CN109249953A - 低阻力全开式货车顶盖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低阻力全开式货车顶盖系统，包括：左顶盖和右顶盖，每个顶盖的底部设有多个横梁，横梁上设有滑槽；支撑结构，支撑结构设置于车厢上，通过顶盖的横梁上的滑槽可滑动地支撑顶盖；驱动结构，设置于车厢端部，通过连杆结构连接同侧的顶盖，并驱动顶盖运动。该低阻力全开式货车顶盖系统解决了传统铁路货车活动顶盖开关阻力大，开度较小的问题，减小顶盖开闭时开闭机构需要克服的自重和摩擦力，并且开启后可以适应大宽度装料口。

Description

低阻力全开式货车顶盖系统

技术领域

本发明属于铁路运输设备领域，更具体地，涉及一种低阻力全开式货车顶盖系统。

背景技术

现有铁路货车活动顶盖主要采用翻转或回转两种开闭形式，由于在开关过程中顶盖无法得到车体的支撑，需要完全由开闭机构来克服顶盖的自重及摩擦阻力。当活动顶盖较重时，开关阻力巨大，需使用较大的气动元件。而铁路货车在装载散粒货物时多采用上装下卸的方式，为提高装货效率，装货料仓的装料口宽度较大，但现有铁路货车活动顶盖开度一般为车辆宽度的三分之一左右，难以适应这种大宽度装料口。

因此，需要研发一种低阻力全开式货车顶盖系统，减小顶盖开闭时开闭机构需要克服的自重和摩擦力，并且开启后可以适应大宽度装料口。

发明内容

本发明的目的是解决传统铁路货车活动顶盖开关阻力大，开度较小的问题，提供一种低阻力全开式货车顶盖系统，关闭时可完全遮盖车辆顶部，开启后可将车辆顶部完全露出。

为了实现上述目的，本发明提供一种低阻力全开式货车顶盖系统，包括：

左顶盖和右顶盖，每个顶盖的底部设有多个横梁，所述横梁上设有滑槽；

支撑结构，所述支撑结构设置于车厢上，通过所述顶盖的横梁上的滑槽可滑动地支撑所述顶盖；

驱动结构，设置于所述车厢端部，通过连杆结构连接同侧的顶盖，并驱动所述顶盖运动。

优选地，所述连杆结构包括连杆座、第一连杆、第二连杆，所述连杆座设置于所述车厢端部一侧，所述第一连杆一端与所述连杆座铰接，另一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆另一端铰接于同侧的顶盖。

优选地，所述驱动结构中还包括气缸和气缸座，所述气缸座设置于所述车厢端部，所述气缸的尾部铰接于所述气缸座，所述气缸的活塞杆铰接于所述第二连杆。

优选地，所述支撑结构包括支撑杆座和支撑杆，所述支撑杆座设置于所述车厢顶部两侧梁的外侧，所述支撑杆一端铰接于所述支撑杆座，另一端设有可转动的滚子，所述滚子安装于所述滑槽中。

优选地，所述支撑杆上的滚子为两个，第一滚子位于所述支撑杆端部，第二滚子位于所述支撑杆中部。

优选地，所述支撑杆座上设有限位挡块，用于限制所述支撑杆的旋转角度。

优选地，所述第二连杆通过圆柱销铰接于同侧的顶盖。

优选地，所述滑槽两端设有橡胶垫。

优选地，所述车厢两侧分别等距设置六个支撑结构。

优选地，包括两个所述驱动结构，分别设置于所述车厢前后两端。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置的支撑结构和驱动结构，将顶盖开闭运动分解为平移及回转两种运动，使开闭机构在顶盖平移运动中不承受顶盖重力，仅需克服摩擦阻力，在回转运动中减小顶盖的阻力力臂。因此，有效降低了顶盖开关时的阻力，实现低阻力开闭。

2、通过设置的连杆座、第一连杆、第二连杆等机械结构，实现了大开度功能，解决了现有铁路货车活动顶盖开度普遍较小的问题，可适应现有大宽度装料口。

3、气缸的活塞杆铰接于第二连杆，通过推动第二连杆即可实现顶盖的平移和回转两种运动。

4、设置有多根支撑杆，顶盖关闭时可对顶盖起到均匀的支撑，使得顶盖在自重较轻的情况下实现了较高的刚度，解决了现有铁路货车通长顶盖刚度较差或自重较大的问题。

5、滑槽两端设有橡胶垫，起到减震的作用，防止顶盖开闭过程中，滚子与滑槽两端发生磕碰。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统关闭状态的示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统全开状态的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统的组成结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统的支撑结构的示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统的开启过程平移运动初始位置示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统的开启过程平移运动结束位置示意图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的低阻力全开式货车顶盖系统的开启过程回转运动结束位置示意图。

附图标记说明

1、左顶盖；2、右顶盖；3、横梁；4、滑槽；5、连杆座；6、第一连杆；7、第二连杆；8、气缸；9、气缸座；10、支撑杆座；11、支撑杆；12、第一滚子；13、第二滚子；14、圆柱销；15、车厢；

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的低阻力全开式货车顶盖系统，包括：

左顶盖和右顶盖，每个顶盖的底部设有多个横梁，横梁上设有滑槽；

支撑结构，支撑结构设置于车厢上，通过顶盖的横梁上的滑槽可滑动地支撑顶盖；

驱动结构，设置于车厢端部，通过连杆结构连接同侧的顶盖，并驱动顶盖运动。

具体地，左、右顶盖在驱动结构的作用下，可沿支撑结构分别向左右两侧滑动，滑动至半程后，在连杆结构的作用下回转，使顶盖完全开启，该顶盖通过设置的支撑结构和驱动结构，将顶盖开闭运动分解为平移及回转两种运动，使开闭机构在顶盖平移运动中不承受顶盖重力，仅需克服摩擦阻力，在回转运动中减小顶盖的阻力力臂。因此，有效降低了顶盖开关时的阻力，实现低阻力开闭。

具体地，驱动结构设置于车厢的前后两端，并且左右对称，使左、右顶盖的前后两端都连接有驱动装置，并由其前后两端的驱动装置共同驱动。

作为优选方案，连杆结构包括连杆座、第一连杆、第二连杆，连杆座设置于车厢端部一侧，第一连杆一端与连杆座铰接，另一端与第二连杆铰接，第二连杆另一端铰接于同侧的顶盖。

具体地，通过设置的连杆座、第一连杆、第二连杆等机械结构，实现了大开度功能，解决了现有铁路货车活动顶盖开度普遍较小的问题，可适应现有大宽度装料口。

作为优选方案，驱动结构中还包括气缸和气缸座，气缸座设置于车厢端部，气缸的尾部铰接于气缸座，气缸的活塞杆铰接于第二连杆。

具体地，气缸的活塞杆铰接于第二连杆，通过推动第二连杆，使顶盖平移，平移停止后，气缸继续推动第二连杆，使第二连杆支撑顶盖进行回转，实现顶盖的平移和回转两种运动；顶盖关闭与开启运动过程相反。

作为优选方案，支撑结构包括支撑杆座和支撑杆，支撑杆座设置于车厢顶部两侧梁的外侧，支撑杆一端铰接于支撑杆座，另一端设有可转动的滚子，滚子安装于滑槽中。

具体地，设置支撑杆，顶盖关闭时可对顶盖起到均匀的支撑，使得顶盖在自重较轻的情况下实现了较高的刚度，解决了现有铁路货车通长顶盖刚度较差或自重较大的问题。

作为优选方案，支撑杆上的滚子为两个，第一滚子位于支撑杆端部，第二滚子位于支撑杆中部。

作为优选方案，支撑杆座上设有限位挡块，用于限制支撑杆的旋转角度。

作为优选方案，第二连杆通过圆柱销铰接于同侧的顶盖。

作为优选方案，滑槽两端设有橡胶垫。

具体地，滑槽两端设有橡胶垫，起到减震的作用，防止顶盖开闭过程中，滚子与滑槽两端发生磕碰。

作为优选方案，车厢两侧分别等距设置六个支撑结构。

作为优选方案，包括两个驱动结构，分别设置于车厢前后两端。

实施例

如图1至图7所示，该低阻力全开式货车顶盖系统包括：

左顶盖1和右顶盖2，每个顶盖的底部设有多个横梁3，横梁3上设有滑槽4；

车厢15两侧分别等距设置六个支撑结构，每个支撑结构包括支撑杆座10和支撑杆11，支撑杆座10设置于车厢15顶部两侧梁的外侧，支撑杆11一端铰接于支撑杆座10，另一端设有两个可转动的滚子，第一滚子12位于支撑杆11端部，第二滚子13位于支撑杆11中部，滚子安装于滑槽4中，支撑杆座10上设有限位挡块，用于限制所撑杆的旋转角度。

驱动结构设置于车厢15前后两端，连杆座5设置于车厢15端部一侧，第一连杆6一端与连杆座6铰接，另一端与第二连杆7铰接，第二连杆7另一端通过圆柱销14铰接于同侧的顶盖，气缸座9设置于车厢15端部，气缸8的尾部铰接于气缸座9，气缸8的活塞杆铰接于第二连杆7。

该低阻力全开式货车顶盖系统是两套完全相同的顶盖系统左右对称布置于车辆顶部，关闭时可完全遮盖车辆顶部，开启后可将车辆顶部完全露出。

当顶盖系统处于关闭位置时，左右顶盖分别是由中部的六根支撑杆来支撑，顶盖通过横梁内的滑槽垂直压在支撑杆端部的第一滚子和第二滚子上，支撑杆的支撑面压在车体的侧梁上，端部的销孔铰接于支撑杆座，此时顶盖重力完全由车体来承担，第一连杆、第二连杆及气缸均不承受顶盖的重力。

顶盖开启时，气缸活塞杆向外推出，推动第二连杆以第一连杆上部销孔为中心分别向左右两侧做回转运动，同时带动顶盖向左右两侧平移，当顶盖平移至滑槽尽头与第一滚子接触的位置时，顶盖停止平移运动，此时气缸活塞杆继续向外推出，第一连杆、第二连杆以连杆座孔为中心开始向左右两侧做回转运动，带动顶盖开始以支撑杆座孔为中心做回转运动，当顶盖带动支撑杆回转至与支撑杆座外部限位挡相接处位置时，整个顶盖完全开启，露出车辆整个顶部。

在整个开启过程中，顶盖的运动分为先平移再回转两个运动过程。在平移运动中顶盖重力完全由支撑杆与车体来承担，气缸推力仅需克服顶盖横梁滑槽与第一滚子、第二滚子之间的滚动摩擦阻力，因此所需气缸推力也很小。当顶盖开始做以撑杆座孔为中心的回转运动后，气缸推力需克服的运动阻力变为顶盖重心处重力对支撑杆座孔形成的阻力矩。由于此时顶盖重心距回转中心距离很近，因此气缸需克服的回转阻力矩也较小。

顶盖关闭与开启为相反运动过程。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，该低阻力全开式货车顶盖系统包括：

左顶盖和右顶盖，每个顶盖的底部设有多个横梁，所述横梁上设有滑槽；

支撑结构，所述支撑结构设置于车厢上，通过所述顶盖的横梁上的滑槽可滑动地支撑所述顶盖；

驱动结构，设置于所述车厢端部，通过连杆结构连接同侧的顶盖，并驱动所述顶盖运动。

2.根据权利要求1所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述连杆结构包括连杆座、第一连杆、第二连杆，所述连杆座设置于所述车厢端部一侧，所述第一连杆一端与所述连杆座铰接，另一端与所述第二连杆铰接，所述第二连杆另一端铰接于同侧的顶盖。

3.根据权利要求1或2所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述驱动结构中还包括气缸和气缸座，所述气缸座设置于所述车厢端部，所述气缸的尾部铰接于所述气缸座，所述气缸的活塞杆铰接于所述第二连杆。

4.根据权利要求1所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述支撑结构包括支撑杆座和支撑杆，所述支撑杆座设置于所述车厢顶部两侧梁的外侧，所述支撑杆一端铰接于所述支撑杆座，另一端设有可转动的滚子，所述滚子安装于所述滑槽中。

5.根据权利要求4所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述支撑杆上的滚子为两个，第一滚子位于所述支撑杆端部，第二滚子位于所述支撑杆中部。

6.根据权利要求4所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述支撑杆座上设有限位挡块，用于限制所述支撑杆的旋转角度。

7.根据权利要求2所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述第二连杆通过圆柱销铰接于同侧的顶盖。

8.根据权利要求1所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述滑槽两端设有橡胶垫。

9.根据权利要求1所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，所述车厢两侧分别等距设置六个支撑结构。

10.根据权利要求1所述的低阻力全开式货车顶盖系统，其特征在于，包括两个所述驱动结构，分别设置于所述车厢前后两端。