平位置，短杆41'的右端向上逆时针偏转3～4°，短杆41'偏转产生的力矩作用在门体1'上能够防止门体1'开启。
气缸2'的伸缩端伸长的过程中，主轴3'顺时针转动并带动短杆41'，主轴3'转过3～4°带动短杆41'转过水平位置的过程中，过死点克服阻力矩，门体开启。
门体1'开启前，短杆41'偏转产生的防止门体1'开启的力矩即为门体1'开启时的阻力矩；开启门体1'过程中，短杆41'转动到水平位置前，主轴3'需要由气缸2'提供作用力克服阻力矩。
单组门体1'开启时需要气缸2'提供较大的作用力，该底门中多组门体1'同时开启，主轴3'要同时克服多组门体1'的阻力矩，因此需要气缸2'提供非常大的作用力，不容易实现，往往需要采用大直径气缸或多个气缸来提供作用力。另外，由于作用力较大，开启时的冲击力也较大，使得驱动机构很容易损坏，影响底门的可靠性。
因此，如何减小车厢的底门开启时所需的作用力，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种车厢的底门，该底门开启时所需的作用力较小，提高了底门的可靠性。此外，本发明的另一个目的是提供一种具有上述底门的车厢。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种车厢的底门，包括伸缩缸和至少两组门体，每组所述门体设有一组传动机构，所述传动机构包括转轴和传动杆，所述转轴通过所述传动杆连接所述门体，以便所述转轴转动时带动所述门体转动；各所述转轴均由所述伸缩缸驱动转动，且至少两个所述转轴能够先后受到所述伸缩缸的驱动而转动。
优选地，所述转轴的端部设有转臂，所述转臂的一端固定于所述转轴的端部，另一端具有销孔；各所述传动机构之间相邻的两个所述转臂中，一者为先动转臂，另一者为后动转臂，二者中，一者具有圆销孔，另一者具有长圆销孔，且二者由插入所述圆销孔和所述长圆销孔的销轴连接；所述伸缩端与一个所述先动转臂或一个所述销轴连接；受驱动的所述先动转臂或所述销轴带动相应的所述转轴先转动预定角度，则所述销轴相对所述长圆销孔从一端移动到另一端，与所述长圆销孔的端部相抵，以带动相邻所述转轴转动，从而实现先后转动。
优选地，所述转轴的端部设有圆盘，各所述传动机构之间相邻的两个所述圆盘中，一者具有凸块，另一者具有圆弧凹槽，所述凸块与所述圆弧凹槽配合；所述伸缩缸的伸缩端连接一个所述圆盘；受驱动的所述圆盘带动相应的所述转轴先转动预定角度，则受驱动的所述圆盘与其相邻的所述圆盘之间相配合的所述凸块与所述圆弧凹槽相对移动预定距离后，所述凸块与所述圆弧凹槽的端部相抵，以带动相邻所述转轴转动，从而实现先后转动。
优选地，所述预定角度大于3度且小于5度。
优选地，所述伸缩端与所述销轴连接，所述先动转臂具有所述圆销孔，所述后动转臂具有所述长圆销孔。
优选地，所述底门包括两组所述门体，两组所述门体的所述传动机构分别包括一个所述转臂，两个所述转臂相邻并由所述销轴连接。
优选地，所述底门包括至少三组所述门体时，位于所述车厢中部的所述传动机构的所述转轴，其两端均具有所述转臂；位于所述车厢两端的所述传动机构的所述转轴具有一个所述转臂，所述转臂位于所述转轴与其他所述传动机构相邻的一端。
优选地，所述传动杆包括短杆和连接杆，所述转轴位于所述短杆的中间并能够带动所述短杆转动，所述短杆的两端分别铰接所述连接杆并通过所述连接杆连接所述门体。
优选地，所述伸缩缸为气缸。
本发明还提供了一种车厢，包括箱体和底门，所述底门设置在所述箱体底部，所述底门为上述任一项所述的底门。
本发明提供的车厢的底门，包括伸缩缸和至少两组门体，每组门体设有一组传动机构，传动机构包括转轴和传动杆，转轴通过传动杆连接门体，以便转轴转动时带动门体转动；各转轴均由伸缩缸驱动转动，且至少两个转轴能够先后受到伸缩缸的驱动而转动。
该底门的各组门体分别由各自的传动机构控制，各转轴能够先后受到伸缩缸的驱动而转动，一个转轴转动后，开启相应的门体，其余的转轴能够依次转动，使得与各转轴相对应的各组门体按一定顺序依次开启。伸缩缸带动一个传动机构动作时，与其对应的门体开启，门体克服开启阻力后，此传动机构不再需要伸缩缸的推力时，下一个传动机构动作，联动开启下一组门体，若有多组门体，则按此原理依次开启。
该底门由一个伸缩缸操作多组门体依次开启，开启过程中，伸缩缸只需始终提供开启一组门体所需的作用力，与现有技术相比，底门开启时所需的作用力较小，降低了对伸缩缸作用力的需求，比较容易实现，减小了伸缩缸的体积，节省空间，降低自重。另外，也减小了开启过程中的冲击力，提高了整个底门的可靠性。
一种优选的方式中，转轴的端部设有转臂，转臂的一端固定于转轴的端部，另一端具有销孔；各传动机构之间相邻的两个转臂中，一者为先动转臂，另一者为后动转臂，二者中，一者具有圆销孔，另一者具有长圆销孔，且二者由插入圆销孔和长圆销孔的销轴连接；伸缩端与一个先动转臂或一个销轴连接；受驱动的先动转臂或销轴带动相应的转轴先转动预定角度，则所述销轴相对长圆销孔从一端移动到另一端，与长圆销孔的端部相抵，以带动相邻转轴转动，从而实现先后转动。
另一种优选的方式中，转轴的端部设有圆盘，各传动机构之间相邻的两个圆盘中，一者具有凸块，另一者具有圆弧凹槽，凸块与圆弧凹槽配合；伸缩缸的伸缩端连接一个圆盘；受驱动的圆盘带动相应的转轴先转动预定角度，则受驱动的圆盘与其相邻的圆盘之间相配合的凸块与圆弧凹槽相对移动预定距离后，凸块与圆弧凹槽的端部相抵，以带动相邻转轴转动，从而实现先后转动。
本发明还提供了一种车厢，包括箱体和底门，底门设置在箱体底部，所述底门上述底门，因底门具有上述技术效果，故具有该底门的车厢也具有相应的技术效果。
附图说明
图1为一种典型的车厢的底门的结构示意图；
图2为图1所示的底门的侧视图；
图3为本发明所提供的车厢的底门的局部结构示意图；
图4为图3所示的底门的侧视图；
图5为图4的A向示意图；
图6为本发明所提供的车厢的底门一种具体实施方式的结构示意图。
其中，图1和图2中的附图标记和部件名称之间一一对应的关系如下所示：
门体1'；气缸2'；主轴3'；传动杆4'；短杆41'；连接杆42'；转臂5'；
图3至图6中的附图标记和部件名称之间一一对应的关系如下所示：
门体1；伸缩缸2；转轴3；传动杆4；短杆41；连接杆42；转臂5；销孔51；先动转臂52；后动转臂53；销轴6。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图3至图5，图3为本发明所提供的车厢的底门的局部结构示意图，图4为图3所示的底门的侧视图，图5为图4的A向示意图。其中，图3中为示出门体。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种车厢的底门，包括伸缩缸2和至少两组门体1，每组门体1设有一组传动机构，传动机构包括转轴3和传动杆4，转轴3通过传动杆4连接门体1，以便转轴3转动时带动门体1转动；各转轴3均由伸缩缸2驱动转动，且至少两个转轴3能够先后受到伸缩缸2的驱动而转动。
该底门的各组门体1分别由各自的传动机构控制，各组门体1沿车厢长度方向分布，各传动机构的转轴3均沿车厢的长度方向设置，且各转轴3均位于各门体1中心线的下侧。各组传动机构的转轴3转动时能够通过传动杆4控制门体1转动，实现门体1的开启或关闭，同时，各组传动机构之间能够形成联动，能够由一个伸缩缸2操作多组门体1的开启和关闭。
该底门的各组门体1分别由各自的传动机构控制，各转轴3能够先后受到伸缩缸2的驱动而转动，一个转轴3转动后，开启相应的门体1，其余的转轴3能够依次转动，使得与各转轴3相对应的各组门体1按一定顺序依次开启。伸缩缸2带动一个传动机构动作时，与其对应的门体1开启，门体1克服开启阻力后，此传动机构不再需要伸缩缸2的推力时，下一个传动机构动作，联动开启下一组门体1，若有多组门体1，则按此原理依次开启。
该底门由一个伸缩缸2操作多组门体1依次开启，开启过程中，伸缩缸2只需始终提供开启一组门体1所需的作用力，与现有技术相比，底门开启时所需的作用力较小，降低了对伸缩缸2作用力的需求，比较容易实现，减小了伸缩缸2的体积，节省空间，降低自重。另外，也减小了开启过程中的冲击力，提高了整个底门的可靠性。
一种优选的结构中，转轴3的端部设有转臂5，转臂5的一端固定于转轴3的端部，另一端具有销孔51；各传动机构之间相邻的两个转臂5中，一者为先动转臂52，另一者为后动转臂53，二者中，一者具有圆销孔，另一者具有长圆销孔，且二者由插入圆销孔和长圆销孔的销轴6连接；伸缩端与一个先动转臂52或一个销轴6连接；受驱动的先动转臂52或销轴6带动相应的转轴3先转动预定角度，则销轴6相对长圆销孔从一端移动到另一端，与长圆销孔的端部相抵，以带动相邻转轴3转动，从而实现先后转动。
伸缩缸2的伸缩端与一个先动转臂52或一个销轴6连接，伸缩端伸缩过程中，从图4中可以看出，伸缩缸2本身有一定的转动，如果伸缩端与先动转臂52连接，则先动转臂52摆动；如果伸缩端与销轴6连接，则销轴6带动先动转臂52摆动，两种连接方式均能够获得先动转臂52摆动，同时带动相应的转轴3转动，进而带动相应的门体1转动。图3和图5中伸缩缸2的伸缩端均与销轴6连接。
通过销轴6连接的相邻的两个传动机构的转臂5，一者为先动转臂52，另一者为后动转臂53，后动转臂53能够延迟摆动。类似的，多组传动机构依次通过转臂5相连，各后动转臂53依次延迟摆动，各传动机构依次延迟动作，使得相对应的各组门体1依次动作。
需要说明的是，先动转臂52和后动转臂53是从转臂5的动作次序上进行的区分，同一个转臂5在不同的连接方式下，先摆动即为先动转臂52，后摆动即为后动转臂53。
开启底门时，各传动机构的转臂5依次摆动，则与其对应的多组门体1按一定顺序依次开启。关闭底门时，伸缩缸2的伸缩端拉动先动转臂52或由销轴6带动先动转臂52，同时带动联动的后动转臂53，能够同时关闭多组门体1。
伸缩缸2推动先动转臂52摆动预定角度时，与其对应的门体1开启，克服开启阻力后，此传动机构不再需要伸缩缸2的推力时，与其联动的后动转臂53摆动，联动开启下一组门体1。若有多组门体1，多组门体1可按此原理依次开启，开启过程中，伸缩缸2只需始终提供开启一组门体1所需的作用力。
另一种优选的结构中，转轴3的端部设有圆盘，各传动机构之间相邻的两个圆盘中，一者具有凸块，另一者具有圆弧凹槽，凸块与圆弧凹槽配合；伸缩缸2的伸缩端连接一个圆盘；受驱动的圆盘带动相应的转轴3先转动预定角度，则受驱动的圆盘与其相邻的圆盘之间相配合的凸块与圆弧凹槽相对移动预定距离后，凸块与圆弧凹槽的端部相抵，以带动相邻转轴3转动，从而实现先后转动。
相邻的两个传动机构的转轴3通过端部的圆盘对接，相对接的两个圆盘，一者设有凸块，另一者设有圆弧凹槽，凸块与圆弧凹槽配合。当具有凸块的转轴3转动时，凸块在圆弧凹槽内移动，移动到圆弧凹槽的端部时，带动具有圆弧凹槽的转轴3转动，此结构能够实现相邻的两个传动机构先后动作。伸缩端可以与具有凸块的圆盘相连，也可以与具有圆弧凹槽的圆盘相连。
在上述实施方式中，预定角度大于3度且小于5度。
转轴3通过传动杆4连接并控制门体1，门体1关闭时，传动杆4能够产生防止门体1开启的力矩，开启门体1时，转轴3转动3～4度即可过死点，克服阻力矩；转轴3继续转动，传动杆4则产生开启门体1的力矩。
另外，在三角函数中，当角度小于5度时，角度的正弦值近似等于角度值，即sinα＝α，也就是说，此时直线可以近似等于圆弧，例如第一种优选结构中转臂5端部的长圆销孔，先动转臂52摆动时，销轴6的圆弧轨迹可以近似为长圆销孔中的直线移动，所以，预定角度的范围可以为3～5度。
当然，当长圆销孔的两个长边为直线时，预定角度的范围可以为3～5度；当长圆销孔的两个长边为圆弧线时，预定角度的范围的最大值可以为圆弧线对应的圆心角，例如第二种优选结构中的圆弧凹槽。
此外，预定角度的具体范围还要根据底门的具体结构设置，预定角度的范围不仅局限于上述范围。
在上述第一种优选结构中，伸缩缸2可以与转臂5连接，也可以与销轴6连接，优选，伸缩缸2与销轴6连接的结构，此结构比较容易实现，在伸缩端设置通孔套装在销轴6上即可。
伸缩缸2的伸缩端与销轴6连接时，具有圆销孔的转臂5先转动，具有长圆销孔的转臂5延迟转动，则先动转臂52具有圆销孔，后动转臂53具有长圆销孔。
请参考图6，图6为本发明所提供的车厢的底门一种具体实施方式的结构示意图。
底门中门体1的数量通常依据车厢的长度，根据需要设置，具体的，当底门包括两组门体1时，两组门体1的传动机构分别包括一个转臂5，两个转臂5相邻并由销轴6连接。
两个转臂5，一者为先动转臂52，具有圆销孔，另一者为后动转臂53，具有长圆销孔。伸缩缸2的伸缩端具有通孔，套装在销轴6上，伸缩端动作时，先动转臂52先摆动，后动转臂53延迟摆动，相对应的门体1依次开启。
另一种具体的实施方式中，底门包括至少三组门体1时，位于车厢中部的传动机构的转轴3，其两端均具有转臂5；位于车厢两端的传动机构的转轴3具有一个转臂5，转臂5位于转轴3与其他传动机构相邻的一端。
具体的，伸缩缸2的伸缩端可以与任一销轴6连接，也可以与任一先动转臂52相连。
第一种具体的实施方式中，伸缩缸2的伸缩端与位于车厢端部的传动机构的先动转臂52或销轴6连接。伸缩缸2驱动车厢端部的传动机构动作开启门体1后，从车厢的此端向另一端，依次驱动各传动机构动作，各组门体1依次开启。位于车厢中部的传动机构的转轴3两端的转臂5，一端为先动转臂52，另一端为后动转臂53，转轴3具有后动转臂53的一端靠近伸缩缸2。
第二种具体的实施方式中，伸缩缸2的伸缩端与位于车厢中部的传动机构的先动转臂52或销轴6连接。伸缩缸2驱动与其相连的传动机构动作开启门体1后，从此传动机构向车厢的两端，依次驱动各传动机构动作，各组门体1依次开启。
若与伸缩缸2相连的传动机构两端的传动机构的数量相同，则第一组门体1开启后，对称的两组门体1同时开启，缩短了开启的时间。除与伸缩缸2相连的传动机构以外，其余的传动机构的转轴3，具有后动转臂53的一端靠近伸缩缸2，具有先动转臂52的另一端驱动更外侧的传动机构。
上述各具体的实施方式中，如图4所示，传动杆4包括短杆41和连接杆42，转轴3位于短杆41的中间并能够带动短杆41转动，短杆41的两端分别铰接连接杆42并通过连接杆42连接门体1。
图4为门体1关闭时传动杆4的状态，相对于转轴3的水平位置，短杆41的右端向上逆时针偏转3～4°，短杆41偏转产生的力矩作用在门体1上能够防止门体1开启。转轴3顺时针转动3～4°时，带动短杆41转过水平位置，之后，短杆41右端向下继续顺时针偏转产生的力矩为门体1的开启力矩。
门体1开启前，短杆41偏转产生的防止门体1开启的力矩即为门体1开启时的阻力矩；开启门体1过程中，短杆41转过水平位置过死点后，短杆41继续转动产生的力矩为门体1的开启力矩。
具体的，上述各实施方式中的伸缩缸2可以为气缸。
该底门用一个气缸操作多组门体1依次打开、同时关闭，同时，降低了对气缸作用力的需求，从而减小气缸直径，达到节省空间、降低自重、提高可靠性的目的。
除了上述底门，本发明还提供了一种车厢，包括箱体和底门，底门设置在箱体底部，所述底门为上述底门。
因底门具有上述技术效果，故具有该底门的车厢也具有相应的技术效果。该车厢的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的车厢及其底门进行了详细介绍。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。

Claims (10)

1.一种车厢的底门，包括伸缩缸(2)和至少两组门体(1)，其特征在于，每组所述门体(1)设有一组传动机构，所述传动机构包括转轴(3)和传动杆(4)，所述转轴(3)通过所述传动杆(4)连接所述门体(1)，以便所述转轴(3)转动时带动所述门体(1)转动；各所述转轴(3)均由所述伸缩缸(2)驱动转动，且至少两个所述转轴(3)能够先后受到所述伸缩缸(2)的驱动而转动。
2.如权利要求1所述的车厢的底门，其特征在于，所述转轴(3)的端部设有转臂(5)，所述转臂(5)的一端固定于所述转轴(3)的端部，另一端具有销孔(51)；各所述传动机构之间相邻的两个所述转臂(5)中，一者为先动转臂(52)，另一者为后动转臂(53)，二者中，一者具有圆销孔，另一者具有长圆销孔，且二者由插入所述圆销孔和所述长圆销孔的销轴(6)连接；所述伸缩端与一个所述先动转臂(52)或一个所述销轴(6)连接；受驱动的所述先动转臂(52)或所述销轴(6)带动相应的所述转轴(3)先转动预定角度，则所述销轴(6)相对所述长圆销孔从一端移动到另一端，与所述长圆销孔的端部相抵，以带动相邻所述转轴(3)转动，从而实现先后转动。
3.如权利要求1所述的车厢的底门，其特征在于，所述转轴(3)的端部设有圆盘，各所述传动机构之间相邻的两个所述圆盘中，一者具有凸块，另一者具有圆弧凹槽，所述凸块与所述圆弧凹槽配合；所述伸缩缸(2)的伸缩端连接一个所述圆盘；受驱动的所述圆盘带动相应的所述转轴(3)先转动预定角度，则受驱动的所述圆盘与其相邻的所述圆盘之间相配合的所述凸块与所述圆弧凹槽相对移动预定距离后，所述凸块与所述圆弧凹槽的端部相抵，以带动相邻所述转轴(3)转动，从而实现先后转动。
4.如权利要求2或3所述的车厢的底门，其特征在于，所述预定角度大于3度且小于5度。
5.如权利要求2所述的车厢的底门，其特征在于，所述伸缩端与所述销轴(6)连接，所述先动转臂(52)具有所述圆销孔，所述后动转臂(53)具有所述长圆销孔。
6.如权利要求5所述的车厢的底门，其特征在于，所述底门包括两组所述门体(1)，两组所述门体(1)的所述传动机构分别包括一个所述转臂(5)，两个所述转臂(5)相邻并由所述销轴(6)连接。
7.如权利要求5所述的车厢的底门，其特征在于，所述底门包括至少三组所述门体(1)时，位于所述车厢中部的所述传动机构的所述转轴(3)，其两端均具有所述转臂(5)；位于所述车厢两端的所述传动机构的所述转轴(3)具有一个所述转臂(5)，所述转臂(5)位于所述转轴(3)与其他所述传动机构相邻的一端。
8.如权利要求1至3、5至7任一项所述的车厢的底门，其特征在于，所述传动杆(4)包括短杆(41)和连接杆(42)，所述转轴(3)位于所述短杆(41)的中间并能够带动所述短杆(41)转动，所述短杆(41)的两端分别铰接所述连接杆(42)并通过所述连接杆(42)连接所述门体(1)。
9.如权利要求8所述的车厢的底门，其特征在于，所述伸缩缸(2)为气缸。
10.一种车厢，包括箱体和底门，所述底门设置在所述箱体底部，其特征在于，所述底门为权利要求1至9任一项所述的底门。
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