CN107462409B - 漏斗车底门及开闭机构的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种漏斗车底门及开闭机构的试验装置，包括支撑架、底门安装座、挡板、底门、开闭机构及第一驱动缸，所述底门安装座与所述支撑架固定连接，所述挡板位于所述底门安装座沿纵向的侧方，所述挡板设置于所述支撑架上并与所述底门安装座之间形成出料口，所述底门设置于所述出料口处，所述底门的两端分别与所述底门安装座及所述挡板连接，所述开闭机构设置于所述底门安装座上，所述开闭机构与所述底门连接；所述第一驱动缸沿垂直于所述底门的方向设置，所述第一驱动缸的缸杆部与所述底门球铰连接，所述第一驱动缸的缸体部与所述支撑架球铰连接。本发明能够提高漏斗车底门的开合力大小，以及开闭机构的疲劳强度试验结果的准确性。

Description

漏斗车底门及开闭机构的试验装置

技术领域

本发明属于铁路漏斗车试验装置技术领域，尤其涉及一种漏斗车底门及开闭机构的试验装置。

背景技术

由于漏斗车底门及开闭机构是漏斗车的核心部件，因此为了保证漏斗车运行的稳定性，根据北美铁路协会标准AAR S-233-2014《有盖漏斗车新重力卸货口技术条件》，需要对漏斗车底门的开合力，以及开闭机构的疲劳强度进行试验。

然而，现有的漏斗车底门及开闭机构的试验装置由于仅能够模拟漏斗车在无负载(货物)条件下漏斗车底门及开闭机构的工作环境，因此所得出的漏斗车底门的开合力大小，以及开闭机构的疲劳强度不适用于漏斗车有负载的工况，即试验结果不准确。

发明内容

本发明针对现有漏斗车底门及开闭机构的试验装置测试漏斗车底门的开合力大小，以及开闭机构的疲劳强度时，试验结果不准确的技术问题，提出一种能够提高试验结果准确性的漏斗车底门及开闭机构的试验装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种漏斗车底门及开闭机构的试验装置，包括支撑架，底门安装座，可模拟漏斗车端墙的挡板，底门，可控制所述底门开合的开闭机构，以及可向所述底门施加力的第一驱动缸；其中，所述底门安装座与所述支撑架固定连接，所述挡板位于所述底门安装座沿纵向的侧方，所述挡板设置于所述支撑架上并与所述底门安装座之间形成出料口，所述底门设置于所述出料口处，所述底门的两端分别与所述底门安装座及所述挡板连接，所述开闭机构设置于所述底门安装座上，所述开闭机构与所述底门连接，以控制所述底门做开合所述出料口的运动；所述第一驱动缸沿垂直于所述底门的方向设置，所述第一驱动缸的缸杆部与所述底门球铰连接，所述第一驱动缸的缸体部与所述支撑架球铰连接。

作为优选，所述底门连接有多个所述第一驱动缸，多个所述第一驱动缸沿横向并排设置，多个所述第一驱动缸对称分布于所述底门上；本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置连接于一个所述底门的所述第一驱动缸的数量为多个，能够使所述底门的受力更加均匀，进一步真实模拟了漏斗车在有负载条件向所述底门及所述开闭机构的工作环境，进而提高了对所述底门的开合力大小，以及所述开闭机构的疲劳强度试验结果的准确性。

作为优选，所述底门连接有两个所述第一驱动缸。

作为优选，所述第一驱动缸的上设置有可检测第一驱动缸输出力大小的力传感器，以此能够实时获知对所述底门施加作用力的大小，从而能够在当所述底门所受的作用力与实际不符的情况下，及时调整所述第一驱动缸的动力输出量，进而保证了所述底门的受力环境始终与实际相符，更进而提高了对所述底门的开合力大小，以及所述开闭机构的疲劳强度试验结果的准确性。

作为优选，所述第一驱动缸为伺服作动器，由于伺服作动器采用了力闭环控制，因此实现了所述第一驱动缸在试验过程中对负载更加真实的模拟，进而提高了试验的可信度。

作为优选，所述挡板与所述支撑架可转动连接，所述支撑架上设置有可调节所述挡板转动角度的调节件，所述调节件与所述挡板连接，以使所述挡板的转动角度可调并在任意角度固定，即在当调节所述挡板转动角度的时候，可使挡板转动至所需角度，而在当完成对所述挡板转动角度的调节后，使所述挡板保持固定，以避免挡板因自重而转动；本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置挡板与所述支撑架可转动连接，以此在对不同型号漏斗车进行试验时，能够根据不同的所述底门安装角度调节挡板的角度，从而能够适用于对不同型号漏斗车进行所述底门的开合力大小，以及所述开闭机构的疲劳强度的试验，进而提高了试验装置的通用性。

作为优选，所述支撑架包括立柱，以及高度可调节的第一支撑梁，所述立柱沿垂向设置，所述立柱上形成有可调节所述第一支撑梁高度的第一调节部，所述第一支撑梁可拆卸连接于所述立柱的第一调节部，所述第一驱动缸的缸体部与所述第一支撑梁连接，所述底门安装座及所述挡板均固定设置于所述立柱上；本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置所述第一支撑梁及所述立柱，使所述第一支撑梁能够带动所述第一驱动缸进行高度的调节，从而带动所述底门位置的调节，进而保证所述底门在关闭状态下能够与所述挡板有效接触，更进而保证了试验过程的顺利进行，同时提高了试验装置的通用性。

作为优选，所述支撑架还包括第二支撑梁，所述第一支撑梁沿横向设置，所述第二支撑梁沿纵向设置，所述立柱上形成有可调节所述第二支撑梁高度的第二调节部，所述第二支撑梁可拆卸连接于所述立柱的第二调节部，所述底门安装座及所述挡板均与所述第二支撑梁固定连接；本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置所述第二支撑梁及所述立柱，使所述第二支撑梁能够带动所述底门安装座及所述挡板进行高度的调节，从而调节所述底门与所述挡板之间的相对位置，进而保证所述底门在关闭状态下能够与所述挡板有效接触，更进而保证了试验过程的顺利进行，同时提高了试验装置的通用性。

作为优选，所述底门的数量设置为两个，两个所述底门分别位于所述开闭机构沿纵向的两侧，所述开闭机构均与两个所述底门连接，以控制两个所述底门同步开合运动，从而能够实现同时对两个所述底门进行试验，进而能够提高试验过程的效率。

作为优选，本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置还包括可驱动所述开闭机构运动以打开所述底门的第二驱动缸，所述第二驱动缸的缸体部与所述支撑架固定连接，所述第二驱动缸的缸杆部连接有可与所述开闭机构接触的触碰件，所述触碰件对应于所述开闭机构设置，以将所述第二驱动缸的动力传递至所述开闭机构，继而使所述底门打开，通过所述第二驱动缸的往复运动使所述底门按一定频率做循环开合运动，进而能够高效率地完成所述底门及所述开闭机构循环运动的试验。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置所述第一驱动缸，能够根据漏斗车的实际工作条件对所述底门沿垂直方向施加所需大小的作用力，并且能够实时调整作用力的大小以实现对负载的动态模拟；同时通过将所述第一驱动缸的两端球铰连接，能够在所述底门位置发生变化时(如打开时)使所述第一驱动缸的姿态随所述底门做相应的调整，以使所述底门始终受到沿垂直自身方向的作用力，从而使所述底门的受力与漏斗车有负载情况下实际负载施加于所述底门的作用力相接近，即真实模拟了漏斗车在有负载条件向所述底门及所述开闭机构的工作环境，更进而能够显著提高对所述底门的开合力大小，以及所述开闭机构的疲劳强度试验结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为图1的主视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

以上各图中：1、底门；2、底门安装座；3、挡板；4、支撑架；4-1、立柱；4-2、第一支撑梁；4-3、底座；4-4、第二支撑梁；5、第一驱动缸；6、第一转轴；7、第二驱动缸；8、触碰件；9、开闭机构；9-1、第二转轴；9-2、摇臂；9-3、滚轮；9-4、拉杆。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所述的纵向为图2所示的水平方向，本发明所述的横向为垂直于图2所示的方向，本发明所述的垂向为图2所示的竖直方向，同时术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1至图3，一种漏斗车底门及开闭机构的试验装置，包括支撑架4，底门安装座2，可模拟漏斗车端墙的挡板3，底门1，可控制所述底门1开合的开闭机构9，以及可向所述底门1施加力的第一驱动缸5；其中，所述底门安装座2与所述支撑架4固定连接，所述底门安装座2一方面用于根据实际漏斗车的结构对所述底门1及所述开闭机构9进行固定，另一方面用于与所述挡板3一起模拟遮挡负载(货物)的围墙，所述挡板3位于所述底门安装座2沿纵向的侧方，所述挡板3设置于所述支撑架4上并与所述底门安装座2之间形成出料口，所述底门1设置于所述出料口处，所述底门1的两端分别与所述底门安装座2及所述挡板3连接，所述开闭机构9设置于所述底门安装座2上，所述开闭机构9与所述底门1连接，以控制所述底门1做开合所述出料口的运动；所述第一驱动缸5沿垂直于所述底门1的方向设置，所述第一驱动缸5的缸杆部与所述底门1球铰连接，所述第一驱动缸5的缸体部与所述支撑架4球铰连接。

本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置通过设置所述第一驱动缸5，能够根据漏斗车的实际工作条件对所述底门1沿垂直方向施加所需大小的作用力，并且能够实时调整作用力的大小以实现对负载的动态模拟；同时通过将所述第一驱动缸5的两端球铰连接，能够在所述底门1位置发生变化时(如打开时)使所述第一驱动缸5的姿态随所述底门1做相应的调整，以使所述底门1始终受到沿垂直自身方向的作用力，从而使所述底门1的受力与漏斗车有负载情况下实际负载施加于所述底门1的作用力相接近，即真实模拟了漏斗车在有负载条件向所述底门1及所述开闭机构9的工作环境，更进而能够显著提高对所述底门1的开合力大小，以及所述开闭机构9的疲劳强度试验结果的准确性。

需要说明的是，由于所述底门1及所示开闭机构9为实际漏斗车上的部件，所述挡板3为模拟漏斗车端墙的部件，以及所述底门安装座2的结构是所述底门1及所示开闭机构9的结构在漏斗车上的位置关系所决定的，即上述部件的结构为本领域的惯常技术，并且上述部件的结构不属于本发明的发明点，因此对于所述底门1、所示开闭机构9、所述挡板3及所述底门安装座2的结构在此不细述。

作为本发明的一种实施方式，如图1至图3所示，所述支撑件4包括立柱4-1、第一支撑梁4-2、第二支撑梁4-4及底座4-3，所述立柱4-1沿垂向设置，所述立柱4-1的数量设置为四个，四个所述立柱4-1围成矩形，所述第一支撑梁4-2沿横向设置，所述第一支撑梁4-2的数量设置为两个，所述第一支撑梁4-2的两端均与所述立柱4-1可拆卸连接，所述立柱4-1上形成有可调节所述第一支撑梁4-2高度的第一调节部，具体的：所述第一支撑梁4-2的两端均一体化形成有第一固定板，所述第一固定板上开设有多个第一通孔，所述第一调节部优选为垂向延伸的长通孔，所述第一调节部的数量对应于所述第一通孔设置为多个，此时所述第一固定板可通过螺栓及螺母固定连接于所述立柱4-1上，同时可根据所述第一调节部沿垂向的尺寸对所述第一支撑梁4-2的高度进行调节。

进一步如图1至图3所示，所述第二支撑梁4-4沿纵向设置，所述第二支撑梁4-4的数量设置为两个，所述立柱4-1上形成有可调节所述第二支撑梁4-4高度的第二调节部，所述第二支撑梁4-4可拆卸连接于所述立柱4-1的第二调节部，具体的：所述第二支撑梁4-4的两端均一体化形成有第二固定板，所述第二固定板上开设有多个第二通孔，所述第二调节部优选为沿垂向延伸个的长通孔，所述第二调节部的数量对应于所述第二通孔设置为多个，此时所述第二固定板可通过螺栓及螺母固定连接于所述立柱4-1上，同时可根据所述第二调节部沿垂向的尺寸对所述第二支撑梁4-4的高度进行调节。

进一步如图1至图3所示，所述底座4-3的顶部沿纵向开设有轨道槽，所述道槽的数量设置为多个，多个所述轨道槽沿横向并排分布，所述立柱4-1的底部可拆卸连接于所述底座4-3的轨道槽上，以此能够根据实际需要对所述立柱4-1的横向位置及纵向位置进行调节，从而能够适用于对不同型号漏斗车的试验，进而能够提高漏斗车底门及开闭机构的试验装置的通用性。

如图2，所述底门1平行于横向设置，所述底门1的一端与所述底门安装座2铰接，所述底门1的另一端与所述挡板3接触，所述底门1及所述挡板3的数量均设置为两个，两个所述挡板3分别位于所述底门安装座2的左右两个侧方，位于所述底门安装座2左侧的所述挡板3自左至右向下倾斜设置，位于所述底门安装座2右侧的所述挡板3自右至左向下倾斜设置，所述挡板3的顶部与所述第二支撑梁4-4可转动连接，所述支撑架4上设置有可调节所述挡板3转动角度的调节件，所述调节件与所述挡板3连接，以使所述挡板3的转动角度可调并在任意角度固定，即在当调节所述挡板3转动角度的时候，可使挡板3转动至所需角度，而在当完成对所述挡板3转动角度的调节后，使所述挡板3保持固定，以避免挡板3因自重而转动，从而在对不同型号漏斗车进行试验时，能够根据不同的所述底门1安装角度调节挡板3的角度，继而能够适用于对不同型号漏斗车进行所述底门1的开合力大小，以及所述开闭机构9的疲劳强度的试验，进而提高了试验装置的通用性，具体的：所述挡板3固定连接有可带动所述挡板3转动的第一转轴6，所述第一转轴6沿横向设置，所述第一转轴6的两端均与所述支撑架4可转动连接，所述调节件优选为电机，所述调节件的固定端与所述立柱4-1固定连接，所述调节件的动力输出端通过齿轮传动的方式与所述第一转轴6连接；所述底门安装座2及所述挡板3均与所述第二支撑梁4-4固定连接，以使所述第二支撑梁4-4能够带动所述底门安装座2及所述挡板3进行高度的调节，从而调节所述底门1与所述挡板3之间的相对位置，进而保证所述底门1在关闭状态下能够与所述挡板3有效接触，更进而保证了试验过程的顺利进行，同时提高了试验装置的通用性。

需要说明的是，所述调节件还可以为气缸或液压缸，所述调节件的缸体部与所述立柱4-1铰接，所述调节件的杠杆部与所述挡板3铰接。

另外，所述调节件还可以为：包括棘轮及棘爪，所述棘轮与所述第一转轴6固定连接，所述棘爪的一端与所述支撑架4可转动连接，所述棘爪的另一端与所述棘轮接触，以此在当所述挡板3的角度调节好后，将所述挡板3固定，从而避免所述挡板3在自重的作用下发生转动。

进一步如图2所示，所述挡板3的底部与所述底门1接触；所述第一驱动缸5优选为伺服作动器，由于伺服作动器采用了力闭环控制，因此实现了所述第一驱动缸5在试验过程中对负载更加真实的模拟，进而提高了试验的可信度，所述底门1连接有两个所述第一驱动缸5，两个所述第一驱动缸5沿横向并排设置，多个所述第一驱动缸5对称分布于所述底门1上，以此能够使所述底门1的受力更加均匀，从而进一步真实模拟了漏斗车在有负载条件向所述底门1及所述开闭机构9的工作环境，进而提高了对所述底门1的开合力大小，以及所述开闭机构9的疲劳强度试验结果的准确性；所述第一驱动缸5的缸体部与所述第一支撑梁4-2连接，以此使所述第一支撑梁4-2能够带动所述第一驱动缸5进行高度的调节，从而带动所述底门1位置的调节，进而保证所述底门1在关闭状态下能够与所述挡板3有效接触，更进而保证了试验过程的顺利进行，同时提高了试验装置的通用性。

基于上述，为了能够实时获知对所述底门1施加作用力的大小，所述第一驱动缸5的上设置有可检测第一驱动缸5输出力大小的力传感器，以此能够实时获知对所述底门1施加作用力的大小，从而能够在当所述底门1所受的作用力与实际不符的情况下，及时调整所述第一驱动缸5的动力输出量，进而保证了所述底门1的受力环境始终与实际相符，更进而提高了对所述底门1的开合力大小，以及所述开闭机构9的疲劳强度试验结果的准确性。

针对所述开闭机构9的结构，如图1至图3所示，其可以为：所述开闭机构9包括可转动的第二转轴9-1，可与所述第二转轴9-1同步转动的摇臂9-2，设置于所述摇臂9-2上的滚轮9-3以及可带动所述底门1绕所述底门安装座2转动的拉杆9-4，所述第二转轴9-1可转动设置于所述底门安装座2上，所述第二转轴9-1沿横向设置，所述摇臂9-2为V形，所述摇臂9-2的转轴与所述第二转轴9-1同轴设置，所述摇臂9-2与所述第二转轴9-1固定连接，所述滚轮9-3的数量设置为两个，两个所述滚轮9-3分别可转动设置于所述摇臂9-2远离所述第二转轴9-1的两个端部，所述拉杆9-4的数量设置为两个，两个所述拉杆9-4分别位于所述底门安装座2的两侧，所述拉杆9-4的一端与所述底门1铰接，所述拉杆9-4的另一端与所述底门安装座2铰接。

基于上述，如图1和图2所示，本发明漏斗车底门及开闭机构的试验装置还包括可驱动所述摇臂9-2转动的第二驱动缸7，所述第二驱动缸7沿纵向设置，所述第二驱动缸7位于所述滚轮9-3的右方，所述第二驱动缸7的缸体部与所述底座4-3的顶部固定连接，所述第二驱动缸7的缸杆部固定连接有可与所述滚轮9-3外圆周表面接触的触碰件8，所述触碰件8的形状可以为直角三角形，所述触碰件8沿纵向的一端(直角面)与所述第二驱动缸7的缸杆部连接，所述触碰件8沿纵向的另一端(斜面)正对所述滚轮9-3的外圆周表面设置，以将所述第二驱动缸7的动力传递至所述开闭机构9，继而使所述底门1打开，通过所述第二驱动缸7的往复运动使所述底门1按一定频率做循环开合运动，进而能够高效率地完成所述底门1及所述开闭机构循环运动的试验。

Claims (10)

1.一种漏斗车底门及开闭机构的试验装置，包括支撑架(4)，底门安装座(2)，可模拟漏斗车端墙的挡板(3)，底门(1)，可控制所述底门(1)开合的开闭机构(9)；

其中，所述底门安装座(2)与所述支撑架(4)固定连接，所述挡板(3)位于所述底门安装座(2)沿纵向的侧方，所述挡板(3)设置于所述支撑架(4)上并与所述底门安装座(2)之间形成出料口，所述底门(1)设置于所述出料口处，所述底门(1)的两端分别与所述底门安装座(2)及所述挡板(3)连接，所述开闭机构(9)设置于所述底门安装座(2)上，所述开闭机构(9)与所述底门(1)连接，以控制所述底门(1)做开合所述出料口的运动；

其特征在于：还包括可向所述底门(1)施加力的第一驱动缸(5)，所述第一驱动缸(5)沿垂直于所述底门(1)的方向设置，所述第一驱动缸(5)的缸杆部与所述底门(1)球铰连接，所述第一驱动缸(5)的缸体部与所述支撑架(4)球铰连接；所述挡板(3)的顶部与所述支撑架(4)可转动连接，所述支撑架(4)上设置有可调节所述挡板(3)转动角度的调节件，所述调节件与所述挡板(3)连接。

2.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述底门(1)连接有多个所述第一驱动缸(5)，多个所述第一驱动缸(5)沿横向并排设置，多个所述第一驱动缸(5)对称分布于所述底门(1)上。

3.根据权利要求2所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述底门(1)连接有两个所述第一驱动缸(5)。

4.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述第一驱动缸(5)上设置有可检测第一驱动缸(5)输出力大小的力传感器。

5.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述第一驱动缸(5)为伺服作动器。

6.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述挡板(3)与所述支撑架(4)可转动连接，所述支撑架(4)上设置有调节件，所述调节件与所述挡板(3)连接，以使所述挡板(3)的转动角度可调并在任意角度固定。

7.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述支撑架(4)包括立柱(4-1)，以及高度可调节的第一支撑梁(4-2)，所述立柱(4-1)沿垂向设置，所述立柱(4-1)上形成有可调节所述第一支撑梁(4-2)高度的第一调节部，所述第一支撑梁(4-2)可拆卸连接于所述立柱(4-1)的第一调节部，所述第一驱动缸(5)的缸体部与所述第一支撑梁(4-2)连接，所述底门安装座(2)及所述挡板(3)均固定设置于所述立柱(4-1)上。

8.根据权利要求7所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述支撑架(4)还包括第二支撑梁(4-4)，所述第一支撑梁(4-2)沿横向设置，所述第二支撑梁(4-4)沿纵向设置，所述立柱(4-1)上形成有可调节所述第二支撑梁(4-4)高度的第二调节部，所述第二支撑梁(4-4)可拆卸连接于所述立柱(4-1)的第二调节部，所述底门安装座(2)及所述挡板(3)均与所述第二支撑梁(4-4)固定连接。

9.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：所述底门(1)的数量设置为两个，两个所述底门(1)分别位于所述开闭机构(9)沿纵向的两侧，所述开闭机构(9)均与两个所述底门(1)连接，以控制两个所述底门(1)同步开合运动。

10.根据权利要求1所述的漏斗车底门及开闭机构的试验装置，其特征在于：还包括可驱动所述开闭机构(9)运动以打开所述底门(1)的第二驱动缸(7)，所述第二驱动缸(7)的缸体部与所述支撑架(4)固定连接，所述第二驱动缸(7)的缸杆部连接有可与所述开闭机构(9)接触的触碰件(8)，所述触碰件(8)对应于所述开闭机构(9)设置，以将所述第二驱动缸(7)的动力传递至所述开闭机构(9)，继而使所述底门(1)打开。