专利名称：一种转炉专用半挂式废钢运输车拖车的制作方法
技术领域：
本发明属于转炉炼钢运输车技术领域，特别是提供了一种废钢运输加料方式、转炉专用半挂式废钢运输拖车、专用废钢料斗(以下简称“货箱”)及其连接机构。
背景技术：
钢铁厂在生产过程中涉及大量废钢的运输问题，其运输装置废钢运输车按其行驶路线是否固定可以分为有轨式和无轨式两类。
有轨式废钢运输车通常以建立电缆拖动滑车(高架轨道或低架轨道)甚至应用电缆收集卷筒收集电缆，解决其电力输送问题。其缺点在于①行驶路线受厂区工艺布置的影响，运输不灵活。②电力输送复杂，而且易出故障。③行驶路线固定，占用厂地大。国内曾经从英国引进过柴油机——液压系统废钢运输车(新型废钢车拖动方式.中国设备管理.1999，127)，其特点在于改变了以往的电力拖动方式，而由车本身提供驱动力，因而在长距离运输上具有显著的优势。但其无法摆脱轨道运输的固有缺点，仍然存在运输不灵活，占用厂地大等缺点；此外，在使用过程中，还存在设备国产化困难，维修和备件成本过高等缺点。
LCT-40型废钢运输车突破了有轨运输的限制(LCT-40废钢运输车的研制.矿业研究与开发.1999，228～31)，采用了柴油机前置，变矩器-变速箱中置，前、中桥双桥驱动的铰接式车体结构，其车箱采用了可脱式车箱。车箱能与车体分离，车箱两侧的支架可以直接支撑在地面上，从而可以将装箱过程中所受的冲击和振动直接传到地面，对整车不产生危害。在运输时，使用剪式升降台将货箱及两侧的支架抬离地面至运输所需的高度，位于前后两端的两组四个支承托架伸出将车箱托住并进行定位。该车的优点在于①采用无轨式运输，方便灵活，节约厂地占用。②采用铰接式车体结构，转弯半径小。③采用了可分离的货箱，避免了装箱过程中的振动和冲击。缺点是①铰接式车辆的牵引车货物的重量完全由后轴承担，载荷分配不合理，驱动性能差。②虽然采用了可脱式车箱，但仍需两次装卸过程，生产流程复杂。③车箱与拖车的连接定位机构复杂，使用不方便。④整车造价高。
以上两种技术均不涉及转炉炼钢领域。
转炉炼钢过程中需加入部分废钢作为原料，炼钢厂原来使用铁路机车作为废钢的运输装置。在运输过程中，需要在废钢厂对废钢进行预加工，再用电磁吸盘将废钢装入机车车箱；运输至转炉车间后，通过电磁吸盘把废钢卸在转炉车间，对废钢再做处理后，才将其装入转炉的加料斗，倒入转炉。整个过程需要两次装卸，占用转炉车间的场地大，而且在装卸过程中使车间生产环境恶化。本发明采用专门设计的可分离式货箱，它同时也是转炉专用的加料装置。只需在废钢加工厂一次完成装箱过程，运送至转炉车间后，可以直接以货箱为加料装置将废钢倒入转炉，也可以货箱作为存储装置将废钢存储在转炉车间等待冶炼，因而减少了一次装卸过程，简化了生产流程，提高了生产效率，同时也改善了转炉车间的作业环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废钢运输加料方式和转炉炼钢专用半挂式废钢运输拖车，该车具有载荷分配合理，驱动性能好；运输方便灵活，转弯半径小，所需厂地面积小等优点。
本发明由起吊用耳轴1、2，货箱3，卡板4、15，销轴5、8、11、12、14，车架6，卡块7、16，连杆9、13，平衡板10，前凹槽17，前凸块18，后凹槽19，后凸块20组成。耳轴1、2内设有等强度曲线；货箱3的筋板内采取“准蜂窝状”结构设计；使车架纵梁的各截面强度相等的槽形、箱形复合截面设计；带导向装置的拖车和货箱即转炉加料装置一体的废钢料斗；允许货箱垂直运动而限制货箱相对于车架水平运动和侧倾旋转运动的连接方式。卡板4通过销轴5固定在车架6上，卡板可以绕销轴5转动；左右两侧的卡板通过连杆9、销轴11、12与平衡板10铰接。由于平衡板的作用左右两边的卡板只能相对于纵轴线做对称运动。
卡板4与卡块7接触的曲面为渐开线曲面，保证卡板与卡块在运动过程中的良好接触。
本发明采用专门设计的可分离式货箱，它同时也是转炉专用的加料装置。在使用过程中，只需在废钢加工厂一次完成装箱过程，运送至转炉车间后，可以直接以货箱为加料装置将废钢倒入转炉，也可以货箱作为存储装置将废钢存储在转炉车间等待冶炼，因而减少了一次装卸过程，简化了生产流程，提高了生产效率，同时也改善了转炉车间的作业环境。
本发明专门设计了货箱和拖车之间的连接机构，车架上设有凸出的装置，货箱底部设有凹槽，限制了货箱和拖车之间的水平运动，同时也具有导向功能；在车架和货箱上还设计了相互捏合的卡板和卡块，限制了由于汽车急转弯等情况引起的货箱的侧倾趋势。与集装箱上通常采用的连接机构相比(GB/T 17382-1998)，本发明所采用的连接机构无需手动操作机构即可一次完成吊装，而且对中准确、方便。
本专利的用途转炉专用半挂式废钢运输车用于将废钢从废钢加工厂运输至转炉，货箱既是转炉的加料装置，又是运输过程中的货箱。其外形如附图1所示。
为了减轻货箱的重量，保证足够的强度，吊装耳轴采用等强度设计，耳轴内的曲线如附图2所示。
在货箱的筋板内采用了附图3所示的“准蜂窝状”结构，使货箱的强度和刚度大为增加，而质量的增加却很小。
拖车车架的鹅颈处承受较大的弯矩和扭矩，是车架的应力集中区，纵梁在鹅颈处采用了附图4所示的变截面设计。
车架纵梁在变截面区采用了附图5所示的由槽形和箱形组合而成的复合截面，使车架纵梁各部分的强度相等。
半挂车上有突出的导向装置，货箱底部有凹槽，为了在废钢的加工厂和转炉车间货箱吊装到拖车上时能顺利到达正确位置并防止在运输过程中货箱与挂车之间的水平相对移动。货箱与车架之间设有特殊的连接机构，如附图6所示。
附图7说明了货箱上下运动过程中，各构件之间的相对运动。卡块7固定在货箱上，当货箱从拖车上吊起时，卡块7向上带动卡板4，使左侧卡板顺时针转动，右侧卡板逆时针转动，完成对称运动，货箱从车架上吊出。反之，当货箱吊装到车架上时，卡块向下压卡板，使左侧卡板逆时针转动，右侧卡板顺时针转动，完成对称运动。
在运输过程中，由于车辆的加速、减速等运动造成的货箱与车架的水平相对运动被车架上的突起的导向装置和货箱底部的凹槽限制。如附图8所示。由于转向等因素造成的侧倾趋势被卡板、卡块限制。如附图9所示。
当货箱相对于车架有图9所示的侧倾趋势时，货箱左侧的限位卡块7不动，卡板4也不能绕销轴5转动。在连杆9、13和平衡板10的作用下，两侧卡板只能做对称运动，右侧的卡板15也不能转动，所以限制了右侧卡块16的向上运动。
挂车和废钢料斗的设计保证桥荷和整车外形尺寸满足公路运输的要求。
本发明的优点在于1、采用半挂式运输方式，使废钢运输方便、灵活，占用场地面积小。
2、与集装箱上通常采用的连接机构相比(GB/T 17382-1998)，所采用的连接机构无需手动操作机构即可一次完成吊装，而且对中准确、方便。
3、采用了新型的废钢运输加料方式，减少了一次装卸过程，简化了生产流程，提高了生产效率，同时也改善了转炉车间的生产环境。
图1是本发明的一种货箱外形示意图，其中耳轴1、2，货箱3。
图2是本发明的一种耳轴内曲线图图3是本发明货箱筋板内的准蜂窝状结构示意图。
图4是本发明车架纵梁变截面区俯视图图5是本发明车架纵梁变截面区的截面形状示意图图6是本发明货箱与车架的连接机构示意图。其中货箱3，卡板4，销轴5、8、11、12，车架6，卡块7，连杆9，平衡板10。
图7是本发明货箱上下运动示意图。其中，货箱3，卡板4、15，销轴5、14，卡块7、16，连杆9、13，平衡板10。
图8是本发明货箱与车架连接示意图。其中，货箱3，车架6，前凹槽17，前凸块18，后凹槽19，后凸块20。
图9是本发明货箱侧倾趋势示意图。其中，卡板4，销轴5、14，卡块7、16，连杆9、13，平衡板10。
具体实施方式
图1～图9为本发明的一种具体实施方式
。耳轴1、2内设有等强度曲线；货箱3的筋板内采取“准蜂窝状”结构设计；使车架纵梁的各截面强度相等的槽形、箱形复合截面设计；带导向装置的拖车和货箱即转炉加料装置一体的废钢料斗；允许货箱垂直运动而限制货箱相对于车架水平运动和侧倾旋转运动的连接方式。卡板4通过销轴5固定在车架6上，卡板可以绕销轴5转动；左右两侧的卡板通过连杆9、销轴11、12与平衡板10铰接。由于平衡板的作用左右两边的卡板只能相对于纵轴线做对称运动。
卡板4与卡块7接触的曲面为渐开线曲面，保证卡板与卡块在运动过程中的良好接触。
权利要求1.一种转炉专用半挂式废钢运输车拖车，其特征在于由起吊用耳轴(1、2)，货箱(3)，卡板(4、15)，销轴(5、8、11、12、14)，车架(6)，卡块(7、16)，连杆(9、13)，平衡板(10)，前凹槽(17)，前凸块(18)，后凹槽(19)，后凸块(20)组成；耳轴(1、2)内设有等强度曲线；货箱(3)的筋板内采取“准蜂窝状”结构设计；车驾鹅颈处纵向的变截面设计；使车架纵梁的各截面强度相等的复合截面设计；带导向装置的拖车和货箱即货箱——转炉加料装置一体的废钢料斗；允许货箱垂直运动而限制货箱相对于车架水平运动和侧倾旋转运动的连接方式；卡板(4)通过销轴(5)固定在车架(6)上，卡板可以绕销轴(5)转动；左右两侧的卡板通过连杆(9)、销轴(11、12)与平衡板(10)铰接；卡板(4)与卡块(7)接触的曲面为渐开线曲面。
专利摘要本实用新型提供了一种废钢运输加料方式和转炉专用半挂式废钢运输车拖车，该车特征在于由起吊用耳轴(1、2)，货箱(3)，卡板(4、15)，销轴(5、8、11、12、14)，车架(6)，卡块(7、16)，连杆(9、13)，平衡板(10)，前凹槽(17)，前凸块(18)，后凹槽(19)，后凸块(20)等组成。耳轴(1、2)内设有等强度曲线；货箱(3)的筋板内采取“准蜂窝状”结构设计；使车架纵梁的各截面强度相等的复合截面设计；带导向装置的拖车和货箱即货箱－转炉加料装置一体的废钢料斗。本实用新型的优点在于运输方便灵活，货箱和拖车之间连接机构简单易用，简化了转炉炼钢的生产流程。
文档编号B61D3/16GK2701716SQ20042000704
公开日2005年5月25日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者郝树华, 袁清华, 董翠艳, 俞洁, 刘肇飞, 杨珏, 张文明 申请人:北京首钢重型汽车制造厂, 北京科技大学