专利名称：一种滑动顶棚车的制作方法
技术领域：
本发明属于铁路运输机械制造领域，尤其涉及一种滑动顶棚车的制造。
背景技术：
铁路棚车主要用于运输免受日晒、雨雪侵袭的货物。棚车因车门开度有限，无法装 载外形尺寸超过门孔开度的大型货物，为解决这类货物的铁路运输问题，上个世纪五十年 代初，法国开始研究从顶部装卸货物的新型棚车，这种棚车的车顶均采用活动结构(以下 简称活顶棚车)。目前，欧洲各国已开发出对开式、卷帘式、揭盖式、软棚式等多种型式的活 顶棚车，技术较为成熟。1998年，我国开始进行活顶棚车的研究，起步较晚，目前车型较为单一。由于我国 现有的活顶棚车车顶的纵向开度仅7m左右、车顶开度偏小，无法装载长度尺寸超过7m的大 型货物，致使这类高附加值货物例如大型、贵重设备等无法采用便捷的铁路运输，而不得不 采用公路等其他运输方式，增加了运输成本、运输时间，加大了长距离运输的难度。在铁路活顶棚车的车体设计中除纵向开度不大的问题外，在活顶结构设计多用一 种举升活顶结构。这种滑移车顶的构造和工作过程是在棚车顶部沿车体长度方向分别设 置两块可移动的顶盖，在每块车顶的上方沿车体长度方向对应设置两条轨道。开启顶盖时 先将顶盖之一通过举升结构抬起落入滑行轨道，然后开启顶盖。这种滑移机构操作复杂，防 雨、雪、风沙功能不好，而且不易开启和关闭。增大车顶开度设计不仅对滑动防雨结构提出了更高的要求，对整体车体的设计也 有不同的需要，如锁闭系统、全车防雨系统等。
发明内容
本发明根据现有技术中的不足公开了一种具有大开度车顶的棚车制造方案，本发 明通过下列技术方案实现滑动顶棚车由车体、制动装置、车钩缓冲装置和转向架共四部分组成，其中，车体 主要包底架、侧墙、端墙、车顶、车门、货物用锁闭装置等；其关键技术在于车辆采用了错 开式结构的活动车顶，车顶底部设有滚轮、可沿布置在侧墙上侧梁外的导轨滑动，使车顶沿 车体纵向的开度不小于IOm;在车顶纵向(两端)均设有两层橡胶密封条，车顶横向采用非 接触的迷宫式防雨结构，防止雨雪进入车内；车顶采用内、外联合锁闭方式在车体端部外 侧布置2套具有运动死点的四连杆式端部锁闭机构，将车顶紧压在端墙内侧，实现车顶的 纵向锁闭；在侧墙内侧的8套车顶内锁闭装置实现车顶的垂向锁闭。采用可拆卸式的推杆， 操纵车顶滑动。车体中部每侧设有1扇塞拉式中门，车体2、3位斜对角各设有1扇内开式 侧门，底架上设有8个用于固定货物用锁闭装置。具体是包括车体、制动装置、车钩缓冲装置和转向架的棚车，其中车体主要包括 底架、侧墙、端墙、上车顶、下车顶、车门、货物用锁闭装置等；其中车体采用了错开式滑动车 顶结构，车顶底部设有滚轮、可沿布置在侧墙上侧梁外的导轨滑动，每个车顶沿车体纵向的开度不小于10m。所述错开式滑动车顶结构是上车顶布置在下车顶上方，上车顶比下车顶短，每个 车顶下方分别有垂向限位装置，垂向限位装置通过螺栓组件安装在车顶上，每个车顶下方 可以是4至8个，最佳是6个。进一步所述错开式滑动车顶结构包括安装在车顶下的滑动防雨装置和安装在端 墙和车顶中纵向防雨装置。
更进一步所述错开式滑动车顶结构还包括安装在端墙外侧的外锁闭装置。更进一步所述错开式滑动车顶结构还包括安装在侧墙的内锁闭装置和安装在侧 墙和车顶拆卸式的推杆。所述下车顶的垂向限位装置是L形板件，采用螺栓组件安装在下车顶内侧，以保 证下车顶滚轮放到导轨后，垂向限位装置与U型档条间有5 8mm的垂向间隙，即不妨碍车 顶滑动，又有效防止车顶滚轮脱离导轨、从而避免下车顶10失去支撑而跌落。所述上车顶的垂向限位装置是L形板件，采用螺栓组件安装在上车顶侧梁外侧， 以保证上车顶滚轮放到导轨后，垂向限位装置与导轨间有5 8mm的垂向间隙，即不妨碍车 顶滑动，又有效防止车顶滚轮脱离导轨、避免上车顶失去支撑而跌落。所述车顶滑动防雨装置包括位于侧墙上部的上侧梁、导轨、支撑板、滚轮、上车顶、 下车顶，其中在上侧梁外侧依次焊接供下车顶滑行的导轨、导轨支撑板和供上车顶滑行的 导轨；上车顶安装滚轮并在导轨滑动；下车顶安装滚轮并在导轨滑动，上车顶和下车顶的 滚轮分别可以是6个；在导轨下部有防雨板，在上侧梁的上方有挡雨板。所述纵向防雨装置在上、下车顶两端的弯梁的凹槽内设有防雨橡胶条，端墙内壁 上部也设有防雨橡胶条；在端墙内壁设有排水槽；在下车顶靠车体中心线的一端设置挡水 板。所述外锁闭装置包括操作手柄、主动转轴组成、拉杆、从动转轴组成、弹簧撑杆，其 中主动转轴组成由主动轴座、从动转轴组成由从动轴座安装在端墙上，操作手柄、主动转轴 组成、拉杆、从动转轴组成顺序垂直连接构成一个有运动死点的四连杆机构，从动转轴两端 设有锁钩。所述内锁闭装置包括上车顶内锁闭装置和下车顶内锁闭装置，装置包括钩头螺 杆、安装座和锁紧螺母。本发明与现有技术相比具有如下优点1、车顶沿车辆纵向最大开度大于10m，既能装载现有棚车无法装载的大型货物，又 能装运适合现有棚车装载的普通货物。2、车顶采用错开式结构，车顶由上、下车顶组成，上、下车顶有各自的滑行轨道；操 作者站在地面就能推动车顶滑行，操作方便、省力。3、车顶采用内、外联合锁闭方式，具有较好的防盗作用。4、车顶纵向设有两层橡胶密封条阻挡雨水，车顶横向采用非接触的迷宫式防雨结 构，防雨性能可靠。5、在车体2、3位斜对角设置供操作人员进出的侧门。车体中部两侧设置开度不小 于3m的塞拉式中门，便于装卸普通货物。6、底架上设有用于固定大型货物用锁闭装置、车体内侧墙根部地板处和侧墙中部设有栓结座，便于货物的装载加固，保证货物运输安全。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明在铁路棚车使用示意图；图2是本发明在棚车横向使用示意图；图3是本发明滑动防雨结构横向断面局部示意图；图4是本发明车顶开启后纵向防雨结构断面示意图；图5是本发明车顶关闭后纵向防雨结构断面示意图；图6是本发明车顶锁闭示意图；图7是本发明车顶开启示意图；图8是本发明纵向锁闭装置在车辆上的安装示意如图；图9是本发明垂向限位装置在下车顶上的安装示意如图；图10是本发明垂向限位装置在上车顶上的安装示意如图。图中1是底架，2是侧门，3是转向架，4是侧墙，5是车门，6是制动装置，7是车钩 缓冲装置，8是端墙，9是锁闭装置，10是下车顶，11是上车顶，12是货物锁闭装置，1. 1是 侧梁，1. 2是导轨，1. 3是车厢地板，1. 4是拴结座，4. 1是侧柱，4. 2是侧横带，4. 3是侧板， 4. 4是通风窗，4. 5是扶梯，4. 6拴结座，4. 7是连接梁，4. 8是侧梁，4. 9是支撑板，4. 10是下 车顶滑行导轨，4. 11是防雨板，4. 12是上车顶滑行导轨，4. 13是U型档条，4. 14是档雨板， 8. 1是角柱，8. 2是端柱，8. 3是横带，8. 4是弯梁，8. 5是端板，8. 6是防雨橡胶条，8. 7是排 水槽，9. 1是主动转轴组成，9. 2是拉杆，9. 3是从动转轴组成，9. 4是从动轴座，9. 5是弹簧 撑杆，9. 6是锁钩，9. 7是主动轴座，9. 8是操作手柄，10. 1是推杆支座，10. 2是下车顶内锁 闭装置，10. 2. 1是钩头螺杆，10. 2. 2是安装座，10. 2. 3是锁紧螺母，10. 3是车顶板，10. 4是 滚轮，10. 5是垂向限位装置，10. 6是车顶侧梁，10. 7是车顶弯梁，10. 8是侧向滚轮，10. 9锁 座，10. 10是下车顶防雨橡胶条，10. 11是下车顶防雨橡胶条，10. 12是挡水板，10. 13是推 杆，10. 14是销轴，,11. 1是推杆支座，11. 2是上车顶内锁闭装置，11.2. 1是钩头螺杆，11. 3 是切式通风器，11. 4是车顶板，11. 5是垂向限位装置，11. 6是是车顶侧梁，11. 7是是车顶弯 梁，11. 8是锁座，11. 9是上车顶防雨橡胶，11. 10是上车顶防雨橡胶条，12是货物用锁闭装 置。
具体实施例方式实施例1。结合图1至图5本发明提出的滑动顶棚车由车体、转向架3、制动装置 6和车钩缓冲装置7组成。它们的连接关系是车体为全钢焊接侧壁承载结构、落放在2个 转向架3上；制动装置6由空气制动装置和人力制动装置组成，空气制动装置布置在车体底 部、通过圆销与转向架3的基础制动装置相连，人力制动装置6. 1布置在车体两端；车钩缓 冲装置7布置在车体两端靠近底部的位置。车辆主要结构的特征如下车体采用全钢焊接侧壁承载结构，由底架1、侧墙4、端墙8、车顶10、11、车门2、5、 货物用锁闭装置12等组成。
底架1位于车体底部，由钢制的中梁、侧梁1. 1、枕梁、端梁、大横梁、小横梁和纵向梁等件组焊成框架结构，上面铺设铁路货车用竹材层压板地板1. 3。车体内侧墙4根部地板 1. 3处设有供固定货物使用的拴结座1. 4，侧梁1. 1中部外侧设有供中门5滑行的导轨1. 2。 底架1主要型材、板材材质为Q450NQR1高强度耐大气腐蚀钢。侧墙4位于车体两侧，由钢制的上侧梁4. 8、侧柱4. 1、侧横带4. 2、侧板4. 3、连接 梁4. 7和中、侧门框等组焊为板柱式结构。上侧梁4. 8具有独特结构。上侧梁4. 8位于侧 墙4上部，采用矩形钢管制成。在上侧梁4. 8的上方焊接挡雨板4. 14 ；在上侧梁4. 8内侧 上部焊接U形挡条4. 13，作为限制下车顶10垂向位移的限位挡；在上侧梁4. 8外侧依次焊 接供下车顶10滑行的导轨4. 10、导轨支撑板4. 9和供上车顶11滑行的导轨4. 12 ；在导轨 4. 10,4. 12下部设置防雨板4. 11，封闭导轨之间的空隙，与导轨及上侧梁4.8形成迷宫式的 结构；上车顶11比下车顶10短，当上车顶11与下车顶10开启时其最大开度大于IOm ；上 侧梁4. 8中部的内侧焊接有连接两扇侧墙4的连接梁4. 7，以增加侧墙4上部的横向刚度。 侧柱4. 1、侧横带4. 2为U型冷弯型钢；侧板4. 3为压型件；侧墙4内壁设有供固定货物使 用的拴结座4. 6，内壁装衬复革中纤板，每侧侧墙4设4个通风窗4. 4、1个扶梯4. 5。端墙8位于车体两端，由角柱8. 1、端柱8. 2、横带8. 3、端弯梁8. 4和端板8. 5等组 焊而成。端墙8内壁上部设有防雨橡胶条8. 6及排水槽8. 7，内壁装衬复革中纤板。角柱 8. 1、端柱8. 2、横带8. 3为矩形钢管；端弯梁8. 4为圆弧形槽钢。上、下车顶组成均由车顶侧梁10. 6、11. 5、车顶弯梁10. 7、11. 7、车顶板10. 3、11. 4 及推杆支座10. 1,11. 1等组焊而成。本发明的车顶侧梁10. 6,11. 5为矩形钢管；车顶弯梁 10. 7,11. 7为圆弧形角钢或矩形钢管，布置在车顶板10. 3,11. 4内侧；车顶板10. 3,11. 4为 TCS型不锈钢板。车顶内壁依次装衬PEF聚乙烯泡沫板及复革中纤板。每个车顶下方分别 设有六个滚轮10. 4，滚轮10. 4有单侧凸缘、起导向和限制车顶横向位移的作用。为防止车 顶滑动时滚轮10. 4脱离导轨4. 10,4. 12，下车顶10下部及上车顶11外部均设有六个垂向 限位装置10. 5,11. 5，垂向限位装置10. 5,11. 5通过螺栓安装在车顶上。下车顶10设置六 个侧向滚轮10. 8，以限制下车顶10处于锁闭位时的横向位移。上车顶11上部设置三个切 式通风器11. 3。车顶纵向采用两层防雨结构，在上、下车顶两端的弯梁10. 7,11. 7的凹槽内设有 防雨橡胶条10. 10、10. 11、11. 9、11. 10，端墙8内壁上部也设有防雨橡胶条8. 6。纵向锁闭 车顶后，车顶10、11及端墙8上的钢结构将挤压上述防雨橡胶条，使之发生弹性变形、填满 车顶钢结构与端墙8钢结构，上、下车顶钢结构之间的纵向缝隙，形成两道防雨层，防雨性 能可靠。此外，在端墙8内壁设有排水槽8. 7、在下车顶10靠车体中心线的一端设置挡水板 10. 12，可将防雨橡胶条处渗入的雨水排出车外。在一般车顶中可以使用现有的锁闭装置，只要能将车顶固定即可。推杆装置采用2根可拆卸的推杆10. 13操纵车顶滑动。操作时，使用随车配置的 销轴10. 14将推杆10. 13分别连接到车顶一端的2个推杆支座上，人站在地面推车顶滑行。 锁闭车顶后须将推杆10. 13卸下、放入车内固定。底架1上设有8个用于固定货物用锁闭装置12。采用转K6型转向架3，其悬挂系统采用一级弹簧刚度，取消全部内圆弹簧及弹簧 承台中央的外圆弹簧。
空气制动装置6满足主管压力500kPa和600kPa的要求，包括120型控制阀，空车安全阀，旋压密封式制动缸、不锈钢嵌入式储风缸、改进的ST2-250型双向闸瓦间隙自动调 整器、货车脱轨自动制动装置、编织制动软管总成、不锈钢球芯折角塞门和组合式集尘器， 不锈钢复合管及配套法兰，高摩擦系数合成间瓦、奥-贝球铁衬套、E型密封圈、尼龙管卡垫 及止退开口销等配件。车钩缓冲装置7采用E级钢17型车钩、加厚型钩舌，配套采用17型锻造钩尾框、 合金钢钩尾销。采用含油尼龙防脱钩尾框托板磨耗板、防跳插销，具有防盗功能的车钩支撑 座止挡铁，止挡铁与冲击座采用拉铆钉连接。采用HN-I型或HM-I型缓冲器。组装过程是先将底架1、侧墙4和端墙8的钢结构焊接成侧壁承载结构，然后铺 设底架1上的地板1. 3，安装车门、车顶及其锁闭机构、车钩缓冲装置7，制动装置6和转向 架3等其它零部件，最后进行车辆油漆涂装。实施例2。结合图1至图8，与实施例1相同，本例安装了不同的锁闭装置。本例 车顶采用了新颖的内、外联合锁闭方式。采用4套上车顶内锁闭装置11. 2实现上车顶11 的垂向锁闭、采用4套下车顶内锁闭装置10. 2实现下车顶10的垂向锁闭。车顶内锁闭装 置10. 2、11. 2均安装在侧墙4内壁，主要由钩头螺杆10. 2. 1,11.2. 1、安装座10. 2. 2和锁紧 螺母10. 2. 3组成，通过紧固锁紧螺母10. 2. 3、使钩头螺杆10. 2. 1,11. 2. 1压紧车顶上的锁 座10. 8、11.9、实现锁闭。采用2套端部外锁闭机构9分别实现上、下车顶10、11的纵向锁闭，该机构设在端 墙8外侧。包括主动转轴组成9. 1、拉杆9. 2、从动转轴组成9. 3、轴座9. 7、轴座9. 4、撑杆 9. 5、限位挡板和安全挡；其中主动转轴组成9. 1上设有操作手柄9. 8，从动转轴9. 3两端 设有起锁紧作用的锁钩9.6 ；由主动转轴组成9. 1、拉杆9. 2、从动转轴组成9. 3和端墙8构 成一个有运动死点的四连杆机构，该装置关闭后，拉杆9. 2将越过机构的死点，锁闭反力使 主动转轴9. 1往锁紧方向转动，安全挡将钩住手柄、防止主动转轴9. 1松动；采用具有弹性 压力的撑杆9. 5使装置能够保持在开启位，装置开启时限位挡板限制推杆的行程；装置上 设有锁板供锁闭装置使用。实施例1和实施例2所描述的各种装置在不同需要时可以同时使用，也可以根据 需要分别组合使用，并不受上述实施例的限制。
权利要求
一种滑动顶棚车，包括车体、制动装置(6)、车钩缓冲装置(7)和转向架(3)，其中，车体主要包括底架(1)、侧墙(4)、端墙(8)、上车顶(11)、下车顶(10)、车门(2、5)、货物用锁闭装置(12)等；其特征在于车体采用了错开式滑动车顶结构，车顶底部设有滚轮(10.4)，可沿布置在侧墙上侧梁(4.8)外的导轨(4.10、4.12)滑动，车顶装货口沿车体纵向的开度不小于10m。
2.根据权利要求1所述的滑动顶棚车，其特征在于所述错开式滑动车顶结构是上车 顶(11)布置在下车顶(10)上方，上车顶(11)比下车顶(10)短，每个车顶下方有垂向限位 装置(10. 5、11.5)。
3.根据权利要求1或2所述的滑动顶棚车，其特征在于所述错开式滑动车顶结构包 括安装在车顶(10、11)下的滑动防雨装置和安装在端墙(8)和车顶(10、11)中纵向防雨装置。
4.根据权利要求3所述的滑动顶棚车，其特征在于所述错开式滑动车顶结构还包括 安装在端墙(8)外侧的外锁闭装置。
5.根据权利要求3所述的滑动顶棚车，其特征在于所述车顶滑动防雨装置包括位于 侧墙(4)上部的上侧梁(4. 8)、导轨(4. 10,4. 12)、支撑板(4. 9)、滚轮(10. 4)、上车顶(11)、 下车顶(10)，其中在上侧梁(4. 8)外侧依次焊接供下车顶(10)滑行的导轨(4. 10)、导轨支 撑板(4.9)和供上车顶(11)滑行的导轨(4. 12)；上车顶(11)安装滚轮(10.4)并在导轨 (4. 12)滑动；下车顶(10)安装滚轮(10. 4)并在导轨(4. 10)滑动；在导轨(4. 10,4. 12)下 部有防雨板(4. 11)，在上侧梁(4. 8)的上方有挡雨板(4. 14)。
6.根据权利要求3所述的滑动顶棚车，其特征在于所述纵向防雨装置在上、下车顶两 端的弯梁(10.7、11.7)的凹槽内设有防雨橡胶条(10. 10、10. 11、11.9、11. 10)，端墙(8)内 壁上部也设有防雨橡胶条(8. 6)；在端墙(8)内壁设有排水槽(8. 7)；在下车顶(10)靠车体 中心线的一端设置挡水板(10. 12)。
7.根据权利要求4所述的滑动顶棚车，其特征在于所述错开式滑动车顶结构还包括 安装在侧墙(4)的内锁闭装置(10.2、11.2)。
8.根据权利要求4所述的滑动顶棚车，其特征在于所述错开式滑动车顶结构还包括 安装在侧墙(4)和车顶(10、11)拆卸式的推杆装置。
9.根据权利要求4所述的滑动顶棚车，其特征在于所述外锁闭装置包括操作手柄 (9. 8)、主动转轴组成(9. 1)、拉杆(9. 2)、从动转轴组成(9. 3)、弹簧撑杆(9. 5)，其中主动转 轴组成(9. 1)由主动轴座(9. 7)、从动转轴组成(9. 3)由从动轴座(9. 4)安装在端墙(8)上， 操作手柄(9. 8)、主动转轴组成(9. 1)、拉杆(9. 2)、从动转轴组成(9. 3)顺序垂直连接构成 一个有运动死点的四连杆机构，从动转轴(9. 3)两端设有锁钩(9.6)。
10.根据权利要求7所述的滑动顶棚车，其特征在于所述内锁闭装置包括上车顶内锁 闭装置(11.2)和下车顶内锁闭装置(10. 2)，装置包括钩头螺杆(10. 2.1,11.2. 1)、安装座 (10. 2. 2)和锁紧螺母(10. 2. 3)。
全文摘要
本发明公开了一种滑动顶棚车，主要包括包括车体、制动装置、车钩缓冲装置和转向架，其中车体主要包括底架、侧墙、端墙、上车顶、下车顶、车门等；其中车体采用了错开式滑动车顶结构，每个车顶沿车体纵向的开度均大于10m；错开式滑动车顶结构是上车顶比下车顶短，每个车顶下方分别有垂向限位装置；错开式滑动车顶结构包括滑动防雨装置、纵向防雨装置、内外锁闭装置、拆卸式的推杆等。本发明能方便、安全地装卸大型货物，具有很好的防雨、雪、风沙功能。
文档编号B61D3/00GK101823489SQ20101013465
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者刘兵, 杨春雷, 潘树平, 王爱民, 石文超 申请人:南车眉山车辆有限公司