CN108216277B - 一种可适应高频次翻车机卸货的敞车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可适应高频次翻车机快速卸货的敞车。采用：转向架相对于轨道的横向游间不小于车体和靠车板间间隙，转向架侧架与摇枕之间设置防跳垫块，转动车钩的冲击座与车钩转动部件结合处设置大于零的间隙；车体侧柱顶端设置槽形压车垫板，侧柱侧面设置磨耗垫板；转向架摇枕弹簧外侧设置有弹簧挡圈；转向架摇枕端部两侧与侧架接触部分别设置摇枕止档等组合机构。本发明解决了车体、转向架、车钩三者在翻车机上的匹配问题，使客户采用固定靠车板、配重压车的翻车机实现高频次翻转卸货成为可能，既提高了效率又节省了对翻车机的维护成本，同时解决了车钩磨损、转向架破坏、车体磨损的问题，降低了车辆的维护成本。

Description

一种可适应高频次翻车机卸货的敞车

技术领域

本发明属于铁路货车技术领域，特别涉及一种采用翻车机卸货的敞车，具体是一种可适应高频次快速翻转的敞车。

背景技术

早期的翻车机采用四连杆摇臂压车机构、固定靠板的结构形式，翻转开始时车辆横向和垂向不受任何约束，通过翻转运动才与靠车板和压车头接触，对车辆造成较大冲击，易对车辆结构和附属装置(如转向架和车钩)造成损坏。因此，为适应大量的通用敞车的结构强度和附属配置，我国装备的翻车机大多配备了移动式的液压压车和靠车机构，在开始翻转前就对车辆横向和垂向进行约束固定，大大降低了车辆受损率。

但是，增加的液压系统需要定期维护，机构运动也需要若干秒的时间，增加了翻车机每次循环的周期，降低了翻转效率。随着社会经济的发展，在一些新建的专用铁路线上，客户往往更注重翻车机的卸车效率和维护成本，倾向于取消液压系统，改为固定靠车板和摇杆配重压车机构，这就需要采用专用敞车，并对车辆进行专门的设计，一方面具有足够的结构强度，二是从设计上解决车辆转向架和车钩在这种翻车机上受损的技术问题。

车钩受损的原因是由于车辆翻转中心和转动车钩旋转中心距轨面高度的不同，特别是新轮空车和磨耗轮重车连挂时，高差相差最大，车辆翻转时，车辆冲击座和车钩钩身间将发生复杂的相对运动。如果采用固定靠车板，车辆和靠车板间存在间隙，车辆在翻转的过程中同时会发生横移，冲击座钩口和车钩钩身很可能发生接触，从而对车钩造成附加扭矩，增大车钩损坏率，增加维修量，降低车辆使用率。

转向架受损的原因是在于三大件转向架的横向游间，如果该游间小于靠车板与车辆间的横向间隙，车辆的部分重量也将分布到转向架摇枕和侧架止档上，普通转向架这些部位能承受的力有限，冲击中易造成损坏，进而影响行车安全。另一方面，转向架游间又不能太大，否则将影响其动力性性能。

因此，将车体、转向架、车钩三者作为一个系统进行匹配以适应翻车机工况，这在以往的研究中没有可以任何借鉴的成果，是本发明需要重点解决的问题。

此外，采用摇杆机构配重压车的翻车机，压车头在车辆空车翻回的后50度，会与车辆脱离接触，此时转向架弹簧得到释放，而车辆处于倾斜状态，转向架弹簧极易弹出挡圈外，影响车辆运行安全。因此，需采取措施防止这种事故发生。

最后，由于车辆与翻车机及附属装置是在翻转过程中才接触，接触部位必然发生磨损，需要采取保护措施避免车辆因磨损而损坏。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足提供一种可适应高频次翻车机快速卸货的敞车，配置专门的车体和转向架，能适应固定靠板、配重压车的翻车机卸货，降低卸货工况对车辆的损坏率，提高车辆使用效率。

本发明通过以下技术方案实现：

适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，包括骨架式承载结构的车体、三大件铸钢转向架和转动车钩，其特征在于：

所述转向架相对于轨道的横向游间不小于车体和靠车板间间隙；车体和靠车板间间隙通过车辆限界获得。

所述转向架侧架与摇枕之间设置有限制侧架与摇枕相对位移行程的防跳垫块。

所述转动车钩的冲击座与车钩转动部件结合处设置大于零的间隙；所述间隙应能保证车辆在翻车机上翻转160度的过程中，钩身与冲击座开口间不发生接触和磨损，而是否发生接触和磨损需根据翻车机转动中心距轨面高度、车体和靠车板间隙、相邻两车车钩中心线高差模拟出翻转过程的车钩运动轨迹得出。

本发明所述转向架相对于轨道的横向游间包括摇枕与侧架的横向游间，车轮与轨道间的游间、承载鞍和侧架间隙，其中，摇枕与侧架间的横向游间不小于车体和靠车板间间隙。

所述车体侧柱顶端设置槽形压车垫板，侧柱侧面设置磨耗垫板。

所述转向架摇枕弹簧外侧设置有弹簧挡圈。

所述转向架摇枕端部两侧与侧架接触部分别设置有摇枕止档。

本发明将车体、转向架、车钩三者作为一个系统进行匹配，通过研究车辆横向移动后车钩运动轨迹，特别是研究、校核冲击座与钩身的干涉问题，并据此作为控制车辆侧墙与靠车板间隙与转向架横向游间的匹配的理论依据。通过研究，本发明采取两项设计技术对车辆进行优化，一是增大转向架相对与轨道的横向游间使其大于等于车体与靠车板间间隙，避免翻转过程中，车辆横向位移过大对转向架造成冲击；二是车体冲击座开口采用加大型开口，避免车钩在翻转过程中与冲击座干涉，造成车钩损坏。

本发明所述的铁路货车车体，枕柱上设槽形压车垫板，侧柱上设置磨耗垫板。槽型压车垫板相比角钢的压车垫板没有尖锐的棱边，与压车头的接触面光滑，可以避免啃蚀压车头。侧柱磨耗板用于承受侧墙与靠车板间的相对摩擦。

本发明针对翻车机卸货工况中转向架弹簧极易弹出挡圈外的问题，在转向架侧架和摇枕之间设置防跳垫块，解决弹簧弹出结构缺陷，防止翻转时弹簧跳出，影响行车安全。

本发明解决了车体、转向架、车钩三者在翻车机上的匹配问题，使客户采用固定靠车板、配重压车的翻车机实现高频次翻转卸货成为可能，既提高了效率又节省了对翻车机的维护成本，同时解决了车钩磨损、转向架破坏、车体磨损的问题，降低了车辆的维护成本。

附图说明

图1是本发明敞车端面结构示意图；

图2是本发明车钩转动轨迹分析示意图；

图3是本发明车钩和冲击座结构示意图；

图4为本发明转向架结构示意图；

图5是本发明翻车机压车头和靠车板工作示意图；

图6是本发明压车垫板结构示意图；

图7是现有压车垫板结构示意图。

附图说明：1为骨架式承载结构车体，2为转动车钩，3为三大件转向架，11为翻车机固定靠车板，12为翻车机摇杆压车机构压车头，13为翻车机摇杆压车机构，14为翻车机靠车板支撑机构，21为冲击座。

31为侧架，32为防跳垫块，33为摇枕，34为摇枕弹簧，35为弹簧挡圈，36为摇枕止档，37为横向游间。

O₁为翻车机旋转中心，A₁为转动车钩连挂点，A₂为固定车钩连挂点，B₁为车体横向移动后的转动车钩连挂点，B₂为车体转动90度后的转动车钩连挂点，L为车体与靠车板间理论间隙，L₁为车体横向移动量，L₂为车钩连挂轴心，D为转动车钩连挂点的运动轨迹。

101为槽形压车垫板，102为侧柱磨耗板，121为压车头运动轨迹。

具体实施方式

下面通过实例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合附图。

适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，包括骨架式承载结构的车体、三大件铸钢转向架和转动车钩；转向架相对于轨道的横向游间不小于车体和靠车板间间隙；转动车钩的冲击座与车钩转动部件结合处设置间隙；转向架侧架与摇枕之间设置有限制侧架与摇枕相对位移行程的防跳垫块。

转向架相对于轨道的横向游间包括摇枕与侧架的横向游间，车轮与轨道间的游间、承载鞍和侧架间隙，其中，摇枕与侧架间的横向游间不小于车体和靠车板间间隙。

车体侧柱顶端设置槽形压车垫板，侧柱侧面设置磨耗垫板。

转向架摇枕弹簧外侧设置有弹簧挡圈。

转向架摇枕端部两侧与侧架接触部分别设置有摇枕止档。

如图1所示，可适应高频次翻车机卸货的敞车，敞车由骨架式承载结构的车体1、转动车钩2、三大件铸钢转向架3等组成。车体1与翻车机固定靠车板11间存在理论间隙L，该值通常根据车辆限界缩减计算决定，为定值。

图2为车钩轴心线随翻车机旋转的轨迹，图中，O₁为翻车机旋转中心，A₁为转动车钩连挂点，A₂为固定车钩连挂点，B₁为车体横向移动后的转动车钩连挂点，B₂为车体转动90度后的转动车钩连挂点，L₁为车体横向移动量，L₂为车钩连挂轴心，D为转动车钩连挂点的运动轨迹。考虑车轮磨耗和重车压缩时，车钩轴心线最不利的初始位置为A₁A₂。固定车钩连挂点A₂保持不动，当翻车机开始翻转时，转动车钩连挂点A₁发生横向位移L₁(其中，L₁＝L)，到达B₁。继续旋转转动车钩连挂点A₁沿轨迹线D运动，车钩轴心线逐渐扫掠出一个圆锥面。

图3为转动车钩2与冲击座21间的干涉校核，其中翻车机翻转90°，转动车钩2连挂点A₁转到B₂，冲击座21沿翻车机旋转中心O₁转动90度，为避免转动车钩2钩身与冲击座21间的发生干涉，增大冲击座21开口，直到不发生干涉。

如图4所示，转向架的横向游间分为摇枕33与侧架31的横向游间37、车轮与轨道间的游间、承载鞍和侧架间隙。其中车轮与轨道间的游间基本为固定值，承载鞍和侧架31间隙较小可以忽略，只有摇枕33和侧架31横向游间37适当增大，使转向架的总横向游间37大于等于横向位移L₁，以防止摇枕止档36被车体1横向移动的冲击破坏。

如图4所示，针对技术背景中描述的翻车机卸货工况，转向架侧架31和摇枕33之间设置防跳垫块32，防止翻转时摇枕弹簧34跳出弹簧挡圈35的限位。

如图5所示为翻车机摇杆压车机构压车头12的运动轨迹121，图6所示为本发明压车垫板结构示意图，本发明采用将完全包覆的U形压车垫板101；由于翻车机摇杆压车机构压车头12为橡胶件，若采用现有的如图7所示的L形压车垫板，橡胶件会被其棱边啃蚀，本发明采用槽形压车垫板101很好地解决了压车头12啃蚀问题。

根据技术背景中描述的采用摇杆机构配重压车的翻车机，压车头12在车辆空车翻回的后50度，会与车辆脱离接触，此时车体依然倚靠在靠车板板上，随着转向架弹簧逐渐释放，车体1将与靠车板11间产生摩擦，因此本发明在车体侧面焊接固定了如图5所示的侧柱磨耗板102，侧柱磨耗板102与靠车板11接触用于保护车体1结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，包括骨架式承载结构的车体、三大件铸钢转向架和转动车钩，其特征在于：

所述转向架相对于轨道的横向游间不小于车体和靠车板间间隙；所述转向架相对于轨道的横向游间包括摇枕与侧架的横向游间，车轮与轨道间的游间、承载鞍和侧架间隙，其中，摇枕与侧架间的横向游间不小于车体和靠车板间间隙；

所述转向架侧架与摇枕之间设置有限制侧架与摇枕相对位移行程的防跳垫块；

所述转动车钩的冲击座与车钩转动部件结合处设置大于零的间隙。

2.根据权利要求1所述的可适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，其特征在于：所述车体侧柱顶端设置槽形压车垫板，侧柱侧面设置磨耗垫板。

3.根据权利要求2所述的可适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，其特征在于：所述转向架摇枕弹簧外侧设置有弹簧挡圈。

4.根据权利要求2所述的可适应高频次翻车机卸货的铁路货车敞车，其特征在于：所述转向架摇枕端部两侧与侧架接触部分别设置有摇枕止档。