CN104590292A - 一种铁路货车开关门系统及其二级锁闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车开关门系统及其二级锁闭装置，包括相对卸货点地面固定的开锁臂和安装在所述货车的锁止块；所述货车载货运行过程中，其曲拐的偏心距减小时，所述开门臂顺时针转动而靠近所述锁止块，直至所述偏心距减小至预定值时，所述锁止块与所述开门臂顶紧，以限制其顺时针转动；所述货车进入卸货点预备卸货时，所述开锁臂还能够通过与所述货车的相对运动，将所述锁止块推离限制所述开门臂顺时针转动的位置。该装置具有自动转换功能，能够将装置从锁闭状态自动转换至解锁状态，无需人工操作，避免人为失误带来的行车危险，省时省力，降低人工成本；这种自动转换是通过行车时开锁臂与锁止块的相对移动产生的，结构形式简单，操作便捷。

Description

一种铁路货车开关门系统及其二级锁闭装置

技术领域

本发明涉及铁路货车技术领域，特别涉及一种铁路货车的开关门系统及其二级锁闭装置。

背景技术

底开门漏斗车是一种常见的铁路货车，其装卸货口设置在车厢底部，由仓门封堵，用于装载粒货物，比如粮食、煤炭等。底开门漏斗车经常与开关门系统配合形成完整的运输线，开关门系统用于开启或者关闭仓门，以卸下货物。

开关门系统包括设置在地面上的开门碰头装置、关门碰头装置，以及设在车上的曲拐机构，其中，关门/开门碰头装置具有导向面，通过导向面与车上的关门/开门臂的滚轮接触，导向面对滚轮导向，而使得关门臂和开门臂转动，二者具有同一转轴，位于车辆的两侧，关门臂逆时针转动时，开门臂顺时针转动，仓门开启。

请参考图1，图1为现有的一种开关门系统曲拐机构的示意图。

如图1所示，曲拐机构包括曲拐2、与曲拐2两端连接的支杆3，并通过支杆3与仓门1连接，曲拐2与开门臂和关门臂5同轴安装，三者的转轴轴心与曲拐2与支杆3的连接中心具有偏心距e。如此，曲拐2只有在被开门臂带动的情况下才受力转动开启仓门1，当曲拐2转过死点(偏心距e＝0的位置)后，仓门1才会在货物重力或自身重力作用下自动开启，开关门系统采用杠杆偏心原理防止仓门1自动开启(一般称为一级锁闭装置)。

采用这种原理进行仓门1开启关闭的车辆，在出厂前必须保证偏心距e的数值在安全的范围内，一般在19毫米至25毫米之间，但是，在车辆的运营过程中，由于机械磨损等外因，偏心距的数值可能会逐渐减小而超出上述范围，那么，曲拐机构将失效，导致仓门1意外开启，轻则造成列车停运，重则造成车辆脱轨、甚至翻车事故。因此，现有的做法是在开关门系统内设置二级锁闭装置。

请参考图2和图3，图2为与图1中的曲拐机构配合的二级锁闭装置，示出二级锁闭装置处于锁闭状态；图3为与图1中的曲拐机构配合的二级锁闭装置，示出二级锁闭装置处于解锁状态。

如图2和图3所示，二级锁闭装置包括座板4、开设在座板4上的L型导框42、与L型导框42配合的导块41和设在关门臂5根部的止挡块51，以及与导块41抵靠的抵靠部件43。其中，导块41为具有凸起的块体，凸起能够在L型导框42内滑动，块体的一端与抵靠部件43具有间隙a，另一端与止挡块51具有间隙c，凸起与导框42具有配合间隙b。

如图2所示，车辆运行时，使二级锁闭装置处于锁闭状态，即将导块41设在导框42的锁紧端，使得凸起卡在导框42内，同时，块体处于抵靠部件43和止挡块51之间，如此，在偏心距e减小的过程中，导块41将逐渐与止挡块51和抵靠部件43靠紧，即a、b、c三者之和逐渐减小，而限制偏心距进一步减小，即避免关门臂5逆时针转动、对侧的开门臂顺时针转动而意外开启仓门1。

如图3所示，车辆到达卸货点时，人工将导块41移至导框42的解锁端，导块41不再被止挡块51和抵靠部件43靠紧，此时，开门臂将在开门碰头装置的作用下顺时针转动，相应地，关门臂5被逆时针带动，仓门1顺利开启。

但是，这种方式具有以下缺点：

第一，卸货时，需要人工操作解锁，意外因素影响较大，一旦有一个二级锁闭装置没有解锁，就会使开关门系统损坏，或者车被掀翻，同样地，需要人工将导块41放回锁闭位置，若有一个未放回，将影响车辆的安全行驶；

第二，一辆车上具有众多车厢，各车厢均设有二级锁闭装置，人工操作费时费力，人工成本较高，还影响卸货效率。

因此，如何提供一种二级锁闭装置，使其无论是锁闭还是解锁均具有较高的可靠性，并且，提供车辆的卸货效率，降低人工操作成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种铁路货车开关门系统的二级锁闭装置。该二级锁闭装置无论是锁闭还是解锁均具有较高的可靠性，并且，提供车辆的卸货效率，降低人工操作成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路货车开关门系统的二级锁闭装置，包括相对卸货点地面固定的开锁臂和安装在所述货车的锁止块；所述货车载货运行过程中，其曲拐的偏心距减小时，所述开门臂顺时针转动而靠近所述锁止块，直至所述偏心距减小至预定值时，所述锁止块与所述开门臂顶紧，以限制其顺时针转动；所述货车进入卸货点预备卸货时，所述开锁臂还能够通过与所述货车的相对运动，将所述锁止块推离限制所述开门臂顺时针转动的位置。

可见，该二级锁闭装置具有自动转换功能，能够将装置从锁闭状态自动转换至解锁状态，在这个过程中，无需人工操作，避免人为失误带来的行车危险，省时省力，降低人工成本；并且，这种自动转换是通过行车时开锁臂与锁止块的相对移动产生的，结构形式简单，操作便捷，减低加工制造成本。

优选地，所述锁止块铰接于所述货车，所述锁止块在所述开锁臂的推动下，能够绕与所述货车的铰接点逆时针转动而远离所述开门臂。

优选地，所述锁止块具有朝向所述开门臂的第一顶紧面；所述开门臂具有锁止座，所述锁止座具有朝向所述第一顶紧面的第二顶紧面，所述第二顶紧面与所述第一顶紧面水平顶紧。

优选地，所述锁止块还具有从所述第一顶紧面向所述铰接点延伸的第一圆弧面；所述锁止座还具有从所述第二锁紧面延伸、能够与所述第一圆弧面抱紧的第二圆弧面。

优选地，所述锁止座设在所述开门臂具有滚轮的一端。

优选地，还包括固定安装在所述货车的安装座，所述安装座具有相对的两耳板，两所述耳板开有开孔，并插装有转轴；所述锁止块通过所述转轴铰接于所述货车。

优选地，两所述耳板之间的所述转轴外套有扭簧，所述锁止块被所述开锁臂推离所述开门臂时，所述扭簧提供回复力。

优选地，所述锁止块具有操作凸起，所述开锁臂与所述操作凸起沿所述行驶方向布置，以使所述开锁臂通过所述操作凸起推动所述锁止块。

优选地，所述开锁臂具有臂座和操作柄，所述臂座安装在相对地面固定的结构上；所述开锁臂通过所述操作柄推动所述操作凸起。

优选地，还包括开门碰头装置，所述开锁臂安装在所述开门碰头装置。

本发明还提供一种铁路货车开关门系统，包括铁路货车和安装在所述铁路货车的二级锁闭装置，所述二级锁闭装置为上述任一项所述的二级锁闭装置。

该开关门系统具有与二级锁闭装置相同的有益效果。

附图说明

图1为现有的一种开关门系统曲拐机构的示意图；

图2为与图1中的曲拐机构配合的二级锁闭装置，示出二级锁闭装置处于锁闭状态；

图3为与图1中的曲拐机构配合的二级锁闭装置，示出二级锁闭装置处于解锁状态；

图4为本发明提供的一种铁路货车开关门系统的二级锁闭装置的正视图；

图5为图4中的二级锁闭装置的侧视图；

图6为图4中A部位的局部放大图；

图7为图5中B部位的局部放大图；

图8为货车仓门开始打开时，二级锁闭装置的工作状态示意图；

图9为货车仓门完全打开时，二级锁闭装置的工作状态示意图；

图10为货车仓门开始关闭时，二级锁闭装置的工作状态示意图。

图1-图3中：

仓门1、曲拐2、支杆3、座板4、导块41、导框42、抵靠部件43、关门臂5、止挡块51

图4-图10中：

轨道100、开门碰头装置200、货车300、仓门301、开门臂302、第二顶紧面3022、第二圆弧面3023、滚轮3021、安装座303、转轴304、扭簧305、耳板308、锁止块306、操作凸起3061、第一顶紧面3062、第一圆弧面3063、开锁臂307、臂座3074、操作柄3075

具体实施方式

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。

请参考图4和图5，图4为本发明提供的一种铁路货车开关门系统的二级锁闭装置的正视图；图5为图4中的二级锁闭装置的侧视图。

如图4和图5所示，本发明提供一种铁路货车300开关门系统的二级锁闭装置，包括相对卸货点地面固定的开锁臂307和安装在货车300的锁止块306，锁止块306和货车300的开门臂302的安装位置以使该二级锁闭装置能够实现以下功能为准：

第一，当货车300在载货运行过程中，其曲拐的偏心距减小时，开门臂302顺时针转动、逐渐向锁止块306靠近，直至偏心距减小至预定值时，锁止块306与开门臂302顶紧，从而阻止开门臂302继续顺时针转动开启仓门301，将锁止块306与开门臂302顶紧的状态称为锁闭状态；

第二，由于锁止块306与开锁臂307分别设置在货车300和地面，因此，在货车300进入卸货点预备卸货时，货车依然在行驶，此时开锁臂307相对锁止块306移动，并且，开锁臂307能够利用这种相对运动，将锁止块306推离限制开门臂302顺时针转动的位置，比如，锁止块306与开门臂302顶紧时的位置，或者，虽然未顶紧，但由于偏心距减小而、处于与开门臂302相距较近的位置，将开锁臂307推离锁止块306后的状态称为解锁状态。

曲拐的偏心距减小实际是由于曲拐顺时针转动偏移引起的，曲拐与开门臂302同轴连接，因此，偏心距减小时，开门臂302也将发生顺时针转动偏移，而如背景技术中介绍，开门臂302顺时针转动至一定程度将开启仓门301，因此，阻止偏心距减小的目的，可以通过阻止开门臂302顺时针转动的方式实现。

举例说明：

假设偏心距在19毫米至25毫米之间变化时，开门臂302的位置虽然会随之变化，但是，仓门301仍然不会故障开启，这个范围称为安全范围，而一旦偏心距小于19毫米，将会带来仓门301以外开启的风险，即19毫米是安全范围的下限值。

那么，本发明提供的二级锁闭装置的开锁臂307和锁止块306应该在偏心距减小至安全范围的下限值(19毫米)时顶紧，从而阻止开门臂302继续地顺时针转动。

可见，该二级锁闭装置具有自动转换功能，能够将装置从锁闭状态自动转换至解锁状态，在这个过程中，无需人工操作，避免人为失误带来的行车危险，省时省力，降低人工成本；并且，这种自动转换是通过行车时开锁臂307与锁止块306的相对移动产生的，结构形式简单，操作便捷，减低加工制造成本。

具体地，锁止块306可以铰接于货车300，当货车300运行时，开锁臂307推动锁止块306绕其与货车300的铰接点逆时针转动，当转动至一定角度时，锁止块306即远离开门臂302，开门臂302不受到锁止块306的阻挡，而能够顺利地顺时针转动，开启仓门301。

采用锁止块306与货车300铰接的设置方式，能够借助货车300运行时，锁止块306与开锁臂307的相对移动方便地解锁二级锁闭装置，结构形式简单，操作方便。

还可以具有其他形式的锁止块306与货车300的配合方式，比如，设置有开锁臂307推动的传动机构，传动机构进一步控制锁止块306伸缩靠近或者远离开门臂302，或者其他的设置形式，只要能够利用这种相对移动控制锁止块306偏离开门臂302即可。

请参考图6，图6为图4中A部位的局部放大图。

进一步地，如图3所示，锁止块306具有朝向开门臂302的第一顶紧面3062，相应地，开门臂302设有锁止座，在锁止座上设置朝向第一顶紧面3062的第二顶紧面3022，第一顶紧面3062与第二顶紧面3022水平顶紧。

也就是说，锁止块306与开门臂302顶紧时，第一顶紧面3062与第二顶紧面3022均为水平面，二者之间形成垂直于接触面的竖向的顶紧力，那么，开锁臂307只要稍微作用于锁止块306即可影响二者的竖直顶紧状态，进而实现解锁。

当然，第一顶紧面3062和第二顶紧面3022也可以不为水平面，比如均为与水平方向具有一定角度的斜面，二者之间的顶紧力也相应地偏离竖直方向。相比之下，水平顶紧时，在开锁臂307的作用下锁止块306能够迅速脱离开门臂302的转动范围，而迅速解锁，而非水平顶紧时，锁止块306脱离开门臂302的转动范围的反应时间可能较长。

更进一步地，锁止块306还可以具有从第一顶紧面3062向铰接点延伸的第一圆弧面3063，相应地，锁止座可以具有从第二顶紧面3022延伸，与第一圆弧面3063配合的第二圆弧面3023，即第一顶紧面3062与第二顶紧面3022顶紧时，第二圆弧面3023能够抱紧第一圆弧面3063，锁止块306和锁止座的接触面沿开门臂302的转动轨迹成型。

这样，开门臂302与锁止块306始终为面接触，这种接触形式较为缓和，避免点接触对锁止块306或者开门臂302的结构造成破坏，保护二级锁闭装置。

更进一步地，上述锁止座可以设在开门臂302具有滚轮3021的一端，即开门臂302的摆动端，这样，开锁臂307推动锁止块306后，锁止块306从开门臂302的端部远离，继而能够迅速脱离开门臂302的转动范围，有利于其进一步地提高解锁速度。

请参考图7，图7为图5中B部位的局部放大图。

二级锁闭装置还可以包括安装座303，安装座303固定在货车300上，并且，安装座303具有相对设置的两个耳板308，两个耳板308相对地开设有开孔，开孔插有转轴304，锁止块306通过该转轴304与安装座303铰接，即铰接于货车300。

在货车300上单独设置锁止块306的铰接结构，即安装座303，锁止块306与安装座303可拆卸连接，如此，方便对货车300的开关门系统进行改装调整，提高该二级锁闭装置的操作灵活性。

还可以在上述转轴304外套有扭簧305，锁止块306被开锁臂307推离开门臂302时，扭簧305应该能够提供回复力，即开门臂302与锁止块306顶紧时，扭簧305处于自然状态，解锁时，锁止块306在开锁臂307的作用下逆时针转动，此时，扭簧305为锁止块306提供向之前处于锁闭状态时的位置运动的恢复力。

在扭簧305的辅助下，锁止块306将更为迅速地回复至锁闭状态，以为下一次锁闭操作做准备。

进一步地，锁止块306还可以具有操作凸起3061，开锁臂307与操作凸起3061沿货车300的行驶方向布置，如此，开锁臂307能够作用至操作凸起3061，而推动锁止块306。操作凸起3061是从锁止块306的主体的凸起的结构，其尺寸、形状并不做具体限定。

开锁臂307与操作凸起3061作用而代替直接与锁止块306主体作用，使得锁止块306主体只要能够铰接于货车300的同时，还与开门臂302接触即可，而不必考虑与开锁臂307配合的问题，这样，锁止块306的主体具有更多的设计方案，可以减小其与开锁臂307接触的面积，从而减小重量。

开锁臂307还可以具有臂座3074和操作柄3075，臂座3074安装在相对地面固定的结构上，而开锁臂307通过操作柄3075推动操作凸起3061，以起到优化开锁臂307结构形式的作用，开锁臂307的臂座3074用于为操作柄3075提供稳定支撑，而操作柄3075可以具有能够与操作凸起3061作用的多种形式。

请参考图8至图10，图8为货车仓门开始打开时，二级锁闭装置的工作状态示意图；图9为货车仓门完全打开时，二级锁闭装置的工作状态示意图；图10为货车仓门开始关闭时，二级锁闭装置的工作状态示意图。

如图8至图10所示，同时结合图4，图中箭头方向为行驶方向，以图4、8、9、10为视角，车辆从左向右行驶。

该二级锁闭装置还可以包括设置在地面的开门碰头装置200，那么。开锁臂307便可以直接固定安装在该开门碰头装置200，具体工作过程如下：

货车300到达卸货点之前：如图4所示，锁止块306的第一顶紧面3062与开门臂302的第二顶紧面3022竖向相对，若曲拐的偏心距减小至下临界值时，第一顶紧面3062与第二顶紧面3022顶紧，图4中仅示出二者还具有一定间隙的情况，即偏心距还处在安全范围内；

货车300到达卸货点，开始卸货时：如图8所示，车辆到达卸货点时，在开门臂302的开门滚轮3021与开门碰头装置200接触之前，开锁臂307首先与锁止块306作用，在开锁臂307的作用下，锁止块306逆时针转离，锁止块306被推离阻止开门臂302顺时针转动的位置，二级锁闭装置开始解锁，为开门臂302开门做准备；

货车300完全开门时：如图9所示，开门臂302滚轮3021沿着开门碰头装置200的导向面上升，产生顺时针转动的趋势，当曲拐机构过死点位置后，仓门301将被打开，而锁止块306由于重力作用和扭簧305作用回复到初始位置；

货车300关门时：货车300继续行驶，另一侧的关门臂带动开门臂302逆时针转动，当转动到一定角度时，开门臂302滚轮3021与锁止块306接触，给锁止块306顺时针转动的力，开门臂302推开锁止块306后顺利关门，而锁止块306将在重力和扭簧305作用下再次达到与开门臂302相对的初始状态。

本发明还提供一种铁路货车开关门系统，包括铁路货车300和安装在所述铁路货车300的二级锁闭装置，所述二级锁闭装置为上述任一项所述的二级锁闭装置。

该开关门系统具有与二级锁闭装置相同的有益效果。

以上对本发明所提供的一种铁路货车开关门系统及其二级锁闭装置进行了详细介绍。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 (11)

1.一种铁路货车开关门系统的二级锁闭装置，其特征在于，

包括相对卸货点地面固定的开锁臂(307)和安装在所述货车(300)的锁止块(306)；

所述货车(300)载货运行过程中，其曲拐的偏心距减小时，所述开门臂(302)顺时针转动而靠近所述锁止块(306)，直至所述偏心距减小至预定值时，所述锁止块(306)与所述开门臂(302)顶紧，以限制其顺时针转动；

所述货车(300)进入卸货点预备卸货时，所述开锁臂(307)还能够通过与所述货车(300)的相对运动，将所述锁止块(306)推离限制所述开门臂(302)顺时针转动的位置。

2.如权利要求1所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述锁止块(306)铰接于所述货车(300)，所述锁止块(306)在所述开锁臂(307)的推动下，能够绕与所述货车(300)的铰接点逆时针转动而远离所述开门臂(302)。

3.如权利要求2所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述锁止块(306)具有朝向所述开门臂(302)的第一顶紧面(3062)；所述开门臂(302)具有锁止座，所述锁止座具有朝向所述第一顶紧面(3062)的第二顶紧面(3022)，所述第二顶紧面(3022)与所述第一顶紧面(3062)水平顶紧。

4.如权利要求3所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述锁止块(306)还具有从所述第一顶紧面(3062)向所述铰接点延伸的第一圆弧面(3063)；所述锁止座还具有从所述第二锁紧面延伸、能够与所述第一圆弧面(3063)抱紧的第二圆弧面(3023)。

5.如权利要求3所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述锁止座设在所述开门臂(302)具有滚轮(3021)的一端。

6.如权利要求2所述的二级锁闭装置，其特征在于，还包括固定安装在所述货车(300)的安装座(303)，所述安装座(303)具有相对的两耳板(308)，两所述耳板(308)开有开孔，并插装有转轴(304)；所述锁止块(306)通过所述转轴(304)铰接于所述货车(300)。

7.如权利要求6所述的二级锁闭装置，其特征在于，两所述耳板(308)之间的所述转轴(304)外套有扭簧(305)，所述锁止块(306)被所述开锁臂(307)推离所述开门臂(302)时，所述扭簧(305)提供回复力。

8.如权利要求1所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述锁止块(306)具有操作凸起(3061)，所述开锁臂(307)与所述操作凸起(3061)沿所述行驶方向布置，以使所述开锁臂(307)通过所述操作凸起(3061)推动所述锁止块(306)。

9.如权利要求8所述的二级锁闭装置，其特征在于，所述开锁臂(307)具有臂座(3074)和操作柄(3075)，所述臂座(3074)安装在相对地面固定的结构上；所述开锁臂(307)通过所述操作柄(3075)推动所述操作凸起(3061)。

10.如权利要求1所述的二级锁闭装置，其特征在于，还包括开门碰头装置(200)，所述开锁臂(307)安装在所述开门碰头装置(200)。

11.一种铁路货车开关门系统，包括铁路货车(300)和安装在所述铁路货车(300)的二级锁闭装置，其特征在于，所述二级锁闭装置为权利要求1-10任一项所述的二级锁闭装置。