一种窄轨距漏斗车的制作方法

文档序号:11221869
一种窄轨距漏斗车的制造方法与工艺

本发明涉及铁路货运用的漏斗车技术领域,尤其是涉及适于小批量货物运输的一种窄轨距漏斗车。



背景技术:

在铁路货物运输中,对于煤炭、矿石等货物的运输,多采用漏斗车进行运输。现有的漏斗车采用轨距为1435mm的标准轨距,采用这种标准轨距的漏斗车,其自身体积庞大,对运行线路和轨道的要求都较高,导致轨道的建设成本相应较高;同时,其在运输过程中所占用的面积也较大,车体通过的最小曲线半径也相应地增加,由此也限制了车体的机动灵活性;另外,现有的漏斗车虽然容积较大,其相应的载货量也大,很适合于大批量货物的运输,但是,对于小批量的货物运输,或者是面积较小的货运场地,就会造成漏斗车的能源浪费,同时也使货物的运输成本提高,从而不利于节能降耗和节约成本。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种窄轨距漏斗车,降低其占用面积和轨道建设成本。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种窄轨距漏斗车,包括走行装置、车厢和车架,所述车架顶部固定连接车厢,车架底部固定连接走行装置,所述走行装置包括车轮和轮轴,所述轮轴相对两端安装车轮,所述走行装置的同一根轮轴上的车轮所形成的轨距小于标准轨距。

优选地,所述走行装置的同一根轮轴上的车轮所形成的轨距为580mm。

优选地,还包括牵引缓冲装置,所述牵引缓冲装置包括缓冲器和连挂装置,所述车架与缓冲器固定连接,所述缓冲器与连挂装置连接。

优选地,所述连挂装置包括牵引杆,所述牵引杆一端形成U形开口槽和连接孔,所述连接孔贯通所述U形开口槽,另一端形成连接卡槽;所述缓冲器一端开设连挂通孔,所述缓冲器一端插接到所述U形开口槽中,并通过销轴贯穿连接孔、连挂通孔使缓冲器与牵引杆之间形成活动连接。

优选地,所述连挂装置还包括卡环,所述卡环上开设切口槽。

优选地,所述连挂装置包括车钩体、钩舌、脱钩杆和复位弹簧,所述车钩体同一端形成钩槽和钩销,所述钩舌位于钩槽与钩销之间且与车钩体活动连接,所述脱钩杆与钩舌固定连接,所述复位弹簧相对两端分别与车钩体、脱钩杆连接,通过脱钩杆控制钩舌相对于钩销转动,且在复位弹簧弹性力作用下自动复位。

优选地,所述车厢与上座之间形成固定连接,在上座底部形成插接槽,所述车架上固定连接下座,所述下座端部插接到上座底部的插接槽中,在下座上开设螺纹孔,且上座与下座之间通过连接螺栓连接固定。

优选地,所述车厢与上座之间通过支架形成固定连接,所述支架为倒L形结构支架,其相对两侧分别与车厢、上座固定连接,在支架与车厢之间形成三角形空间。

优选地,所述上座底部的插接槽中固定连接减震垫,在减震垫外侧面上固定连接耐磨环。

优选地,所述车厢上设置卸货机构,所述卸货机构包括若干底门和开闭门机构,每两扇底门通过一个开闭门机构将底门打开或者关闭。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:可以降低窄轨距漏斗车运输时所占用的面积,同时使其轴重得以大幅度降低,由此大幅降低了对线路建设和轨道的要求,使得相应的轨道建设成本大幅度降低,尤其适合于小批量货物的运输或者面积较小的货运场地的货运需求,使货物运输成本得以有效地降低,有利于节能降耗和节约成本。

附图说明

图1为本发明一种窄轨距漏斗车的主视图。

图2为本发明一种窄轨距漏斗车的仰视图。

图3为本发明一种窄轨距漏斗车的侧视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为图4所示上座构造的放大图。

图6为图1或者图2中的缓冲器的主视图。

图7为图6所示的缓冲器的俯视图。

图8为图7中B-B向的剖视图。

图9为牵引杆缓冲装置的构造示意图(主视图)。

图10为牵引杆连挂装置的构造示意图(爆炸图)。

图11为牵引杆缓冲装置相互连挂(手动型连挂缓冲结构)的构造示意图。

图12为图11中C-C向的剖视图。

图13为图11中的卡环的剖视图。

图14为图11中的牵引杆的剖视图。

图15为车钩缓冲装置的构造示意图(主视图)。

图16为车钩缓冲装置的构造示意图(俯视图)。

图17为车钩缓冲装置相互连挂(半自动型连挂缓冲结构)的构造示意图。

图18为图17中的车钩的剖视图。

图19为图17中的车钩处于相互锁紧状态时的示意图。

图20为图17中的车钩处于相互脱开状态时的示意图。

图中标记:1-防脱轨装置,2-走行装置,3-缓冲器,4-连挂装置,5-销轴,6-连接螺栓,7-斜撑,8-波纹渡板,9-车厢,10-车架,11-底门,12-双联杆,13-第一顶杆,14-第二顶杆,15-下座,16-上座,17-牵引电机,18-支架,19-减震垫,20-耐磨环,21-卡环,22-开口销,23-钢轨安装粱,31-螺母,32-垫圈,33-后丛板,34-连接弹簧,35-前丛板,36-连接件,37-连挂通孔,38-缓冲垫,40-牵引杆,41-连接孔,42-连接卡槽,43-车钩体,44-钩槽,45-钩舌,46-钩销,47-脱钩杆,48-复位弹簧,421-卡接面,422-加工面,101-稳定轮,102-支撑轴,103-安装架,201-轴箱体,202-车轮,203-轮轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3所示的窄轨距漏斗车,具体包括防脱轨装置1、走行装置2以及车厢9和车架10,所述车厢9呈漏斗形,采用不锈钢制造,在车厢9的厢体外面设有纵横交错的折弯槽钢,所述折弯槽钢形成网状结构,且与厢体焊接在一起,有效地增加了车厢9的刚度。在车厢9入口部的相对两端外侧分别固定连接波纹渡板8,当若干节车厢9串接起来后,在装货时,通过波纹渡板8可以防止货物掉落到相邻的两节车厢9之间的间隙中。

在车厢9上设置卸货机构,所述卸货机构包括若干底门11和开闭门机构,如图1、图2所示,可以在车厢9底部设置6扇底门11和3套开闭门机构,所述的开闭门机构安装在车架10下部,包括手柄、传动轴、双联杆12、第一顶杆13和第二顶杆14,所述双联杆12通过传动轴与车厢9之间形成活动连接,且双联杆12相对两端分别与第一顶杆13一端、第二顶杆14一端形成活动铰接,所述第一顶杆13的另一端、第二顶杆14的另一端分别与独立的底门11形成活动铰接,所述的底门11与车厢9之间形成活动铰接;所述手柄控制双联杆12相对于车厢9转动,从而使底门11可以相对于车厢9张开或者关闭,每两扇底门11通过一个开闭门机构将底门11打开或者关闭。在车厢9进入货场卸货区时,通常是采用碰撞方式,通过开闭门机构也可以依次将底门11打开。所述底门11相对于车厢9的张角最好是42度,如图1所示,以尽量增大卸货面积,减小卸货时间。

所述的车架10主要由两根边梁、前后两根牵引梁、中间两根横梁固定连接而构成“目”字结构。其中的边梁、横梁都采用箱型结构,且边梁采用鱼腹形式,以有效提高车架10的刚度。在车架10顶部固定连接车厢9,且车厢9与车架10之间所形成的安息角是56度,如图1所示,以便于车厢9的快速卸货。所述车厢9的左右两边、车架10上部的空间,可以用于走管、走线。在车厢9前后两端与车架10之间分别设置两根斜撑7,以有效地减小车厢9在重载状态下的变形。

所述车架10底部通过轴箱体201固定连接走行装置2,所述走行装置2主要包括车轮202和轮轴203,所述轮轴203的相对两端安装车轮202,位于同一根轮轴203上的车轮202所形成的轨距小于标准轨距;优选地,所述走行装置2的同一根轮轴203上的车轮202所形成的轨距为580mm。由于轨距只有580mm,其比标准轨距1435mm小很多,因此,可以大幅度降低窄轨距漏斗车运输占用的面积,而且也能大幅度降低轴重,甚至其轴重只有10t,因此,对线路建设和轨道要求大幅降低,相应的轨道建设成本也大幅度降低。在轴箱体201上设置弹簧,所述轴箱体201上的弹簧优选采用橡胶弹簧,所述走行装置2与车架10之间通过轴箱体201上的弹簧直接连接在一起,即走行装置2是采用车架10承载方式,以使车体的重量通过轴箱体201上的橡胶弹簧传递到轮对上,每个机车、车辆通常配置2个轮对。另外,所述走行装置2还可以包括牵引电机17,所述牵引电机17的动力输出轴为轮轴203,从而简化了漏斗车结构。

如图1、图3所示,在每个轴箱体201下部固定安装防脱轨装置1,所述的防脱轨装置1包括稳定轮101、支撑轴102和安装架103,所述安装架103优选采用箱型粱,其一端通过螺栓与轴箱体201固定连接,另一端与支撑轴102一端固定连接,所述支撑轴102另一端与稳定轮101固定连接,所述稳定轮101与钢轨安装粱23之间设置小于车轮202轮缘高度的垂向间隙。优选地,所述稳定轮101与钢轨安装粱23之间的垂向间隙设置为10mm-20mm。由于车轮202脱轨的发生必有一个车轮202爬轨的过程,即车轮202轮缘爬上钢轨上平面,而车轮202轮缘高度通常为25mm,在稳定轮101与钢轨安装粱23之间的垂向间隙小于车轮202轮缘高度的情况下,就能够有效地防止车辆发生脱轨事故。

在实际应用过程中,由于矿物等货物是与车厢9直接接触而没有与车架10直接接触,因此,导致车厢9比车架10的磨损、腐蚀更为严重,其使用寿命也比车架10要短很多。在不更换车架10的前提下,为了更加方便车厢9的更换,所述车厢9与车架10之间可以通过若干如图3、图4所示的活动安装座来形成活动连接结构。具体地,

所述的活动安装座包括上座16、下座15和连接螺栓6,所述车厢9与上座16之间形成固定连接,在上座16底部形成插接槽,在车架10上固定连接下座15,所述下座15端部插接到上座16底部的插接槽中,在下座15上开设螺纹孔,利用连接螺栓6一端贯穿上座16后与下座15上的螺纹孔形成螺纹活动连接,从而使得上座16与下座15之间可以通过连接螺栓6连接固定。优选地,所述上座16上开设与其底部插接槽相通的通孔,所述连接螺栓6一端贯穿上座16上的通孔后与下座15上的螺纹孔形成螺纹活动连接,以提高车厢9与车架10之间的装配效率,并确保车厢9与车架10之间连接可靠。

为了降低车厢9运行中的振动,并有利于提高整个活动安装座的使用寿命,如图4、图5所示,所述车厢9与上座16之间通过支架18形成固定连接,所述支架18的相对两侧分别与车厢9、上座16形成固定连接。优选地,所述支架18为倒L形结构支架,且支架18与车厢9之间形成三角形空间。另外,所述上座16底部的插接槽为锥形槽,所述下座15端部为锥形凸台结构,所述上座16与下座15之间形成的配合面是锥形面;优选地,所述上座16与下座15之间形成的锥形配合面的锥度设置为15-20度。采用这样的结构设计后,可以使车厢9的横向、纵向和垂向的振动都能通过活动安装座传递到车架10上,因此,使得连接螺栓6的受力较小,从而有利于提高整个活动安装座的使用寿命。

进一步地,如图5所示,在上座16底部的插接槽中固定连接减震垫19,所述减震垫19优选丁氰橡胶垫;在减震垫19外侧面上固定连接耐磨环20,所述耐磨环20优选钢圈。优选地,所述的减震垫19与耐磨环20之间是硫化一体成型结构,以保证减震垫19与耐磨环20之间的连接可靠性。通过采用上述结构设计,一方面可以实现车厢9的减震,一方面可以减少上座16与下座15之间的摩擦损耗,并提高了整个活动安装座的耐候性能和抗冲击性能。

在运输过程中,动车与拖车之间、拖车与拖车之间、甚至是动车与动车之间,都是通过牵引缓冲装置来实现连挂。如图1、图2所示,所述的牵引缓冲装置主要包括相互连接的缓冲器3和连挂装置4,所述缓冲器3通过螺栓固定连接在车架10上。优选地,所述缓冲器3安装在车架10的牵引梁内,以减小车辆纵向方向上的冲击。优选地,所述缓冲器3与连挂装置4之间可以通过销轴5形成绕销轴5相对转动的活动连接,以方便车辆之间的连接、牵引,并使牵引缓冲装置的结构更加简单、可靠。

如图6、图7、图8所示,所述的缓冲器3包括前丛板35、后丛板33以及连接弹簧34和连接件36,所述连接件36一端贯穿前丛板35、连接弹簧34、后丛板33后与螺母31连接,另一端上形成连挂通孔37,且连接弹簧34位于前丛板35与后丛板33之间。优选地,所述缓冲器3还包括缓冲垫38,所述缓冲垫38优选橡胶垫,且通过螺栓、垫圈与前丛板35形成固定连接结构。所述连挂装置4由于自身重力作用,其连接端部通常会向下低头,通过设置缓冲垫38可以用于支撑连挂装置4,以防止连挂装置4发生低头而影响车辆之间的连挂作业效率。

对于车辆之间的连挂,包括动车与拖车之间、拖车与拖车之间、动车与动车之间,可以采用如图11所示的手动型连挂缓冲结构,所述的手动型连挂缓冲结构包括牵引杆缓冲装置,所述牵引杆缓冲装置包括缓冲器3和连挂装置4,所述连挂装置4包括牵引杆40,所述牵引杆40的结构如图14所示,其一端开设连接孔41和U形开口槽,且所述连接孔41贯通所述U形开口槽,牵引杆40另一端形成连接卡槽42。由于缓冲器3上的连接件36一端开设连挂通孔37,当缓冲器3上的连接件36一端插接到牵引杆40一端的U形开口槽中之后,再通过销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37,就可以使缓冲器3与牵引杆40之间形成活动连接,如图9、图12所示。进一步地,在销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37后,可以在销轴5上连接开口销22,所述开口销22位于牵引杆40外侧,如图9所示,通过设置开口销22,可以有效地防止销轴5的脱落。

上述的牵引杆缓冲装置通常固定安装在车辆的相对两端,当相邻的两节车辆需要进行连挂作业时,如图10所示,在相邻的两节车辆相互靠近到合适距离后,通常是相邻的两根牵引杆40的端部相互接触,再采用两个卡环21分别从上、下相对两侧方向分别搭接在相邻的两根牵引杆40上的连接卡槽42之间;所述卡环21上开设切口槽,如图13所示,所述卡环21可以通过位于切口槽两侧的凸缘部与牵引杆40上的连接卡槽42相互卡接到位,然后,利用两根连接螺栓6分别贯穿相对而立的两个卡环21端部的相互对应的连接通孔,使相对而立的两个卡环21串接起来,在连接螺栓6与卡环21之间可以设置垫圈32;最后,通过螺母31与连接螺栓6相互配合,使相对而立的两个卡环21箍紧相邻的两根牵引杆40,直至卡环21与牵引杆40之间相互固定连接成一体,从而实现了相邻的两根牵引杆40之间的相互连挂,如图11、图12所示。另外,如图10所示,可以在连接螺栓6底部开设通孔,当卡环21与牵引杆40之间相互固定连接到位后,在螺母31外侧利用开口销22贯穿连接螺栓6底部的通孔,使开口销22与连接螺栓6连接固定,以防止连接螺栓6与螺母31之间发生松脱,提高相邻的两根牵引杆40之间的连挂可靠性。当车辆之间需要解除相互连挂状态时,作业人员只需要借助简单的辅助工具拆卸掉连接螺栓6及与其配合的螺母31,就能实现相邻两节车辆之间的脱开。

上述的牵引杆缓冲装置结构简单,工艺性较高,其中的牵引杆装置(包括牵引杆40、卡环21、垫圈32、连接螺栓6及螺母)的自重仅为普通车钩自重的四分之一到六分之一左右,而且该牵引杆装置借助简单的辅助工具,就能容易地实现相邻两节车辆之间的连挂与脱开,不仅操作简单,而且可靠性高。因此,该牵引杆装置的生产周期较短,其实施成本也较低廉。

在采用上述的牵引杆缓冲装置后,在车辆之间产生纵向拉伸时,可以通过卡环21与牵引杆40之间的接触面受力;而在车辆之间产生纵向压缩时,可以通过相邻的两根牵引杆40端部的接触面受力,两者均能把力很好地传递到缓冲器3上,从而可以确保机车的运行安全。优选地,所述卡环21上的切口槽是锥形槽,其张角为40-60度,优选为45度,如图13所示。优选地,所述牵引杆40一端的连接卡槽42也采用锥形槽;进一步地,所述连接卡槽42的卡接面421的倾斜度大于加工面422的倾斜度,优选地,所述连接卡槽42上的卡接面421与加工面422之间的夹角为110-120度。采用这样的结构设计,既方便了卡环21、牵引杆40的加工制造,又有利于提高卡环21、牵引杆40的机械强度,从而不仅可以提高相邻的车辆之间的连挂作业效率,而且有利于提高车辆运行时的相邻车辆之间的连挂可靠性。

采用上述的手动型连挂缓冲结构,虽然可以实现车辆之间的连挂,但是需要相应的人力及时投入手动操作,因此,其连挂作业比较费时、费力。为了节省人力投入,并提高连挂作业效率,可以采用如图15、图16所示的车钩缓冲装置,所述车钩缓冲装置包括缓冲器3和连挂装置4,所述连挂装置4的结构如图18所示,主要包括车钩体43、钩舌45、脱钩杆47和复位弹簧48,所述车钩体43一端开设连接孔41和U形开口槽,且所述连接孔41贯通所述U形开口槽,车钩体43另一端形成凹锥形结构的钩槽44和凸锥形结构的钩销46。由于缓冲器3上的连接件36一端开设连挂通孔37,当缓冲器3上的连接件36一端插接到车钩体43一端的U形开口槽中之后,再通过销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37,就可以使缓冲器3与车钩体43之间形成活动连接,如图15、图16所示。进一步地,在销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37后,可以在销轴5上连接开口销22,所述开口销22位于车钩体43外侧,如图15所示,通过设置开口销22,可以有效地防止销轴5的脱落。所述的钩舌45呈半圆结构,且位于钩槽44与钩销46之间,所述钩舌45与车钩体43之间形成活动连接,所述脱钩杆47与钩舌45固定连接,所述的复位弹簧48相对两端分别与车钩体43、脱钩杆47连接,通过脱钩杆47可以控制钩舌45相对于钩销46在一定转角范围内转动,在复位弹簧48的弹性力作用下,所述钩舌45可以相对于钩销46自动复位。

上述的车钩缓冲装置通常固定安装在车辆的相对两端,在相邻的两节车辆需要进行连挂作业时,使相邻的两节车辆保持相对靠近运动,当其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46插接入另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44中之后,通过其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46内侧面压迫另一节车辆端部的车钩体43中的钩舌45沿顺时针方向转动一定角度,通常是40度,使复位弹簧48不断被拉伸,直至该相邻两节车辆上的相对的两个车钩体43之间连接到位,此时,该相对的两个车钩体43的连接面相互接触,其中的两个钩舌45在各自复位弹簧48的弹性力作用下各自恢复原位,且其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46与另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44相互卡接配合到位,如图17、图19所示,即相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置之间处于锁紧状态,从而使相邻的两节车辆实现了相互连挂。

当相邻的两节车辆之间需要解除相互连挂状态时,作业人员只需要扳动脱钩杆47,使复位弹簧48再次被拉伸,与脱钩杆47相连的钩舌45将顺时针方向转动一定角度,通常也是40度;使相邻的两节车辆保持相对分开运动,当其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46完全脱离另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44时,如图20所示,即相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置之间处于解锁状态,从而使相邻的两节车辆实现了相互脱开。在相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置相互脱开之后,各自车钩缓冲装置中的复位弹簧48再次复位,车钩体43恢复到如图18所示的自然状态。

由此可见,在将上述的车钩缓冲装置固定安装在车辆的相对两端之后,通过两个相对的车钩缓冲装置之间的相互卡接,从而形成了如图17所示的半自动型连挂缓冲结构,其中,连挂操作可以自动实现,而脱钩功能则需要手动操作实现。在相邻的两节车辆连挂到位后,由于相对的两个车钩之间的连接是紧密连接,没有间隙,在列车纵向牵引或者制动时,可以减小车辆之间的纵向冲击力,因而更加安全、可靠。另外,与现有的密接式车钩结构相比较,本车钩在保持基本的连挂、脱钩功能的前提下,其结构更简单、体积更小、重量也更轻,因此,不仅其实施成本更低廉,而且其操作也比较方便,很适合于对重量要求比较高的车型。与上述如图11所示的手动型连挂缓冲结构相比较,采用如图17所示的半自动型连挂缓冲结构之后,操作人员可以不需要借助简单的辅助工具,即可快捷、可靠地实现相邻两节车辆之间的相互连挂和脱开,不仅操作、维护更加方便,提高了连挂作业效率,而且节省了人力投入成本,尤其适用于动车与动车之间的连挂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,应当指出的是,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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