CN112811209A - 一种适应列车双向装车的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适应列车双向装车的装置和方法，包括：由升降机构驱动上下摆动升降的溜管，溜管与摆动套固定连接，摆动套与固定套活动连接，固定套与旋转筒固定连接，旋转筒与旋转平台固定连接，旋转平台通过支撑机构和驱动机构与装车站的钢结构架连接；旋转筒中间设有衔接定量仓出料口和溜槽固定内套的中心落料筒，中心落料筒与钢结构架固定连接。本发明为适应列车两个方向都能够装车的要求，设立的旋转平台，将溜槽整体安装在旋转平台上，装车时根据列车行进的方向适当的旋转平台，使溜槽的倾斜方向适应列车的装车运行方向。装置结构简单，适应性强，可以在小范围改动钢结构架的前提下对现有装车站进行稍加改造，即可实现双向装车。

Description

一种适应列车双向装车的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种适应列车双向装车的装置和方法，是一种自动化机械运输设备和方法，是一种专门用于散装物料自动化定量装车的装车站所使用的溜槽。

背景技术

传统的列车自动化散装物料定量装车站，通常使用摆动式溜槽。摆动溜槽与直上直下的伸缩溜槽相比，其优势在于物料出口的方向与列车行进一致。装车时物料从溜槽中以与列车行进方向一致的倾斜角冲出溜槽，能够将物料填满车厢的前帮板下的车厢死角位置，而直上直下的伸缩溜槽只能在列车速度很慢甚至停止的情况下才能将前帮板下车厢死角填满，这无疑大幅度降低了车速，并意味着装载效率大大降低，或不要求填满车厢，才能适用。这对于煤炭等要求高效装载并尽可能填满的轻质散装物料的装卸，是无法接受的。因此，对于自动装载轻质散装物料的装车站，通常都采用摆动溜槽或摆动和伸缩结合的溜槽。然而，摆动溜槽的倾斜角即使摆动溜槽的优势，也是摆动溜槽的缺点。在装车实践，一些通过装车站的列车并不一定是按一个方向行进的，由于铁路运输的轨道设置往往受到当地地理的限制和轨道本身的要求，列车不能只按照一个方向通过装车站，而是双向都可能通过装车站。现有的解决方案是当列车正方向（所述的正方向是指列车行进方向与溜槽倾斜方向一致，反之为反方向）进入装车站则案常规装车，当列车反方向进入装车站时，则先完全通过装车站，再倒车进行装车，再返回。这样无疑大大降低了装车效率。如何使装车站适应双向装车是一个需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种适应列车双向装车的装置和方法。所述的装置和方法通过设置旋转平台使溜槽能够旋转180度，得以适应列车双向的装车。

本发明的目的是这样实现的：一种适应列车双向装车的装置，包括：由升降机构驱动上下摆动升降的溜管，所述的溜管与摆动套固定连接，所述的摆动套与固定套活动连接，所述的固定套与旋转筒固定连接，所述的旋转筒与旋转平台固定连接，所述的旋转平台通过支撑机构和驱动机构与装车站的钢结构架连接；所述的旋转筒中间设有衔接定量仓出料口和溜槽固定内套的中心落料筒，所述的中心落料筒与钢结构架固定连接。

进一步的，所述的升降机构是双油缸或绞车。

进一步的，所述的溜管设有伸缩段。

进一步的，所述的溜管出料端设有闸门。

进一步的，所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和径向滚轮支撑机构；所述的轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述的径向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的径向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个径向支撑滚轮，各个所述径向支撑滚轮与旋转平台固定连接。

进一步的，所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和滚动轴承；所述轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述滚动轴承的外环与钢结构架固定连接，所述的滚动轴承的内环与旋转平台固定连接。

进一步的，所述的滚动轴承是深沟轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承中的一种。

进一步的，所述的驱动机构包括：与所述旋转平台固定连接的驱动电机，所述驱动电机带有减速器和驱动齿轮，所述的驱动齿轮与固定在中心落料筒上的从动齿轮啮合。

进一步的，所述的驱动机构包括：与所述钢结构架固定连接的驱动电机，所述驱动电机带有减速器和驱动齿轮，所述的驱动齿轮与固定在旋转平台上的从动齿轮啮合。

一种使用上述装置的适应列车双向装车方法，所述方法的步骤如下：

步骤1，识别列车方向：通过观察或使用传感器识别列车进入装车站的方向；

步骤2，设定溜槽位置：根据列车进入装车站的方向确定溜管的摆动升降方向；

步骤3，调整溜管方向：确定溜槽当前的位置是否与步骤2所确定的溜槽摆动升降方向一致，如果一致，则维持当前状态，如果不一致则使溜管旋转180度，以适应当前列车进入装车站的方向；

步骤4，放下溜管：一个列车车厢进入装车位，溜管摆动放下，溜管出口的线位移运动方向与列车行进方向相反；

步骤5，卸料：物料从定量仓车门中流出，通过中心落料筒进入溜管，在溜管倾斜角的作用下，倾斜进入车厢堆积，直至溜管达到车厢后帮板，抬起溜管，结束一个车厢的装车，之后重复步骤4、5直至装满各个车厢。

本发明的优点和有益效果是：本发明为适应列车两个方向都能够装车的要求，设立的旋转平台，将溜槽整体安装在旋转平台上，装车时根据列车行进的方向适当的旋转平台，使溜槽的倾斜方向适应列车的装车运行方向。装置结构简单，适应性强，可以在小范围改动钢结构架的前提下对现有装车站进行稍加改造，即可实现双向装车。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一、二、三、四、五、八所述装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一、二、三、四所述装置的结构示意图；是列车向另一个方向运动，旋转平台旋转180度的结构示意图；

图3是本发明实施例一、二、三、四、六、九所述装置的结构示意图；

图4是本发明实施例十所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种适应列车双向装车的装置，如图1、2所示。本实施例包括：由升降机构1驱动上下摆动升降的溜管2，所述的溜管与摆动套3固定连接，所述的摆动套与固定套4活动连接，所述的固定套与旋转平台5固定连接，所述的旋转平台通过支撑机构6和驱动机构7与装车站的钢结构架8连接；所述的旋转筒中间设有衔接定量仓出料口9和固定套的中心落料筒10，所述的中心落料筒与钢结构架固定连接。

本实施例通过设置旋转平台，将溜槽各个部分安装在旋转平台上，根据需要调整平台旋转180度，以使溜槽的倾向角度适应列车装车运行的方向。

本实施例中所述的溜槽是摆动溜槽，必要时可以安装伸缩段和出口闸门。溜槽的升起和方向，可以采用油缸或绞车。

溜槽的旋转套与固定套同轴，旋转套绕水平轴随溜管的摆动而旋转，而固定套则与旋转平台固定连接，并随旋转平台绕竖直轴旋转。

由于旋转平台需要绕竖直轴旋转，并需要承受整个溜槽的重量，包括提升机构、溜管、固定套、摆动套等，在卸料之前还要承载部分物料，这些载荷大约书数吨中，因此，旋转平台在竖直方向（轴向）必须有较大的承载能力。本实施例专门设置了支撑机构，专门承载溜槽以及物料的重量，同时约束旋转平台的径向位移，使旋转平台能够绕中心落料筒旋转。支撑机构可以使用滚轮加轨道的方式，也可以采用轴承的方式，但由于旋转平台较大，使用轴承支撑，其成本会较高。

为使旋转平台能够旋转180度，本实施例设置了驱动机构。驱动机构可以采用电动机带动的齿轮组。齿轮组可以采用一般的圆柱形齿轮，也可以采用蜗轮蜗杆传动。齿轮组的安装位置也可以有多种选择，如可以将齿轮组的大齿轮安装在中心落料筒上，小齿轮及其电机和减速器安装在旋转平台上；或者将大齿轮安装在旋转平台上，将小齿轮和电动机及其减速器安装在钢结构架上。

实施例二：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于升降机构的细化，本实施例所述的升降机构是双油缸或绞车，如图1-3所示。

绞车结构简单，维护方便，不会出现漏油等问题，但绞车抬起和方向溜槽的动作比较缓慢，而油缸动作比较迅速，比较适应快速装车的要求。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于溜管的细化。本实施例所述的溜管设有伸缩段，如图1-3所示。

伸缩段通常采用里外两个套筒套在一起，外套固定，内套通过油缸或其他动力杆带动伸缩形成伸缩功能。有伸缩段的摆动溜槽更加灵活，能够适应更多类型的车厢。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于溜管的细化。本实施例所述的溜管出料端设有闸门，如图1-3所示。

溜管出料端的闸门主要用于将溜管作为缓冲设施，以提高装载效率。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于支撑机构的细化。本实施例所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和径向滚轮支撑机构；所述的轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道601和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮602，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述的径向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的径向支撑环形轨道603和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个径向支撑滚轮604，各个所述径向支撑滚轮与旋转平台固定连接，如图1所示。

本实施例使用滚轮实现对旋转平台轴向和径向的约束和支撑。滚轮设置在旋转平台的边缘，以获得最大效率的受力支撑。两条环形支撑轨道可以采用轻钢轨或方钢、圆钢、工字钢等多种型材。滚轮可以采用带有凸缘的钢轨用车轮，也可以是平底车轮，甚至直接使用滚动轴承的外圈作为车轮。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于支撑机构的细化。本实施例所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和滚动轴承605；所述轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述滚动轴承的外环与钢结构架固定连接，所述的滚动轴承的内环与旋转平台固定连接，如图3所示。

本实施例对旋转平台的轴向约束（垂直方向约束）仍然采用滚轮，而径向约束则采用滚动轴承。轴承安装的位置可以在旋转平台的外缘，如图3所示，也可以在中心部位，即旋转平台中心设置套筒，该套筒与钢结构架配合安装滚动轴承的外圈和内圈，形成径向约束。

滚动轴承可以使用各种形式的滚动轴承，如：深沟轴承、角接处轴承等。应当注意的是，对于某些种类的滚动轴承，如深沟轴承、圆锥滚子轴承等，其不但对径向有约束，还会对轴向有约束，因此必须注意与轴向滚轮支撑的关系，避免发生干涉。

实施例七：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于滚动轴承的细化。本实施例所述的滚动轴承是深沟轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承中的一种。

滚动轴承的选择，最好为没有轴向约束的单纯径向受力轴承为佳。

实施例八：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于驱动机构的细化。本实施例所述的驱动机构包括：与所述旋转平台固定连接的驱动电机701，所述驱动电机带有减速器702和驱动齿轮703，所述的驱动齿轮与固定在中心落料筒上的从动齿轮704啮合，如图1所示。

本实施例将旋转平台的驱动机构等电机等设施设置在旋转平台上，整体结构简单，易于维护，但由于从动齿轮设置在中心落料筒上，增加了中心落料筒的制造难度。

主动齿轮和从动齿轮可以采用圆柱齿轮，也可以采用蜗轮蜗杆。

实施例九：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于驱动机构的细化。本实施例所述的驱动机构包括：与所述钢结构架固定连接的驱动电机705，所述驱动电机带有减速器706和驱动齿轮707，所述的驱动齿轮与固定在旋转平台上的从动齿轮708啮合，如图3所示。

本实施例将驱动机构的电机等设施设置在钢结构架上，使从动齿轮直接带动旋转平台旋转，虽然降低了中心落料筒的制造难度，但由于电机等设施设置在旋转平台下方，给安装和维护增加了困难。

主动齿轮和从动齿轮可以采用圆柱齿轮，也可以采用蜗轮蜗杆。

实施例十：

本实施例是一种使用上述实施例所述装置的适应列车双向装车方法，所述方法的步骤如下，所述方法的流程图4所示：

步骤1，识别列车方向：通过观察或使用传感器识别列车进入装车站的方向。

由于是双向行驶，也就是说列车有进入装车站有两个可能的方向，因此首先要确定列车进入装车站的方向，才能确定溜管的摆动升降方向。

步骤2，设定溜槽位置：根据列车进入装车站的方向确定溜管的摆动升降方向。

溜管的摆动升降方向指的是：溜管出料口的线位移方向。对于列车的运动方向而言，溜管放下时的出口线位移的方向与列车运动方向相反，这样才能使物料填满车厢。

步骤3，调整溜管方向：确定溜槽当前的位置是否与步骤2所确定的溜槽摆动升降方向一致，如果一致，则维持当前状态，如果不一致则使溜管旋转180度，以适应当前列车进入装车站的方向。

由于在非装车状态，溜管是摆动抬起的，其出料口指向水平或接近水平的方向，因此，所述的旋转180度则是将溜管的出口指向反方向。在溜管旋转的过程中，形成溜管摆动升降的。

步骤4，放下溜管：一个列车车厢进入装车位，溜管摆动放下，溜管出口的线位移运动方向与列车行进方向相反。

溜管放下时，溜管出口处的物料流动方向应当指向车厢的前帮板，这样当初始的物料冲出溜管时能够堆积在车厢的前帮板处，即填满车厢前部，而不会留下空隙。

步骤5，卸料：物料从定量仓车门中流出，通过中心落料筒进入溜管，在溜管倾斜角的作用下，倾斜进入车厢堆积，直至溜管达到车厢后帮板，抬起溜管，结束一个车厢的装车，之后重复步骤4、5直至装满各个车厢。

在卸料过程中，由于中心落料筒是固定的，不论溜管在那个方向，中心落料筒都能够对准溜管，因此不会产生散落物料的现象。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如装车站的形式、各种列车进站的方式、步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种适应列车双向装车的装置，包括：由升降机构驱动上下摆动升降的溜管，所述的溜管与摆动套固定连接，所述的摆动套与固定套活动连接，其特征在于，所述的固定套与旋转筒固定连接，所述的旋转筒与旋转平台固定连接，所述的旋转平台通过支撑机构和驱动机构与装车站的钢结构架连接；所述的旋转筒中间设有衔接定量仓出料口和溜槽固定内套的中心落料筒，所述的中心落料筒与钢结构架固定连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的升降机构是双油缸或绞车。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的溜管设有伸缩段。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的溜管出料端设有闸门。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和径向滚轮支撑机构；所述的轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述的径向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的径向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个径向支撑滚轮，各个所述径向支撑滚轮与旋转平台固定连接。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的支撑机构包括：轴向滚轮支撑机构和滚动轴承；所述轴向滚轮支撑机构包括固定在钢结构架上的轴向支撑环形轨道和能够沿所述轴向支撑环形轨道滚动的多个轴向支撑滚轮，各个所述轴向支撑滚轮与旋转平台固定连接；所述滚动轴承的外环与钢结构架固定连接，所述的滚动轴承的内环与旋转平台固定连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的滚动轴承是深沟轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承中的一种。

8.根据权利要求4-7之一所述的装置，其特征在于，所述的驱动机构包括：与所述旋转平台固定连接的驱动电机，所述驱动电机带有减速器和驱动齿轮，所述的驱动齿轮与固定在中心落料筒上的从动齿轮啮合。

9.根据权利要求4-7之一所述的装置，其特征在于，所述的驱动机构包括：与所述钢结构架固定连接的驱动电机，所述驱动电机带有减速器和驱动齿轮，所述的驱动齿轮与固定在旋转平台上的从动齿轮啮合。

10.一种使用权利要求1所述装置的适应列车双向装车方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

步骤1，识别列车方向：通过观察或使用传感器识别列车进入装车站的方向；

步骤2，设定溜槽位置：根据列车进入装车站的方向确定溜管的摆动升降方向；

步骤3，调整溜管方向：确定溜槽当前的位置是否与步骤2所确定的溜槽摆动升降方向一致，如果一致，则维持当前状态，如果不一致则使溜管旋转180度，以适应当前列车进入装车站的方向；

步骤4，放下溜管：一个列车车厢进入装车位，溜管摆动放下，溜管出口的线位移运动方向与列车行进方向相反；

步骤5，卸料：物料从定量仓车门中流出，通过中心落料筒进入溜管，在溜管倾斜角的作用下，倾斜进入车厢堆积，直至溜管达到车厢后帮板，抬起溜管，结束一个车厢的装车，之后重复步骤4、5直至装满各个车厢。

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