CN113460099A - 一种底门开闭系统以及铁路漏斗车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底门开闭系统以及铁路漏斗车，底门开闭系统包括纵向对开内卸式底门、底门开闭装置以及开闭驱动装置，开闭驱动装置驱动底门开闭装置动作，从而带动纵向对开内卸式底门开启或关闭。底门开闭装置包括主动轴和主动连杆机构，主动轴上设置有主动轴；主动连杆机构包括偏心自锁连杆机构和随动连杆机构，偏心自锁连杆机构的第一端与主动轴固定连接、第二端与随动连杆机构的第一端铰接，随动连杆机构的第二端分别与第一底门和第二底门的第一端铰接。该底门开闭系统结构简单、操作灵活，可提升铁路漏斗车的适应性能。

Description

一种底门开闭系统以及铁路漏斗车

技术领域

本申请属于铁路货车技术领域，具体涉及一种底门开闭系统以及铁路漏斗车。

背景技术

铁路漏斗车是用于装运散粒货物并具有自卸功能的铁路车辆。由于卸货节省人工，经济快捷，漏斗车在国外铁路货车保有量中占有很大比例，漏斗结构和卸货机构也种类繁多，而国内漏斗车数量和车型较少，结构形式也较为单一，运载能力较弱。近年来，随着货车轴重增大、人力成本增加，开发新型铁路漏斗车成为当务之急。

现有的底门纵向布置的漏斗车，其卸货系统包括设置在漏斗仓底部卸料口处的至少一组底门传动机构及控制系统，底门由一根或多根沿车体纵向布置的传动轴控制，由于纵向传动轴需要贯通车体卸货区域，因此在车体中需要有纵向漏斗脊，传动轴布置在纵向漏斗脊的下部，车体漏斗被纵向漏斗脊分隔成若干纵向卸货口，漏斗结构整体呈W形，实际载货空间减少。

受漏斗结构限制，现有的漏斗车底门开闭机构被分为上部传动装置和下部传动机构，结构复杂，自重较大，传动效率低，开门力很大，容易出现卡滞。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种底门开闭系统以及铁路漏斗车，底门开闭系统结构简单、操作灵活，可提升铁路漏斗车的适应性能。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种底门开闭系统，包括纵向对开内卸式底门、底门开闭装置以及开闭驱动装置，所述纵向对开内卸式底门包括沿纵向对称设置的第一底门和第二底门，所述第一底门的外侧边和所述第二底门的外侧边均为铰接边，所述第一底门的内侧边与所述第二底门的内侧边相对设置；

所述底门开闭装置包括主动轴和主动连杆机构，所述主动连杆机构包括偏心自锁连杆机构和随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述主动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端与所述随动连杆机构的第一端铰接，所述随动连杆机构的第二端分别与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接；

所述开闭驱动装置与所述主动轴固定连接，用于驱动所述主动轴转动，带动所述偏心自锁连杆机构沿其轴向移动，并通过所述随动连杆机构驱动所述纵向对开内卸式底门开启或关闭。

可选的，所述主动连杆机构包括一个所述偏心自锁连杆机构和两个所述随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述主动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端分别与两个所述随动连杆机构的第一端铰接，两个所述随动连杆机构的第二端分别用于与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接。

可选的，所述偏心自锁连杆机构包括轴套、摆块、曲拐和横梁，所述轴套、所述摆块和所述曲拐依次铰接，并且铰接点的转轴平行于所述主动轴，所述轴套套装于所述主动轴上，所述曲拐的侧部设置有偏心槽，所述偏心槽的形状与所述轴套的截面形状相匹配，以使所述偏心自锁连杆机构在所述主动轴的驱动下转动收缩至所述轴套卡入所述偏心槽的状态、或者转动展开至所述轴套脱离所述偏心槽的状态；

所述横梁固定安装于所述曲拐的自由端，并且所述横梁的两端均伸出于所述曲拐外，两个所述随动连杆机构的第一端分别与所述横梁的两端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴。

可选的，所述主动连杆机构包括两个所述偏心自锁连杆机构和两个所述随动连杆机构，两个所述偏心自锁连杆机构的第一端均与所述主动轴固定连接，两个所述偏心自锁连杆机构的第二端分别与两个所述随动连杆机构的第一端铰接，两个所述随动连杆机构的第二端分别用于与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接。

可选的，所述偏心自锁连杆机构包括轴套、摆块和曲拐，所述轴套套装于所述主动轴上，所述轴套、所述摆块和所述曲拐依次铰接，并且铰接点的转轴平行于所述主动轴；所述曲拐的自由端与所述随动连杆机构的第一端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴；所述曲拐的侧部设置有偏心槽，所述偏心槽的形状与所述轴套的截面形状相匹配，以使所述偏心自锁连杆机构在所述主动轴的驱动下转动收缩至所述轴套卡入所述偏心槽的状态、或者转动展开至所述轴套脱离所述偏心槽的状态。

可选的，所述主动轴上设置有棱柱段；所述轴套为棱柱状套筒，所述轴套套装于所述棱柱段上；所述偏心槽为棱柱状槽。

可选的，所述随动连杆机构包括连杆构件和连接环，所述连杆构件的第一端与所述偏心自锁连杆机构的第二端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴，所述连杆构件的第二端设置有挂环，所述连接环套挂于所述挂环上、用于与所述门板铰接。

可选的，所述连杆构件包括连杆和调节杆，所述连杆的第一端与所述偏心自锁连杆机构的第二端铰接，所述连杆的第二端与所述调节杆的第一端螺纹连接，所述挂环设置于所述调节杆的第二端。

可选的，所述底门开闭系统还包括从动轴、从动连杆机构和传动机构，其中：所述从动轴与所述主动轴间隔且平行设置，所述传动机构分别连接所述从动轴和所述主动轴，以使所述从动轴跟随所述主动轴同步转动；所述从动连杆机构垂直于所述从动轴，所述从动连杆机构的结构与所述主动连杆机构的结构相同，所述从动连杆机构同样包括所述偏心自锁连杆机构和所述随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述从动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端与所述随动连杆机构的第一端铰接，所述随动连杆机构的第二端分别与所述第一底门和所述第二底门的第二端铰接。

可选的，所述从动连杆机构与所述主动连杆机构以所述对开门的平行于主动轴/从动轴轴向的中轴线为对称轴，对称设置。

可选的，所述传动机构为链传动机构，所述链传动机构包括主动链轮、从动链轮和传动链，所述主动链轮和所述从动链轮分别固定安装于所述主动轴和所述从动轴上，所述传动链以扭转180°的姿态套装于所述主动链轮和所述从动链轮上，以传递扭矩。

可选的，所述从动连杆机构与所述主动连杆机构的结构以及安装方向均相同。

可选的，所述传动机构为链传动机构，所述链传动机构包括主动链轮、从动链轮和传动链，所述主动链轮和所述从动链轮分别固定安装于所述主动轴和所述从动轴上，所述传动链套装于所述主动链轮和所述从动链轮上，以传递扭矩。

可选的，所述开闭驱动装置为手轮，所述手轮安装于所述主动轴上；

或者所述开闭驱动装置包括依次连接的动力源、减速器、传动轴和驱动传动机构，所述驱动传动机构的扭矩输出端与所述主动轴固定连接；所述动力源为手轮或者电机；

或者所述开闭驱动装置包括风缸和驱动连杆组件，所述驱动连杆组件的扭矩输入端与所述风缸的活塞铰接、扭矩输出端与所述主动轴固定连接。

可选的，所述第一底门与所述第二底门对称设置且结构相同，均包括固定连接的铰接倾斜板和托料倾斜板，所述铰接边位于所述铰接倾斜板上，所述铰接边上设置有2个以上铰接座，所述第一底门与所述第二底门均通过所述铰接座与所述漏斗铰接；所述托料倾斜板的面积大于所述铰接倾斜板，并且所述托料倾斜板相对于水平面的倾斜角小于所述铰接倾斜板相对于水平面的倾斜角。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种铁路漏斗车，包括上述的底门开闭系统。

可选的，所述开闭驱动装置包括手轮，所述手轮外露于所述铁路漏斗车。

由上述技术方案可知，本发明提供的底门开闭系统，包括纵向对开内卸式底门、底门开闭装置以及开闭驱动装置，开闭驱动装置驱动底门开闭装置动作，从而带动纵向对开内卸式底门开启或关闭。纵向对开内卸式底门包括沿纵向对称设置的第一底门和第二底门，第一底门的外侧边和第二底门的外侧边均为铰接边，第一底门的内侧边与第二底门的内侧边相对设置。纵向对开内卸式底门的开启方式是对开开启，第一底门与第二底门向外相向翻转，从而在纵向对开内卸式底门的中部形成开口，即实现货物内卸。

底门开闭装置包括主动轴和主动连杆机构，主动连杆机构包括相互铰接的偏心自锁连杆机构和随动连杆机构，偏心自锁连杆机构的第一端与主动轴固定连接、第二端与随动连杆机构的第一端铰接，随动连杆机构的第二端分别与第一底门和第二底门的第一端铰接。当主动轴转动时，由于主动连杆机构垂直于主动轴、且与主动轴固定连接，在主动轴的驱动下，主动连杆机构的偏心自锁连杆机构会以主动轴为转轴、在垂直于主动轴轴向的平面内(主动连杆机构的轴线位于该平面内)转动，从而改变偏心自锁连杆机构的铰接端(第二端)的空间位置，由于随动连杆机构的两端分别与偏心自锁连杆机构和门板铰接，当偏心自锁连杆机构的铰接端空间位置改变时，基于自身的刚性结构，随动连杆机构会随之移动，从而驱动第一底门和第二底门打开或关闭。当对开门处于关闭状态时，偏心自锁连杆机构依靠机构的自锁偏心距实现自锁，避免对开门意外开启。

与现有技术相比，本发明提供的底门开闭系统结构简单，通过转动主动轴可以同时驱动第一底门和第二底门同时开启或关闭，开闭操作灵活。本发明的底门开闭系统应用于铁路漏斗车时，该底门开闭系统设置于底门的端部，且主动轴垂直于底门的长度方向、设置于底门的端部，从而从根本上消除现有技术因纵向传动轴需要贯通车体卸货区域，因此在车体中需要有纵向漏斗脊，挤占漏斗的载货空间的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例1中底门开闭系统的结构示意图一；

图2为图1中主动连杆机构/从动连杆机构的处于收缩状态时的主视图；

图3为图2的侧视图；

图4为图1中主动连杆机构/从动连杆机构的处于展开状态时的主视图；

图5为图4的侧视图；

图6为主动连杆机构/从动连杆机构的处于收缩状态时的又一结构示意图；

图7为本发明实施例1中底门开闭系统的结构示意图二；

图8为本发明实施例1中底门开闭系统处于关闭状态的结构示意图；

图9为图8的侧视图；

图10为本发明实施例1中底门开闭系统处于开启状态的结构示意图；

图11为图10的侧视图。

图12为本发明实施例2中铁路漏斗车的结构示意图。

附图标记说明：100-底门开闭装置；10-主动轴；20-主动连杆机构；30-从动轴；40-从动连杆机构；50-传动机构，51-主动链轮，52-从动链轮，53-传动链；1-轴套；2-摆块；3-曲拐，3a-偏心槽；4-连杆；5-调节杆；6-连接环；7-横梁；8-偏心自锁连杆机构；9-随动连杆机构；200-纵向对开内卸式底门，210-第一底门，220-第二底门，201-铰接倾斜板，202-托料倾斜板，203-铰接座；300-漏斗；400-底架；500-转向架；600-制动装置；700-车钩缓冲装置；800-开闭驱动装置，810-动力源，820-减速器，830-传动轴，840-驱动传动机构。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

为了解决现有底门开闭装置所存在的结构复杂，自重较大，传动效率低，开门力很大，容易出现卡滞的技术问题，本发明提供了一种底门开闭系统，基本发明构思如下：

一种底门开闭系统，包括纵向对开内卸式底门、底门开闭装置以及开闭驱动装置，纵向对开内卸式底门包括沿纵向对称设置的第一底门和第二底门，第一底门的外侧边和第二底门的外侧边均为铰接边，第一底门的内侧边与第二底门的内侧边相对设置；底门开闭装置包括主动轴和主动连杆机构，主动连杆机构包括偏心自锁连杆机构和随动连杆机构，偏心自锁连杆机构的第一端与主动轴固定连接，偏心自锁连杆机构的第二端与随动连杆机构的第一端铰接，随动连杆机构的第二端分别与第一底门和第二底门的第一端铰接；开闭驱动装置与主动轴固定连接，用于驱动主动轴转动，带动偏心自锁连杆机构沿其轴向移动，并通过随动连杆机构驱动纵向对开内卸式底门开启或关闭。

该底门开闭系统的工作原理如下：

开闭驱动装置驱动主动轴转动，由于主动连杆机构垂直于主动轴、且与主动轴固定连接，在主动轴的驱动下，主动连杆机构的偏心自锁连杆机构会以主动轴为转轴、在垂直于主动轴轴向的平面内转动，从而改变偏心自锁连杆机构的铰接端(第二端)的空间位置，由于随动连杆机构的两端分别与偏心自锁连杆机构和门板铰接，当偏心自锁连杆机构的铰接端空间位置改变时，基于自身的刚性结构，随动连杆机构会随之移动，从而驱动第一底门和第二底门打开或关闭。当对开门处于关闭状态时，偏心自锁连杆机构依靠机构的自锁偏心距实现自锁，避免对开门意外开启。

上述底门开闭系统的底门开闭装置结构简单，通过转动主动轴可以同时驱动第一底门和第二底门同时开启或关闭，开闭操作灵活。从而解决了现有技术所存在的技术问题。

为了充分理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明：

实施例1：

本发明实施例提供一种底门开闭系统，参见图1和图7，该底门开闭系统包括纵向对开内卸式底门200、底门开闭装置100以及开闭驱动装置800，纵向对开内卸式底门200包括沿纵向对称设置的第一底门210和第二底门220，第一底门210的外侧边和第二底门220的外侧边均为铰接边，第一底门210的内侧边与第二底门220的内侧边相对设置。纵向对开内卸式底门200的开启方式是对开开启，第一底门210与第二底门220向外相向翻转，从而在纵向对开内卸式底门200的中部形成开口，即实现货物内卸。当底门处于关闭状态时，第一底门210的内侧边与第二底门220的内侧边应紧密贴合，避免产生缝隙，使得货物掉落。

具体参见图1和图7，本实施例中，第一底门210与第二底门220对称设置且结构相同，均包括固定连接的铰接倾斜板201和托料倾斜板202，铰接边位于铰接倾斜板201上，铰接边上设置有2个以上铰接座203，第一底门210与第二底门220均通过铰接座203与漏斗的底部卸料口铰接。托料倾斜板202主要起封闭卸料口、承托货物的作用，托料倾斜板202的面积大于铰接倾斜板201，并且托料倾斜板202相对于水平面的倾斜角小于铰接倾斜板201相对于水平面的倾斜角，使得整个纵向对开内卸式底门200的截面呈U型或V型。

底门开闭装置100的结构如图1和图7所示，底门开闭装置100包括主动轴10和主动连杆机构20，开闭驱动装置800与主动轴10固定连接，用于驱动主动轴10转动。主动连杆机构20包括偏心自锁连杆机构8和随动连杆机构9，偏心自锁连杆机构8能够依靠机构的自锁偏心距实现自锁，偏心自锁连杆机构8的第一端与主动轴10固定连接，偏心自锁连杆机构8的第二端与随动连杆机构9的第一端铰接，随动连杆机构9的第二端分别与第一底门210和第二底门220的第一端铰接。由于要驱动第一底门210和第二底门220同时开闭，因此需要主动连杆机构20与对开门的第一端具有两个铰接点，根据具体使用工况，可以选择将主动连杆机构20设置为由偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9构成，或者主动连杆机构20由两个偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9构成。

参见图2至图5，本实施例中，主动连杆机构20包括偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9，偏心自锁连杆机构8的第一端与主动轴10固定连接，偏心自锁连杆机构8的第二端分别与两个随动连杆机构9的第一端铰接，两个随动连杆机构9的第二端分别用于与第一底门210和第二底门220的第一端铰接。偏心自锁连杆机构8同时驱动两个随动连杆机构9共同运动。

参见图2至图5，本实施例中，偏心自锁连杆机构8包括轴套1、摆块2、曲拐3和横梁7，轴套1套装于主动轴10上，轴套1、摆块2和曲拐3依次铰接，并且铰接点的转轴平行于主动轴10，铰接的轴套1、摆块2和曲拐3类似铰链，可以围绕主动轴10转动。当主动轴10向卷取方向转动时，铰接的轴套1、摆块2和曲拐3包裹于主动轴10上；当主动轴10向伸展方向转动时，铰接的轴套1、摆块2和曲拐3脱离主动轴10上。由于轴套1、摆块2和曲拐3均为刚性结构，因此通过主动轴10的转动可以驱动曲拐3的自由端(第二端)在垂直于主动轴10轴向的平面内移动。

上述偏心自锁连杆机构8的自锁是通过轴套1与曲拐3的结构实现的，具体的，参见图3和图5，本实施例中，曲拐3的侧部设置有偏心槽3a，当主动连杆机构20处于收缩状态，即铰接的轴套1、摆块2和曲拐3处于卷取状态时，偏心槽3a的中心与摆块2-曲拐3铰接点中心的连线与主动连杆机构20的轴线之间存在一个偏心角，使得偏心自锁连杆机构8能够依靠机构的自锁偏心距实现自锁。偏心槽3a的形状与轴套1的截面形状相匹配，以使偏心自锁连杆机构8在主动轴10的驱动下转动收缩至轴套1卡入偏心槽3a的状态、或者转动展开至轴套1脱离偏心槽3a的状态。

偏心自锁连杆机构8与随动连杆机构9的铰接是通过横梁7实现的，参见图2和图3，横梁7固定安装于曲拐3的自由端，并且横梁7的两端均伸出于曲拐3外，两个随动连杆机构9的第一端分别与横梁7的两端铰接，并且铰接点的转轴垂直于主动轴10，则偏心自锁连杆机构8卷取或者展开时，可带动两个随动连杆机构9在主动轴10轴线与偏心自锁连杆机构8轴线所限定的平面内相对或相向转动，从而实现对开门的开启或关闭。

在其他实施例中，主动连杆机构20还可设置为包括两个偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9，两个偏心自锁连杆机构8的第一端均与主动轴10固定连接，两个偏心自锁连杆机构8的第二端分别与两个随动连杆机构9的第一端铰接，两个随动连杆机构9的第二端分别用于与第一底门210和第二底门220的第一端铰接。

在此实施方式下，偏心自锁连杆机构8可采用与本实施例相似的结构，具体的，如图6所示，主动连杆机构20包括两个偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9时，偏心自锁连杆机构8仅包括轴套1、摆块2和曲拐3，轴套1套装于主动轴10上，轴套1、摆块2和曲拐3依次铰接，并且铰接点的转轴平行于主动轴10；曲拐3的自由端用于与随动连杆机构9的第一端铰接，并且铰接点的转轴垂直于主动轴10。曲拐3的结构可同本实施例，即曲拐3的侧部设置有偏心槽3a，偏心槽3a的形状与轴套1的截面形状相匹配，以使偏心自锁连杆机构8在主动轴10的驱动下转动收缩至轴套1卡入偏心槽3a的状态、或者转动展开至轴套1脱离偏心槽3a的状态。

由于本发明中，偏心自锁连杆机构8是采用过死点的方式开启和实现自锁，因此优选将轴套1设置为棱柱状套筒，对应的偏心槽3a为棱柱状槽。例如棱柱结构均采用四棱柱、棱边倒角，当然，采用三棱柱、五棱柱或其他棱柱结构也同样适用。相应的，主动轴10上设置有棱柱段，轴套1套装于棱柱段上，通过该棱柱结构实现止转以及扭矩传递。

参见图2至图5，本实施例中，随动连杆机构9包括连杆构件和连接环6，连杆构件的第一端与偏心自锁连杆机构8的第二端(横梁7的端部或者曲拐3的自由端)铰接，并且铰接点的转轴垂直于主动轴10，连杆构件的第二端设置有挂环，连接环6套挂于挂环上、用于与门板铰接。

考虑到对开门的制造误差，以及开闭机构的组装公差，可能会导致第一底门210和第二底门220开度不同步，或者关闭时的密封间隙不达标。为了解决该技术问题，作为优选实施例，该连杆构件包括连杆4和调节杆5，连杆4的第一端与偏心自锁连杆机构8的第二端铰接，连杆4的第二端与调节杆5的第一端螺纹连接，优选连杆外螺纹、调节杆5内螺纹的配合结构，挂环设置于调节杆5的第二端。当出现第一底门210和第二底门220开度不同步，或者关闭时的密封间隙不达标的情况时，可以通过调节连杆与调节杆5的相对位置，改变连杆构件的整体长度，从而弥补制造误差、组装公差造城的错位量。

对于长度在1.5m以内的对开门，一般单侧驱动即可开启，若对开门的长度超过1.5m，则需要在对开门的两端均设置开闭机构。也就是说，对于长度超过1.5m的对开门，对应的对开门开闭机构还包括从动轴30、从动连杆机构40和传动机构50，从动轴30与主动轴10间隔且平行设置，从动连杆机构40的结构与主动连杆机构20的结构相同，即动连杆机构同样包括偏心自锁连杆机构8和随动连杆机构9，偏心自锁连杆机构8的第一端与从动轴30固定连接，偏心自锁连杆机构8的第二端与随动连杆机构9的第一端铰接，随动连杆机构9的第二端分别与第一底门210和第二底门220的第二端铰接。从动连杆机构40的具体结构可参照主动连杆机构20，具体内容此处不再赘述。

传动机构50分别连接从动轴30和主动轴10，以使从动轴30跟随主动轴10同步转动。从动连杆机构40垂直于从动轴30，传动机构50可采用现有任一种用于传递扭矩且实现同步运动的机构，例如链传动机构50、同步带等，具体选型本发明不做限制。本实施例中，传动机构50为链传动机构50，链传动机构50包括主动链轮51、从动链轮52和传动链53，主动链轮51和从动链轮52分别固定安装于主动轴10和从动轴30上，传动链53套装于主动链轮51和从动链轮52上，以传递扭矩。

在该对开门开闭机构的具体结构布置上，有两种方案可以选择：对称式或同向式。对称式布置结构参见图1，从动连杆机构40与主动连杆机构20以对开门的平行于主动轴10/从动轴30轴向的中轴线(即对开门的宽度方向的中轴线)为对称轴，对称设置。此时从动连杆机构40与主动连杆机构20相对于对称轴镜像对称，偏心自锁连杆机构8的自锁方向是相反的，为了实现从动连杆机构40与主动连杆机构20同步运动，此时需要将传动链53扭转180°后套装于链轮上，通过扭转传动链53可以确保主动轴10与从动轴30同步反向转动。

同向式布置结构参见图7，从动连杆机构40与主动连杆机构20的结构以及安装方向均相同。此时从动连杆机构40与主动连杆机构20无论是结构、还是安装时的自锁方向均完全相同，偏心自锁连杆机构8的自锁方向是相同的，此时传动链53无需扭转，可直接套装于主动链轮51和从动链轮52上，保证主动轴10与从动轴30同步同向转动，以传递扭矩。

相比于同向式布置结构，采用对称式布置结构时，主动侧与从动侧的各相关配件的数量、种类完全相同，生产组织的工序相对简单。并且从结构上考虑，采用对称式布置结构使得对开门两侧的受力情况完全相同。因此，当应用于长度超过1.5m的对开门时，开闭机构应优选对称式布置结构。

开闭驱动装置800用于驱动主动轴10转动，开闭驱动装置800可采用现有任一种实现转动的装置，具体实现方式本发明不做限制。在某一实施例中，开闭驱动装置800为手轮，手轮安装于主动轴10上，具体结构如图7所示；在另一实施例中，开闭驱动装置800包括依次连接的动力源810、减速器820、传动轴830和驱动传动机构840，驱动传动机构840的扭矩输出端与主动轴10固定连接，该动力源可以是手轮或者电机，驱动传动机构840优选链传动机构50，具体结构如图1所示。在又一实施例中，该开闭驱动装置800包括风缸和驱动连杆组件，驱动连杆组件的扭矩输入端与风缸的活塞铰接、扭矩输出端与主动轴10固定连接，该风动力开闭驱动机构的具体结构可参照现有技术。

参见图8至图11，本实施例提供的底门开闭系统的工作原理如下：

开闭驱动装置800驱动主动轴10转动，由于主动连杆机构20垂直于主动轴10、且与主动轴10固定连接，在主动轴10的驱动下，主动连杆机构20的偏心自锁连杆机构8会以主动轴10为转轴、在垂直于主动轴10轴向的平面内转动。当主动轴10向卷取方向转动时，偏心自锁连杆机构8的各构件(轴套1、摆块2和曲拐3)包裹于主动轴10上；当主动轴10向伸展方向转动时，偏心自锁连杆机构8的各构件(轴套1、摆块2和曲拐3)脱离主动轴10上。由于轴套1、摆块2和曲拐3均为刚性结构，因此通过主动轴10的转动可以驱动曲拐3的自由端(偏心自锁连杆机构8的第二端)在垂直于主动轴10轴向的平面内移动，从而改变曲拐3的自由端的空间位置。

由于随动连杆机构9的两端分别与偏心自锁连杆机构8和门板铰接，当偏心自锁连杆机构8的铰接端空间位置改变时，基于自身的刚性结构，随动连杆机构9会随之移动，从而驱动第一底门210和第二底门220打开或关闭。

偏心自锁连杆机构8能够依靠机构的自锁偏心距实现自锁，在主动轴10转动时，偏心自锁连杆机构8在主动轴10的驱动下可以转动收缩至轴套1卡入偏心槽3a的状态，实现自锁，此状态对应对开门的关闭状态，避免对开门意外开启。偏心自锁连杆机构8还可在主动轴10的驱动下转动展开至轴套1脱离偏心槽3a的状态，此状态对应对开门的开启状态。

对于采用主动侧-从动侧两端驱动的对开门，当主动轴10转动时，扭矩会通过传动机构50同步传递至从动轴30，则在从动侧，从动轴30充当主动轴10的作用，驱动从动连杆机构40同步动作，共同开启或者关闭对开门。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种铁路漏斗车，该铁路漏斗车可以是石砟漏斗车、煤炭漏斗车等现有任一款铁路漏斗车。不同于现有技术的是，该铁路漏斗车具有上述实施例1的底门开闭系统。

具体的，参见图12，该铁路漏斗车包括漏斗300、底架400、转向架500、制动装置600、车钩缓冲装置700、底门开闭装置100和开闭驱动装置800，漏斗安装于底架400上方，转向架500、制动装置600和车钩缓冲装置700均安装于底架400下方，由于本发明并未对漏斗本体的结构、底架400、转向架500、制动装置600和车钩缓冲装置700的结构进行改进，因此上述漏斗本体的结构、底架400、转向架500、制动装置600和车钩缓冲装置700的结构均可参照现有技术，具体内容此处不做展开说明。

该铁路漏斗车中，底门开闭装置100可采用上述实施例1中的主动侧单侧驱动的结构，或者采用主动侧-从动侧两端驱动的结构。采用主动侧-从动侧两端驱动时，可选择同向式布置结构或对称式布置结构。底门开闭装置100的主动连杆机构20/从动连杆机构40可采用偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9的结构形式，也可采用两个偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9的结构形式，具体应用形式本发明不做限制。

由于铁路漏斗车的底门一般较长，超过1.5m，故而本实施例中底门开闭装置100采用主动侧-从动侧两端驱动的结构，并优选对称式布置结构，主动连杆机构20/从动连杆机构40采用偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9的结构形式。开闭驱动装置800优选手轮，手轮外露于铁路漏斗车，由操作人员站在地面上进行操作，通过转动手轮带动传动轴转动，采用链条进行传动连接，再通过连杆机构运动打开底门，实现向轨道内侧卸货。

具体参见图8至图11，底门开闭装置100的主动轴10和从动轴30的垂直投影均沿横向延伸，从动轴30与主动轴10可以沿横向水平设置，或者沿横向水平向下倾斜设置，也即主动轴10和从动轴30均沿横向设置，并且从动轴30与主动轴10对称分布于纵向对开内卸式底门200的两端。底门开闭装置100中，从动连杆机构40与主动连杆机构20以对开式底门的横向中轴线(即对开门的宽度方向的中轴线)为对称轴，对称设置。从动连杆机构40与主动连杆机构20的结构完全相同，均包括偏心自锁连杆机构8和两个随动连杆机构9，两个随动连杆机构9分别与第一底门210和第二底门220的内侧边铰接。在底门两端对称地各布置一套连杆机构，通过链条在车体侧面进行连接，可使底门两端受力均衡，避免产生憋劲及扭曲变形等。

底门关闭时，通过主动连杆机构20与从动连杆机构40的偏心自锁实现锁闭。底门开启时，主动轴10转动，通过链条进行传动过渡，再通过主动连杆机构20与从动连杆机构40动作，越过死点，打开底门。

由于本实施例的铁路漏斗车的底门开闭系统中，驱动轴(主动轴10和从动轴30)是沿车体横向设置，仅在底门的侧边设置链传动机构50，并且一根驱动轴同时驱动两个底门开启或关闭，基于上述结构，本实施例的铁路漏斗车中取消了现有技术中的用于传递扭矩的纵向传动轴。

现有技术中纵向传动轴贯通车体卸货区域，因此在车体中需要有纵向漏斗脊，一方面纵向漏斗脊的存在挤占漏斗的载货空间，另一方面纵向漏斗脊的存在使得底门只能向两边、向外侧开启，即横向上设置有两个卸料口，单个卸料口的开度不大。例如我国KZ70系列石砟漏斗车纵向内卸式及纵向外卸式底门结构，被车体纵向漏斗脊及分砟梁分隔成四个卸货口，底门开度为190mm。KM70系列煤炭漏斗车纵向外卸式底门结构，被车体纵向漏斗脊分隔成两个卸货口，底门开度为450mm。因此现有技术中的纵向布置底门结构的漏斗车，只适用于装运颗粒大，流动性好的货物。对于粘性较大的粉末状货物，货物不易流出，因此不适用。

本实施例的铁路漏斗车，传动机构起到现有技术中的用于传递扭矩的纵向传动轴的作用，由于传动机构的侧置，避免将纵向传动轴布置在底门开闭装置的中间，相应的在漏斗中也不需要设置纵向漏斗脊，漏斗底部仅具有一个纵向大开度底门，相同系列的KM70系列煤炭漏斗车，其底门开度可达到800mm以上，不仅适用于装运颗粒大，流动性好的货物。对于粘性较大的粉末状货物，货物不易流出，本实施例的铁路漏斗车也同样适用。此外，由于漏斗中不需要设置纵向漏斗脊，因此漏斗的实际载货空间增大，相比于现有技术中同系列的KM70系列煤炭漏斗车，漏斗的实际载货空间可增加约9m³，按煤的比容1.07m³/t(立方米每吨)计算，本发明的一辆铁路漏斗车可增加载重量8吨以上。

与现有技术相比，本实施例提供的铁路漏斗车具有如下优点：

1)本实施例提供的铁路漏斗车，底门开闭装置由一组纵向对开内卸式底门及手动开闭机械式传动装置等组成，底门包括可转动地安装在车体卸料口底部的左底门和右底门，沿车体纵向中心线对称布置，底门开闭采用手动操作的连杆机构，由一个手轮集中控制。在底门两端平行的各布置一套连杆机构，通过平行布置的水平链条在车体侧面进行传动连接，可使底门两端受力均衡，避免产生憋劲及扭曲变形等。

2)本实施例提供的铁路漏斗车，底门开闭系统采用手轮操作的机械式控制装置，适用在固定卸货点卸货，由操作人员站在地面上进行操作。也可以在车辆端部的地板面上设置减速器进行手动操作，或采用风动、液压等控制方式。

3)本实施例提供的铁路漏斗车，控制底门开闭的传动轴沿车体横向布置，且布置在车体底架端部的地板上，无需占用车体中部空间布置纵向传动轴，在车体中部无需设置漏斗纵脊，每组底门只有一个卸货口，因此增大了底门的开度，简化了车辆结构，降低了制造、维修成本，进一步提高了车辆的运用可靠性及适应性。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种底门开闭系统，其特征在于：包括纵向对开内卸式底门、底门开闭装置以及开闭驱动装置，所述纵向对开内卸式底门包括沿纵向对称设置的第一底门和第二底门，所述第一底门的外侧边和所述第二底门的外侧边均为铰接边，所述第一底门的内侧边与所述第二底门的内侧边相对设置；

所述底门开闭装置包括主动轴和主动连杆机构，所述主动连杆机构包括偏心自锁连杆机构和随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述主动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端与所述随动连杆机构的第一端铰接，所述随动连杆机构的第二端分别与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接；

所述开闭驱动装置与所述主动轴固定连接，用于驱动所述主动轴转动，带动所述偏心自锁连杆机构沿其轴向移动，并通过所述随动连杆机构驱动所述纵向对开内卸式底门开启或关闭。

2.如权利要求1所述的底门开闭系统，其特征在于：所述主动连杆机构包括一个所述偏心自锁连杆机构和两个所述随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述主动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端分别与两个所述随动连杆机构的第一端铰接，两个所述随动连杆机构的第二端分别用于与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接。

3.如权利要求2所述的底门开闭系统，其特征在于：所述偏心自锁连杆机构包括轴套、摆块、曲拐和横梁，所述轴套、所述摆块和所述曲拐依次铰接，并且铰接点的转轴平行于所述主动轴，所述轴套套装于所述主动轴上，所述曲拐的侧部设置有偏心槽，所述偏心槽的形状与所述轴套的截面形状相匹配，以使所述偏心自锁连杆机构在所述主动轴的驱动下转动收缩至所述轴套卡入所述偏心槽的状态、或者转动展开至所述轴套脱离所述偏心槽的状态；

所述横梁固定安装于所述曲拐的自由端，并且所述横梁的两端均伸出于所述曲拐外，两个所述随动连杆机构的第一端分别与所述横梁的两端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴。

4.如权利要求1所述的底门开闭系统，其特征在于：所述主动连杆机构包括两个所述偏心自锁连杆机构和两个所述随动连杆机构，两个所述偏心自锁连杆机构的第一端均与所述主动轴固定连接，两个所述偏心自锁连杆机构的第二端分别与两个所述随动连杆机构的第一端铰接，两个所述随动连杆机构的第二端分别用于与所述第一底门和所述第二底门的第一端铰接。

5.如权利要求4所述的底门开闭系统，其特征在于：所述偏心自锁连杆机构包括轴套、摆块和曲拐，所述轴套套装于所述主动轴上，所述轴套、所述摆块和所述曲拐依次铰接，并且铰接点的转轴平行于所述主动轴；所述曲拐的自由端与所述随动连杆机构的第一端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴；

所述曲拐的侧部设置有偏心槽，所述偏心槽的形状与所述轴套的截面形状相匹配，以使所述偏心自锁连杆机构在所述主动轴的驱动下转动收缩至所述轴套卡入所述偏心槽的状态、或者转动展开至所述轴套脱离所述偏心槽的状态。

6.如权利要求5所述的底门开闭系统，其特征在于：所述主动轴上设置有棱柱段；所述轴套为棱柱状套筒，所述轴套套装于所述棱柱段上；所述偏心槽为棱柱状槽。

7.如权利要求1所述的底门开闭系统，其特征在于：所述随动连杆机构包括连杆构件和连接环，所述连杆构件的第一端与所述偏心自锁连杆机构的第二端铰接，并且铰接点的转轴垂直于所述主动轴，所述连杆构件的第二端设置有挂环，所述连接环套挂于所述挂环上、用于与所述门板铰接。

8.如权利要求7所述的底门开闭系统，其特征在于：所述连杆构件包括连杆和调节杆，所述连杆的第一端与所述偏心自锁连杆机构的第二端铰接，所述连杆的第二端与所述调节杆的第一端螺纹连接，所述挂环设置于所述调节杆的第二端。

9.如权利要求1-8中任一项所述的底门开闭系统，其特征在于：所述底门开闭系统还包括从动轴、从动连杆机构和传动机构，其中：所述从动轴与所述主动轴间隔且平行设置，所述传动机构分别连接所述从动轴和所述主动轴，以使所述从动轴跟随所述主动轴同步转动；所述从动连杆机构垂直于所述从动轴，所述从动连杆机构的结构与所述主动连杆机构的结构相同，所述从动连杆机构同样包括所述偏心自锁连杆机构和所述随动连杆机构，所述偏心自锁连杆机构的第一端与所述从动轴固定连接，所述偏心自锁连杆机构的第二端与所述随动连杆机构的第一端铰接，所述随动连杆机构的第二端分别与所述第一底门和所述第二底门的第二端铰接。

10.如权利要求9所述的底门开闭系统，其特征在于：所述从动连杆机构与所述主动连杆机构以所述对开门的平行于主动轴/从动轴轴向的中轴线为对称轴，对称设置。

11.如权利要求10所述的底门开闭系统，其特征在于：所述传动机构为链传动机构，所述链传动机构包括主动链轮、从动链轮和传动链，所述主动链轮和所述从动链轮分别固定安装于所述主动轴和所述从动轴上，所述传动链以扭转180°的姿态套装于所述主动链轮和所述从动链轮上，以传递扭矩。

12.如权利要求9所述的底门开闭系统，其特征在于：所述从动连杆机构与所述主动连杆机构的结构以及安装方向均相同。

13.如权利要求12所述的底门开闭系统，其特征在于：所述传动机构为链传动机构，所述链传动机构包括主动链轮、从动链轮和传动链，所述主动链轮和所述从动链轮分别固定安装于所述主动轴和所述从动轴上，所述传动链套装于所述主动链轮和所述从动链轮上，以传递扭矩。

14.如权利要求1-8中任一项所述的底门开闭系统，其特征在于：所述开闭驱动装置为手轮，所述手轮安装于所述主动轴上；

或者所述开闭驱动装置包括依次连接的动力源、减速器、传动轴和驱动传动机构，所述驱动传动机构的扭矩输出端与所述主动轴固定连接；所述动力源为手轮或者电机；

或者所述开闭驱动装置包括风缸和驱动连杆组件，所述驱动连杆组件的扭矩输入端与所述风缸的活塞铰接、扭矩输出端与所述主动轴固定连接。

15.如权利要求1-8中任一项所述的底门开闭系统，其特征在于：所述第一底门与所述第二底门对称设置且结构相同，均包括固定连接的铰接倾斜板和托料倾斜板，所述铰接边位于所述铰接倾斜板上，所述铰接边上设置有2个以上铰接座，所述第一底门与所述第二底门均通过所述铰接座与所述漏斗铰接；所述托料倾斜板的面积大于所述铰接倾斜板，并且所述托料倾斜板相对于水平面的倾斜角小于所述铰接倾斜板相对于水平面的倾斜角。

16.一种铁路漏斗车，其特征在于：包括权利要求1-15中任一项所述的底门开闭系统。

17.如权利要求16所述的铁路漏斗车，其特征在于：所述开闭驱动装置包括手轮，所述手轮外露于所述铁路漏斗车。

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