CN114633771A - 一种货运列车顶部旋转式对开门结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车开门技术领域，尤其涉及一种货运列车顶部旋转式对开门结构，包括：车体，车门两端朝向车体内侧设有转臂；驱动机构，包括安装架、驱动模组、连杆和轨迹槽，安装架固定在车体长度方向的两端位置处，驱动模组设置在安装架上，连杆两端分别与驱动模组和转臂连接，转臂与轨迹槽滑动连接；支撑机构；锁紧机构；通过在车门上设置驱动机构，将车门从顶部稳定旋转关闭，通过将支撑机构可移动式设置，既能够保证车门关闭时的支撑作用，也不影响车门打开时的货物装卸，通过设置锁紧机构，能够对整体车门实现多点锁紧，开关门过程稳定，且不影响装货空间，车门关闭时受力均匀，锁紧效果好，突破了大长度门扇开关门的限制，实用性较强。

Description

一种货运列车顶部旋转式对开门结构

技术领域

本发明涉及列车开门技术领域，尤其涉及一种货运列车顶部旋转式对开门结构。

背景技术

货运列车作为运输行业中重要的货物运输工具，具有车厢容量大、装货多、运输成本低等特点，在长途运载大量货物上取得了广泛应用。

为了装卸货物的方便，通常需要设置合适的开门结构，现有的一些货运列车车厢会设置成车顶打开的形式，通过将车门与车厢铰接，内侧在车厢上设置驱动机构连接，通过驱动机构控制车门的开闭，但是由于门扇尺寸的限制，此种装置开门过程不稳定，且门扇长度过长，内部缺乏支撑，长时间经过开启和关闭后门扇受力不均匀，增加支撑体则挡住装货的位置，影响装货的效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种货运列车顶部旋转式对开门结构，保证货物装卸效率的前提下实现货运列车平稳开门。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种货运列车顶部旋转式对开门结构，包括：

车体，所述车体顶部自宽度方向中垂线分割，形成左右两侧车门，所述车门两端朝向所述车体内侧设有转臂；

驱动机构，包括安装架、驱动模组、连杆和轨迹槽，所述安装架固定在所述车体长度方向的两端位置处，所述驱动模组设置在所述安装架上，所述连杆两端分别与所述驱动模组和所述转臂连接，所述转臂与所述轨迹槽滑动连接；

支撑机构，位于所述车体内侧，沿着车体的长度方向可移动设置；

锁紧机构，所述锁紧机构设置在所述支撑机构上，与所述车门活动式连接；

其中，所述驱动模组驱动所述连杆移动，带动所述转臂在所述轨迹槽内移动，使得所述车门关闭，所述支撑机构带动所述锁紧机构移动至锁紧位置，所述锁紧机构连接所述车门和所述支撑机构，实现所述车门锁紧。

进一步的，所述驱动机构还包括气弹簧和支点座，所述支点座分别设置在所述车门和所述安装架上，所述气弹簧两端与所述支点座转动连接。

进一步的，所述轨迹槽为同心圆槽，其理论旋转点位于所述车体外部。

进一步的，所述连杆之间设有加强杆，所述加强杆沿着所述连杆长度方向等间距设置。

进一步的，所述驱动模组包括升降丝杠、驱动座和稳定座，所述稳定座固定在所述安装架上，所述升降丝杠一端与升降机连接，另一端与所述稳定座连接，所述驱动座螺接在所述升降丝杠上，所述连杆与所述驱动座转动连接。

进一步的，所述升降丝杠两侧设有竖直导轨，所述驱动座朝向所述导轨的一侧设有竖直滑块，所述竖直滑块与所述竖直导轨滑动连接。

进一步的，所述支撑机构包括龙门架和环梁，所述环梁位于所述车体内两侧，所述龙门架位于所述车门的下侧，两端与所述环梁的顶端连接。

进一步的，所述龙门架上还设有加强弧框和加强筋座，所述加强弧框位于所述龙门架中部朝向车体一侧，所述加强筋座固定在所述龙门架两端。

进一步的，所述环梁顶端朝向车体内侧倾斜设置。

进一步的，所述环梁每三个为一组，每组环梁上均设有水平导轨，所述龙门架上设有水平滑块，所述水平滑块与所述水平导轨滑动连接。

进一步的，所述龙门架上固定有安装座，所述安装座内设有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述安装座外侧设有相互啮合的第三齿轮和齿条，所述所述第一齿轮与所述第三齿轮同轴连接。

进一步的，所述齿条与所述水平导轨平行设置。

进一步的，所述锁紧机构包括八组锁紧组件，所述锁紧组件成对设置，分别位于所述龙门架两侧。

进一步的，每组锁紧组件均包括锁紧丝杠、锁紧块、传动杆、锁钩和锁销，所述锁紧丝杠通过端座固定在所述龙门架上，所述锁钩与所述龙门架转动连接，所述锁销通过底座固定在所述车门内侧对应位置处，所述锁紧块与所述锁紧丝杠螺接，所述传动杆一端与所述锁紧块转动连接，另一端与所述锁钩转动连接。

进一步的，位于同一端同一侧的两组锁紧组件之间设有联轴器和传动轴，所述联轴器位于所述传动轴两端，连接所述丝杠和所述传动轴。

本发明的有益效果为：本发明通过在车门上设置驱动机构，在车体两端的设置安装架、驱动模组、连杆和轨迹槽，通过连杆与车门两端的转臂转动连接，在驱动模组的作用下，使得转臂沿着同心圆弧形的轨迹槽移动，将车门从顶部稳定旋转关闭，形成密闭空间，通过将支撑机构可移动式设置，既能够保证车门关闭时的支撑作用，同时也不影响车门打开时的货物装卸，通过将锁紧机构设置在支撑机构上，能够对整体车门实现多点锁紧，开关门过程稳定，且不影响装货空间，车门关闭时受力均匀，锁紧效果好，突破了大长度门扇开关门的限制，实用性较强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中货运列车顶部旋转式对开门结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中货运列车顶部旋转式对开门结构车体内的结构示意图；

图3为本发明实施例中驱动机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中驱动模组的结构示意图；

图5为本发明实施例中支撑机构的结构示意图；

图6为图5中A处的放大示意图；

图7为图5中B处的放大示意图；

图8为本发明实施例中锁紧机构的结构示意图；

图9为本发明实施例中车门的结构示意图。

附图标记：01、车体；02、车门；02a、转臂；10、驱动机构；11、安装架；12、驱动模组；12a、升降丝杠；12b、驱动座；12c、稳定座；12d、竖直导轨；12e、竖直滑块；13、连杆；14、轨迹槽；15、气弹簧；16、支点座；17、加强杆；20、支撑机构；21、龙门架；21a、加强弧框；21b、加强筋座；21c、水平滑块；22、环梁；22a、水平导轨；23、安装座；23a、第一齿轮；23b、第二齿轮；23c、第三齿轮；23d、齿条；30、锁紧机构；31、锁紧组件；31a、锁紧丝杠；31b、锁紧块；31c、传动杆；31d、锁钩；31e、锁销；31f、底座；32、联轴器；33、传动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图9所示的货运列车顶部旋转式对开门结构，包括：

车体01，车体01顶部自宽度方向中垂线分割，形成左右两侧车门02，车门02两端朝向车体01内侧设有转臂02a；

驱动机构10，包括安装架11、驱动模组12、连杆13和轨迹槽14，安装架11固定在车体01长度方向的两端位置处，驱动模组12设置在安装架11上，连杆13两端分别与驱动模组12和转臂02a连接，转臂02a与轨迹槽14滑动连接，安装架11呈C字型，两端分别固定在车体01底部两侧，一方面便于驱动模组12等安装，另一方面对车体01结构和车门02两端起到一定的支撑作用，轨迹槽14和转臂02a的形式保持一致，保证运动过程平滑稳定；

支撑机构20，位于车体01内侧，沿着车体01的长度方向可移动设置，在关门之前，将支撑机构20移动至车门02中部位置，支撑车门02中部位置，防止长时间受力弯曲变形，在车门02打开之后，可以将支撑机构20沿着车体01的长度方向，移动至两端靠近安装架11位置处，能够尽可能扩大货物装卸时的空间，减少遮挡，保证其装卸的效率；

锁紧机构30，锁紧机构30设置在支撑机构20上，与车门02活动式连接，在车门02关闭之后，将车门02与支撑机构20连接，实现锁紧，在车门02打开之前，通过锁紧机构30将车门02与支撑机构20分离，再打开车门02；

其中，驱动模组12驱动连杆13移动，带动转臂02a在轨迹槽14内移动，使得车门02关闭，支撑机构20带动锁紧机构30移动至锁紧位置，锁紧机构30连接车门02和支撑机构20，实现车门02锁紧。

此处需要说明的是，货运列车的车门02尺度达到14m×2.4m，车门02长度大，面积大，因此在运行过程中，受到气压差的影响，车门02上加载有约20~30吨的力，因此，在开门时，驱动机构10需要克服这些力动作，关门时，锁紧机构30的设置也保证车门02不在这些力的作用下打开。

通过在车门02上设置驱动机构10，在车体01两端的设置安装架11、驱动模组12、连杆13和轨迹槽14，通过连杆13与车门02两端的转臂02a转动连接，在驱动模组12的作用下，使得转臂02a沿着同心圆弧形的轨迹槽14移动，将车门02从顶部稳定旋转关闭，形成密闭空间，通过将支撑机构20可移动式设置，既能够保证车门02关闭时的支撑作用，同时也不影响车门02打开时的货物装卸，通过将锁紧机构30设置在支撑机构20上，能够对整体车门02实现多点锁紧，开关门过程稳定，且不影响装货空间，车门02关闭时受力均匀，锁紧效果好，突破了大长度门扇开关门的限制，实用性较强。

作为上述实施例的优选，驱动机构10还包括气弹簧15和支点座16，支点座16分别设置在车门02和安装架11上，气弹簧15两端与支点座16转动连接，在刚开启车门02的时候，驱动模组12驱动车门02旋转打开的分力比较小，气弹簧15的设置则分担一部分驱动模组12所需要的力，减小了车门02打开时所受到的力，使得开门过程稳定，当关闭车门02时，由于车门02自身的重力作用，向下运动的过程中克服了气弹簧15的作用力，但并未对驱动模组12产生影响，从而增强了开门的效果。

具体的，轨迹槽14为同心圆槽，其理论旋转点位于车体01外部，转臂02a的端部通过滚轮设置在轨迹槽14中，将移动摩擦转变为滚动摩擦，减少开门过程中的阻力，通过将转臂02a的旋转点设置在车体01外侧，扩大了车门02打开的角度和范围，增大了装卸货的空间。

具体的，连杆13之间设有加强杆17，加强杆17沿着连杆13长度方向等间距设置，防止因为长时间使用后弯曲变形，导致传动过程卡顿，影响开门效果。

作为上述实施例的优选，驱动模组12包括升降丝杠12a、驱动座12b和稳定座12c，稳定座12c固定在安装架11上，升降丝杠12a一端与升降机连接，另一端与稳定座12c连接，驱动座12b螺接在升降丝杠12a上，连杆13与驱动座12b转动连接，通过电机等元件使得升降丝杠12a转动，带动驱动座12b再升降丝杠12a上下移动，从而带动连杆13上下移动，对车门02施加打开或者关闭的力。

具体的，升降丝杠12a两侧设有竖直导轨12d，驱动座12b朝向导轨的一侧设有竖直滑块12e，竖直滑块12e与竖直导轨12d滑动连接，使得连杆13沿着竖直导轨12d的长度方向移动。

作为上述实施例的优选，支撑机构20包括龙门架21和环梁22，环梁22位于车体01内两侧，龙门架21位于车门02的下侧，两端与环梁22的顶端连接，为了方便移动，龙门架21仅设置两个，环梁22沿着车体01的两侧，均匀设置有多个，使得龙门架21移动至任意位置，环梁22都能够进行支撑。

具体的，环梁22顶端朝向车体01内侧倾斜设置，此时龙门架21与环梁22连接面倾斜，在不影响龙门架21移动的前提下，在关门之后，龙门架21受到的力的一部分分散到环梁22上并传导至车体01的底盘，减轻了龙门架21的压力，保证了车门02受力的稳定性。

具体的，龙门架21上还设有加强弧框21a和加强筋座21b，加强弧框21a位于龙门架21中部朝向车体01一侧，对于龙门架21转角处的受力进行缓冲，防止连接处长时间受力断裂，加强筋座21b固定在龙门架21两端，保证其移动过程的稳定性。

作为上述实施例的优选环梁22每三个为一组，靠近安装架11的环梁22位置可以与安装架11并列，扩大移动的范围，另一端的环梁22位置则作为锁紧位置设置，中间的环梁22起到支撑作用，每组环梁22上均设有水平导轨22a，龙门架21上设有水平滑块21c，水平滑块21c与水平导轨22a滑动连接，从而使得龙门架21沿着水平导轨22a在端部的安装架11处与锁紧位置处移动。

作为上述实施例的优选，龙门架21上固定有安装座23，安装座23内设有相互啮合的第一齿轮23a和第二齿轮23b，安装座23外侧设有相互啮合的第三齿轮23c和齿条23d，第一齿轮23a与第三齿轮23c同轴连接；通过电机等与第二齿轮23b连接，驱动第二齿轮23b转动，在第一齿轮23a和第二齿轮23b的啮合作用以及第一齿轮23a和第三齿轮23c的同轴设置下，第一齿轮23a和第三齿轮23c转动，带动龙门架21在齿条23d上移动，位置控制精确度高。

具体的，齿条23d与水平导轨22a平行设置，保证移动过程的角度不受偏差，使得移动过程连贯顺滑。

作为上述实施例的优选，锁紧机构30包括八组锁紧组件31，锁紧组件31成对设置，分别位于龙门架21两侧，使得每个龙门架21上均有四个锁钩31d固定单侧车门02，保证了单点锁紧的稳定性。

具体的，每组锁紧组件31均包括锁紧丝杠31a、锁紧块31b、传动杆31c、锁钩31d和锁销31e，锁紧丝杠31a通过端座固定在龙门架21上，锁钩31d与龙门架21转动连接，锁销31e通过底座31f固定在车门02内侧对应位置处，锁紧块31b与锁紧丝杠31a螺接，传动杆31c一端与锁紧块31b转动连接，另一端与锁钩31d转动连接，通过电机等驱动锁紧丝杠31a转动，使得锁紧块31b在锁紧丝杠31a上移动，在传动杆31c的连接作用下，转动锁钩31d，钩住位于车门02上的锁销31e，实现锁紧。

具体的，位于同一端同一侧的两组锁紧组件31之间设有联轴器32和传动轴33，联轴器32位于传动轴33两端，连接丝杠和传动轴33，仅需要装配一个电机，即能够实现两组锁紧组件31同时锁紧或者打开，保证锁紧效果的同时减轻了龙门架21承受的重量。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，包括：

车体，所述车体顶部自宽度方向中垂线分割，形成左右两侧车门，所述车门两端朝向所述车体内侧设有转臂；

驱动机构，包括安装架、驱动模组、连杆和轨迹槽，所述安装架固定在所述车体长度方向的两端位置处，所述驱动模组设置在所述安装架上，所述连杆两端分别与所述驱动模组和所述转臂连接，所述转臂与所述轨迹槽滑动连接；

支撑机构，位于所述车体内侧，沿着车体的长度方向可移动设置；

锁紧机构，所述锁紧机构设置在所述支撑机构上，与所述车门活动式连接；

其中，所述驱动模组驱动所述连杆移动，带动所述转臂在所述轨迹槽内移动，使得所述车门关闭，所述支撑机构带动所述锁紧机构移动至锁紧位置，所述锁紧机构连接所述车门和所述支撑机构，实现所述车门锁紧。

2.根据权利要求1所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述驱动机构还包括气弹簧和支点座，所述支点座分别设置在所述车门和所述安装架上，所述气弹簧两端与所述支点座转动连接。

3.根据权利要求2所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述驱动模组包括升降丝杠、驱动座和稳定座，所述稳定座固定在所述安装架上，所述升降丝杠一端与升降机连接，另一端与所述稳定座连接，所述驱动座螺接在所述升降丝杠上，所述连杆与所述驱动座转动连接。

4.根据权利要求1所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述支撑机构包括龙门架和环梁，所述环梁位于所述车体内两侧，所述龙门架位于所述车门的下侧，两端与所述环梁的顶端连接。

5.根据权利要求4所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述环梁顶端朝向车体内侧倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述环梁每三个为一组，每组环梁上均设有水平导轨，所述龙门架上设有水平滑块，所述水平滑块与所述水平导轨滑动连接。

7.根据权利要求6所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述龙门架上固定有安装座，所述安装座内设有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述安装座外侧设有相互啮合的第三齿轮和齿条，所述第一齿轮与所述第三齿轮同轴连接。

8.根据权利要求4所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，所述锁紧机构包括八组锁紧组件，所述锁紧组件成对设置，分别位于所述龙门架两侧。

9.根据权利要求8所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，每组锁紧组件均包括锁紧丝杠、锁紧块、传动杆、锁钩和锁销，所述锁紧丝杠通过端座固定在所述龙门架上，所述锁钩与所述龙门架转动连接，所述锁销通过底座固定在所述车门内侧对应位置处，所述锁紧块与所述锁紧丝杠螺接，所述传动杆一端与所述锁紧块转动连接，另一端与所述锁钩转动连接。

10.根据权利要求9所述的货运列车顶部旋转式对开门结构，其特征在于，位于同一端同一侧的两组锁紧组件之间设有联轴器和传动轴，所述联轴器位于所述传动轴两端，连接所述锁紧丝杠和所述传动轴。

Images