CN1091702C - 铁路斗车底架的过渡铸件 - Google Patents

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Abstract

一种铁路斗车(10)，用于装运货物，包括：分开的转向架(12)和支承在分开的转向架(12)上的车体(14)，车体(14)包括带中心梁(40)和排料开口(26)的底架，中心梁(40)位于朝着所装货物的排料口(26)区域，并具有向着排料口(26)倾斜的表面，底架具有将车体(14)连接到分开的转向架(12)的部件(100)，这些部件(100)的形状不同于中心梁(40)；车体(14)还包括在中心梁(40)和底架部件(100)之间的过渡部件(102)，沿着中心梁(40)的过渡部件(102)，其尺寸和形状与中心梁(40)相匹配；沿着底架部件(100)的过渡部件(102)，其尺寸和形状与底架部件(100)相匹配；中心梁(40)和底架部件(100)之间的过渡部件(102)使中心梁(40)具有斜面，而底架部件(100)为其他形状。

Description

铁路斗车底架的过渡铸件
本发明涉及一种铁路斗车，尤其是这种车底架在底部区域的结构以及这种车的排料口。本发明特别是涉及铁路斗车底架中心梁的结构以及车的相关框架件。
当前流行的铁路斗车的结构包括车体，具有所需长度、宽度、高度、功能、强度及相关属性，车体的两端支承在转向架上。转向架包括斗车的轮子和相关的轮架件。转向架的两侧支架设置成平行于轮子和导轨，转向架横轴在轮子和侧支架间横向延伸、侧支架、转向架横轴和轮子构成了斗车的转向架。车体对应于每个转向架都有一中心板，装在转向架横轴上面的中心槽内，柔性地将车体连接在转向架上。
当前流行的斗车结构中，中心梁作为底架的一部分沿着斗车体的长度方向延伸，中心梁伸至装配式的牵引梁和铸造的牵引臂，而牵引梁和牵引臂伸至斗车两端相互隔开的斗刮。连接到转向架横轴上的中心槽的中心板一体铸造在牵引臂或固定到牵引臂或装配式梁上。用来排放煤、谷物等大量物料的可关闭开口沿着中心梁两侧一个接一个地设在斗车底架上。一般地，考虑到强度时，中心梁一般为矩形，有封闭或开放的底面和平的侧面和平的顶面，中心梁经常是通过把两段长条状C型梁件焊接在一起而形成的，I字梁是另一种常见的梁。
另外，对于这样一个中心梁，斗车上一般增设中心梁罩和中心梁罩的加强板，而在中心梁上面形成斜面，减少斗车内的物料滞留在梁上而没有排放出来的情况。
1995年10月31日授权的美国专利5,462,139公开了一种铁路斗车的转向架组件，在这里引为参考文献。内布拉斯加州Omaha的Railway EdacationalBurean准备的草案号(Drawing No.)CX-5333公开了一种铁路斗车体组件，在此引为参考文献。
传统铁路斗车的缺点是，采用传统的中心梁时，斗车一定要增加中心梁罩、中心梁罩的加强板等结构，以在中心梁上面形成倾斜表面，这些结构增加了斗车的重量，减小了车内的体积。由于每辆车及其内容物的总重受到铁路线业主的限制，所以重量是很重要的。对于效率来说容积是重要的。有时还要在车内部涂上或衬上一些东西以防止装入的物料引起的沾污。传统的中心梁罩有尖锐的角或边，很难均匀地涂衬，经常是这些锐边处的衬层首先磨损，导致货物的沾污。
传统铁路斗车的另一个缺点是，如果不用中心梁罩来形成斜面，所装物料就会滞留在平面梁的上面而无法排放。完全排放是很重要的，能保证把货物全部运到目的地，防止为倒空斗车或运输残留货物而产生费用，最大可能地减少手工操作中产生的事故，防止先到货物和随后货物间混杂。
本申请的发明能够克服上述的以及因太具体、太多而无法提及的缺点。本发明的一个优点是不再需要为中心梁提供斜面的笨重中心梁罩及带锐角的相关加强板，也不再需要平顶的梁。利用本发明，容积和重量都增加的所装物料经带圆角的中心梁倾斜的上表面排放，不需增加结构，具有减少结构和平顶中心梁的优点。
优选地，本申请的核心发明的一种形式包括运载货物的铁路斗车，该斗车包括分开的转向架和支承在分开的转向架上的车体。车体包括有中心梁的底架，中心梁有圆角，底架上有排料开口，中心梁在排料开口区域朝着所装物料具有向排料开口倾斜的面。底架具有把车体连接到分开的转向架上的部件。这些部件的形状不同于中心梁的形状。车体还包括位于中心梁和底架部件间把车体连接到分开的转向架上的过渡部件。沿着中心梁的过渡部件其尺寸和形状与中心梁相匹配，沿着底架部件的过渡部件，其尺寸和形状与底架部件相匹配。过渡部件在中，心梁和底架部件间过渡，使中心梁具有带圆角的斜面，而底架部件具有其他形状。
在本发明的另一个形式中，包括上述的过渡部件。
通过阅读说明书，包括对附图简述后的优选实施例的详细描述，能充分地理解本发明的目的、优点和限制。
本发明的优选实施例将在以下参照附图加以描述。附图包括十幅图，每幅图简述如下：
图1是铁路斗车(现有技术)的侧视图；
图2是图1斗车(现有技术)的平面图；
图3是沿图1(现有技术)3-3线的斗车的剖视图；
图4是图1优选实施例过渡部件的平面图；
图5是图1-4的过渡部件的侧视图；
图6是从图6中左侧看去的图1-5的过渡部件的第一端视图；
图7是从图6中右侧看去的图1-6的过渡部件的另一个端视图；
图8是图1-7的过渡部件的第一顶部透视图；
图9是图1-8的过渡部件的旋转第二底部透视图；
图10是本发明牵引臂和过渡部件的平面图；
图11是图10牵引臂和过渡部件的侧视图。
在随后的描述和附图中，在全部说明书和图中的相同标号代表相同的部件，“顶”“底”等方向词基于在水平轨道上使用时结构的方向，以易于本领域普通技术人员对优选实施例的理解；这些术语并不限制专利权的范围，除非是包括在要考虑的权利要求中，下面是零部件及其在说明书和附图中相关标号的列表：铁路斗车10      分开的转向架12    车体14       侧壁16端壁18          车顶20            车底22       底板24排料开口26      支柱28            安装座30     中心梁40中心梁罩42      中心板99          底架部件100  法兰101过渡部件102     中空开口103       过渡端104    增加的材料105翅片状凸缘106   第一曲面108       过渡体109    第二曲110过渡区112       角114             角116        菱形过渡体118中心梁连接部130 底架部件连接部132              过渡端120
参见图1，运送货物的铁路斗车10包括分开的转向架12和支承在分开的转向架12上的车体14。如图1、2所示，车体14有侧壁16、端壁18、打开或封闭的顶部20，保护货物免受灰尘、潮湿和其他污物的影响，封闭顶部20也可以安装槽式顶盖以快速装货，车体14的侧壁16的外表面是光滑的，如图1所示，或者是带棱的，以承受翻转斗车倾倒时产生的应力，其内表面光滑，以便能快速卸货。侧壁16可以采用桁架以提高强度，在截面3-3的右侧示出了带棱的外表，而在左侧示出了光滑外表。
车体的端壁18和底部22是斜的，以向底板24底部的排料开口26集中所运物料。典型的铁路斗车具有一到四个底板，底板的数量很大程度上取决于所载货物的重量。
参见图1和3，支架28在车体内隔开分布，为侧壁16提供额外的侧向支承。这些支架28从车体22底部靠近底板24的地方伸向位于侧壁16内靠近车体14顶部20的安装座30。
中心梁40沿着车体14的中心线位于车体下面，通过斗车10把牵引和缓冲载荷(纵向车钩)传送到下一个铁路斗车。中心梁40从一个转向架12延伸到另一个转向架，一般为中空的矩形截面，有一个平顶以及一个开放或封闭的底部。参见图2和3，在现有技术中，在车体14底部22，中心梁罩42垂直于底板24顺着中心梁40的长度方向直接增设在平顶的中心梁40上，从中心梁向排料开口26提供斜面，中心梁罩42的目的是防止所装物料粘在或滞留在中心梁40上，使全部物料都能经排料开口26排出。参见图3，这种现有技术的中心梁罩42为中空的三角形或楔形截面，带有尖角，直接位于中心梁40上方。中心梁罩由沿中心梁40的长度方向分布的中心梁加强板支承。
参照图2，斗车10的排料开口26一个接一个地设置在中心梁40两侧，排料开口26是可以闭合的，以选择性地排出大量物料。参见图11和12，车体14包括把中心梁40连接到分开的转向架12上的底架部件或牵引臂100。底架部件100的形状与中心梁40不同，其大致为平顶截面。
底架部件100有一个一体的或分离式的中心板99，将底架部件100连接到转向架12。
本发明包括连接到底架部件100上的过渡部件102，其在现场被装在中心梁40和底架部件100之间。过渡部件102最好为铸造部件，用“B”级铸钢制造，过渡部件102的尺寸和形状都与底架部件100相匹配，各底架部件100都伸进过渡部件102大约2英寸。底架部件100伸进过渡部件102后，将二者焊在一起。另外，在另一个实施例中，底架部件100和过渡部件102为一体式部件。这种有过渡端的一体式底架部件与图10和11所示的两件式实施例相类似。底架部件100为中空的矩形截面，具有平顶和沿底架部件体长度沿伸以分布应力的凸缘101。
参见图4-9，过渡部件102在底架部件100装进过渡部件102的端部104处为带平顶、底面和侧面的中空矩形截面103。端部104处的壁相对于相配的底架部件100的截面来说较薄，并且各面的厚度相同。参见图5，过渡部件102有增加材料105增加此处的壁厚，以进行更好的应力分布，两个翅片状过渡部件的凸缘106设计用来进行应力分布，从端部104处的过渡部件102侧面伸出，位于过渡部件102底部附近。翅片状过渡部件的凸缘106的尺寸和位置与底架部件100的凸缘101相配。
图4为过渡部件102优选实施例的翅片状凸缘106的平面图。这两个凸缘为双曲形状。从最靠近端部104的曲线开始，翅片状凸缘106具有向着过渡部件体109的弯曲108，其中心点位于凸缘106内部，其半径小于凸缘106的宽度。凸缘106接着具有远离过渡部件本体109弯曲110。弯曲110的中心点在凸缘106外面，其半径大于凸缘的宽度，使凸缘106形成过渡部件体109的侧面，从而形成翅片状外观。图9为过渡部件102的底侧视图，示出了作为过渡部件102成形部分的翅片状凸缘106，翘片状凸缘106在端部104的厚度均匀，在凸缘106形成过渡部件体109的位置附近，其厚度逐渐增加，厚度增加能使应力更好地分布。
参见图8，过渡部件102在端部120附近过渡或转动并改变了其截面形状。优选地，截面形状的过渡在转向架12内纵轴的内侧形成。截面形状过渡位于底架部件100和中心梁40之间，能防止转动后的中心梁40与转向架12的轴干涉。
在过渡区112，壁的截面厚度增加，而中空开口103的截面积减小。过渡部件102在过渡区112外部圆滑，其曲线从矩形过渡体109的角114伸到端部120处的菱形过渡体118的角1 16。在过渡体端部120，中空菱形截面仍保持大约等于端部104处壁厚的均匀厚度。端部120的最上端角有两个斜面伸向侧面的角。端部120处的过渡部件102的尺寸和形状与中心梁40相匹配。因为中心梁40传统的矩形截面优选地被扭转了，形成了中心梁40最上端的圆角和从最上端圆角向排料开口26倾斜的侧面，因此，沿着车体14长度方向延伸的中心梁40具有倾斜表面。在优选实施例中，过渡部件102在中心梁40和底架部件100间过渡，使中心梁40形成有最上端圆角的斜面，而底架部件100为其他形状。
参照图4和5，在另一个实施例中，过渡部件102有一个中心梁连接部130，其为经过扭转的、中空方形截面，与中心梁40配合，中心梁连接部130有最上端的圆角，底架部件连接部132具有一个中空的方形截面，其具有在底架部件连接部132最上端的侧面。
还有一个实施例是，过渡部件102在现场被设置在中心梁40和把车体14连接到分开转向架12的底架部件100之间。过渡部件102具有一个中心梁连接部130，其尺寸和形状与中心梁40匹配；还具有一个底架连接部132，其尺寸和形状与底架部件100匹配。过渡部件102在现场在中心梁40和底架部件100之间过渡，使中心梁40具有带最上端圆角的斜面，而底架部件100为其他形状。
本领域技术人员可以认识到，在不脱离本发明真实构思和范围的情况下，能对过渡铸件进行修改。本发明真实构思和范围由所附权利要求书确定，由上述说明书进行解释。

Claims (10)

1.一种铁路斗车，用于装运货物，包括：
分开的转向架；和
支承在分开的转向架上的车体，
车体包括带排料口的底架，具有中心梁，中心梁位于朝着所装货物的排料口区域，并具有向着排料口倾斜的表面，
底架具有将车体连接到分开的转向架的部件，这些部件的形状不同于中心梁；
车体还包括在中心梁和把车体连接到分开的转向架上的底架部件之间的过渡部件，沿着中心梁的过渡部件，其尺寸和形状与中心梁相匹配；每个过渡部件都有中心梁连接部，其大致方形的截面扭转，使一个角位于中心梁连接部的最上端，沿着底架部件的过渡部件，其尺寸和形状与底架部件相匹配；
借助过渡部件中心梁和底架部件之间进行过渡，使中心梁具有斜面，而底架部件为其他形状；
中心梁具有面向所装货物的上部，上部的截面大致为三角形，沿着中心梁的过渡部件具有相匹配的三角形截面。
2.如权利要求1的铁路斗车，底架部件有平顶的截面，沿着底架部件的过渡部件具有相匹配的平顶截面。
3.如权利要求1的铁路斗车，转向架包括内、外轴和内、外轴上的轮子，中心梁和底架部件间的过渡部件偏离内轴。
4.如权利要求3的铁路斗车，沿着底架部件的过渡部件，在内轴的内部，其形状和尺寸与底架部件相匹配，借此过渡部件向偏离内轴的中心梁过渡。
5.如权利要求1的铁路斗车，过渡部件为铸件。
6.如权利要求1的铁路斗车，在排料口朝着所装货物的区域，中心梁的方形截面扭转，使一个角位于中心梁的最上端，其侧面从中心梁的最上端的角向排料口倾斜；底架具有将车体连接到分开的转向架的部件，这些部件的方形截面扭转，使其侧面位于底架部件的最上端，每个过渡部件都有底架部件连接部，其方形截面扭转，使其侧面位于底架部件连接部的最上端。
7.一种过渡部件，用于连接用于装运货物的铁路斗车车体的底架和中心梁，铁路斗车包括：分开的转向架和支承在分开的转向架上的车体，车体包括排料开口，中心梁位于朝着所装货物的排料口区域具有向着排料口倾斜的表面，底架具有将车体连接到分开的转向架的部件，这些部件的形状不同于中心梁，过渡部件具体安装在中心梁和把车体连接到分开的转向架上的底架部件之间，沿着中心梁的过渡部件，其尺寸和形状与中心梁相匹配，每个过渡部件都有中心梁连接部，其大致方形的截面扭转，使一个角位于中心梁连接部的最上端，沿着底架部件的过渡部件，其尺寸和形状与底架部件相匹配；
借助过渡部件过渡中心梁和底架部件，使中心梁具有斜面，而底架部件为其他形状。
8.如权利要求7的过渡部件，在朝着所装货物的排料口区域，铁路斗车中心梁的方形截面扭转，使一个角位于中心梁的最上端，其侧面从最上端的角向排料口倾斜；底架具有将车体连接到分开的转向架的部件，这些部件的方形截面扭转，使其侧面位于底架部件的最上端，每个过渡部件都有底架部件连接部，其方形截面扭转，使其侧面位于底架部件连接部的最上端。
9.一种过渡部件，用于连接铁路斗车车体的底架和中心梁，过渡部件具体安装在中心梁和把车体连接到分开的转向架上的底架部件之间，过渡部件具有中心梁连接部，其尺寸和形状与中心梁相匹配，所述中心梁连接部，其大致方形的截面扭转，使一个角位于中心梁连接部的最上端，过渡部件还有底架连接部，其尺寸和形状与底架部件相匹配；
借助具体安装在中心梁和底架部件之间的过渡部件使中心梁具有斜面，而底架部件为其他形状。
10.如权利要求9的过渡部件，在朝着所装货物的排料口区域，铁路斗车的中心梁的方形截面扭转，使一个角位于中心梁的最上端，其侧面从最上端的角向排料口倾斜；底架具有将车体连接到分开的转向架的部件，这些部件的方形截面扭转，使其侧面位于底架部件的最上端，每个过渡部件都有底架部件连接部，其方形截面扭转，使其侧面位于底架部件连接部的最上端。
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