专利名称：运煤罐车的制作方法
技术领域：
本发明属于火车运输领域，具体的说涉及一种火车运煤车辆。
背景技术：
目前，我国的煤炭运输存在着两大难题，都在铁运方面。众所周知煤炭的铁路运量很大，已占到全国煤炭产量的80％，今年有可能超过8亿吨的运量，仅8月份全国的铁运煤炭日装车量，就达到了平均35567车。可是，面对这么大的作业量，卸车却只有翻罐笼、龙门抓斗吊等几种传统方式，都不太先进，其中翻罐笼一次性投资大，卸车时还要每列车厢逐个分解，龙门抓斗吊占地面积大，扬尘多，卸不净，最终还要人工清理。且这两种方法的工作耗能大，运转成本高。总之卸车技术不如人意，这是其一。
其次是，现在的铁路运煤，都采用敞车运输，煤炭经过铁运，一路风尘仆仆到达用地，瘦身不少，其损耗成了当然，于是乎国家出台了“煤炭送货办法”，规定现在的路损为1。2％，(习惯上称为合理损耗)有时遇到坏天气，如刮风下雨，甚至还要超过这个比例。我国今年按照8亿吨的运量计算，其合理路损就有960万吨，这相当于16个60万吨矿井的年产量，按照500元/吨计价，其价值为48亿元人民币，可胃触目惊心。这些煤炭白白丢在了铁路沿线，既浪费了资源又污染了环境，与“十一五”提出的降低能耗，建立节约型社会很不适应，这是其二。
发明目的本发明的目的，是要改变目前这种沿用多年的运煤工具，解决卸车技术落后和运输损耗大这两大难题。最主要的是想把每年丢失的48亿元的损耗抓住，不再丢。
发明内容
本发明是利用现有的货车构造，在结构上加以改变而成，其中，行走部分不变，车底架的结构重新组合，采用五根枕梁分别分布在车架的两头、中间、和两个转向架的大梁上方，把原车底架的中间两根中梁，挪在枕梁的两端，一边一根固定，车底宽度不变，刹车系统中的风管、制动缸等随中梁挪在一边，这样就形成了一个新的长方形车底架，为增加足够的强度，在拐角处设置三角形加强筋，使车底架形成牢固的一体。
二是在车底架的两端枕梁上，垂直安装两个罐体架，并在两个罐体架的两边设置加强筋，在罐体架的上方设有轴孔，(两个轴孔在同一条轴线上)在孔内安装罐体旋转轴头。
四是在罐体的中间部位装有齿条，饶罐体一周形成齿环，在沿齿环的罐体内壁上，安装有三角形加强筋。在罐体两端的封头中心处，安装两个旋转轴头。在封头的外圆处，安装有环形滑道槽。
五是在罐体上，纵向开有1/4-1/6圆周的两个长方形开口，形成罐体装卸煤炭的门洞。(中间有齿环的地方不开)六是在门洞的上方，覆盖有两个带弧度的门扇，门扇的两端分别与两个滑道环垂直相连，在滑道环上至少装有三个滚轮，卡在罐体两端(封头)设计好的门槽滑道内，门扇既可以随罐体转动，也可以在外力的作用下沿两端的门槽滑道，围绕罐体作圆周运动，起到打开或关闭门扇的作用。在一个门扇的两端两侧，分别安装有四个弹簧定位销，在相对应位置的罐体上，设计有定位坑，定位销在定位坑的位置时可以固定门扇的位置。
七是在两个纵梁的中间，既中间枕梁处，安装齿轮支架，一边一个，在支架上，安装齿轮轴，在齿轮轴上安装齿轮，该齿轮正好和罐体上的齿环相齿合，通过转动齿轮轴，可以带动罐体作旋转运动。并把罐体的大部分荷载传递到车底架上。
八是在两个门扇的纵向两边(长边)，装有门框，用来增加门扇的强度，使其承重时不变形。在门框的纵边上装有死点爪，使门扇旋转时过不了车底架中梁。使用条件该车最适合于天仓装车，现有的煤仓略需配套，在车辆通过处增加开、闭门扇装置，即可使用。(有关开闭门扇的装置设计将另案申请)在卸车处需要配套架空轨道，漏斗和转运装置。采用翻罐笼卸车的地方，拆除翻罐笼架上钢轨就行了。
工作过程当空罐煤车走到煤仓底下时，首先由吊装在煤仓底板上的开门机打开门扇，这时，罐体的门洞朝上，正好对着天仓的卸煤口，(卸煤口略小于门洞的宽度)打开卸煤口即可装车，随着车辆的边装边走，煤车装好后已离开了卸煤口，(注罐体上的齿环经过卸煤口时，卸煤口要停止卸煤，防止煤炭掉在齿环上)进入了关门机的作业区，启动关门机，关闭门扇就完成了全部装车过程。卸车时，由机械或人工旋转齿轮轴，通过齿环带动罐体旋转，当旋转到罐的门洞朝下时，门框上的死点爪碰到车底梁的一个中梁边而停止旋转，而罐体仍在继续旋转，车门将克服四个弹簧定位销的阻力而被逐步打开，在旋转的过程中，煤炭在重力的作用下全部卸出，罐体继续旋转至一周，(从门扇停转处算起)四个定位销就位入坑，然后，反转罐体，罐体将带着车门一齐反转，等车门旋转到正上方时，停止即可。
图1罐车整体主视2罐车整体侧视3罐体侧视4车底框、罐体架相连一体侧视5罐体齿环与齿轮相齿合位置示意6罐体整体主视7车底架、罐体架相连主视8车底架、罐体架相连俯视9另一种车底架中间三根枕梁主视10门扇滑道环及门扇侧视11门扇滑道环及门扇主视12门扇A-A向剖视13另一种罐体整体主视14另一种门扇主体主视15另一种门扇主体侧视图具体实施方式
如图1、2所示，该车共有行走部分1，车底架2、罐体架3、罐体4、门扇5和旋转装置6等组成。其中行走部分1不变，车底架2如图7、8所示，主要有两根中梁7，五根枕梁8构成长方形整体，拐角处用三角形加强筋9固定相连，轴销10通过上下心盘，与行走部分1的转向架固定相连形成一体。
罐体架3如图4、7、8所示，主要有两个立梁11，和三角形加强筋12组成，立梁11的上端成半圆形，其下设有圆形轴孔13，下端和车底架2的两端枕梁8垂直固定相连。在立梁11的两边直角处固定安装加强筋12。
罐体4如图3、5、6所示，主要有一个圆柱形桶体14、两个稍有弧度的封头15和圆环形滑道槽16、两个中间滑道槽17、中间齿环18、内三角形罐体加强筋19和分流加强筋23组成。其中两个封头15分别和桶体14的两端相连，两个环形滑道槽16分别和两个封头15的外圆同心相连，在封头15的中心处，垂直连接有轴头20，两轴头20分别插入罐体架的轴孔13内。在罐体4的中部，安装有齿环18，在齿环的两端，安装有中间滑道槽17，一边一个，固定在罐体上。在齿环对应的罐体内侧，安装有一个截面为三角形的罐体加强筋19和两个分流加强筋23，，两个分流加强筋23在转向架大梁的正上方，两端与桶体14的内壁连接固定，起到加强罐体强度和疏导罐内煤炭下卸时流向的作用。(目的是防止煤落在枕梁8上)在罐体4上，齿环18的两侧，纵向开有1/4-1/6圆周的两个长方形门洞21，在门洞的两侧，设有四个定位销坑22。
门扇5如图10、11、12所示，主要有带有弧度的门板24、滑道环25、滚轮26和门框27组成，在滑道环上安装有至少三个滚轮26，滚轮26被滚轮轴固定在滑道环25上，可以自由转动，两个滑道环25分别装入滑道槽16和中间滑道槽17内，并且可以在槽内自由旋转，门板24的两端，分别和两个滑道环25的侧壁部分相连形成一个整体门扇5，该门扇可以在外力的作用下围绕罐体4旋转。在门板24的纵边安装有两个门框27，门框27的两头分别和滑道环25的侧面相连，底面和门板24的边沿相连。在门框上装有四个弹簧定位销28，该销子与罐体4上的定位销坑22相重合，用来固定门扇5的位置。在两个门框27上，垂直安装有四个死点爪29。用来限制门扇5的转动空间。
旋转装置6如图5、6、7、8所示，主要有齿轮支架30、齿轮轴31、齿轮32、轴支架33组成。其中齿轮支架30和罐体4的中间齿环18相对应，一边一个固定安装在中间枕梁处，齿轮32安装在齿轮轴31上，齿轮轴31一长一短，分别安装在齿轮支架30上，其中一根长轴的另一端需通过轴支架33安装，轴支架33固定安装在车底架2的端梁上，(在立梁11的旁边)齿轮32正好与齿环18齿合，通过转动齿轮轴31可以旋转罐体4。
工作原理卸车时，人工或机械旋转长齿轮轴31，通过齿轮32和齿环18带动整个罐体4和门扇5同时旋转，当门扇5旋转到下方时，门扇5上的死点爪22触碰车底架2的中梁一侧，车门停转，罐体继续，门被打开，煤被卸出。罐体旋转到门扇5时，四个弹簧定位销28进入销坑22，门被关好，此时，反转齿轮轴31至罐体门洞21在正上方位，停止即可。
实施例2，如图9、13、14、15所示，罐体4的主体不变，把两端及中间的四个滑道槽16、17去掉，在罐体4两端的轴头20上，安装扇形支架34，沿扇面顶端连接一个大的大门35，大门35的全部荷载，由两根长的门边36转承给两个扇形支架34，其定位销28、死点爪29的位置稍作相应改变。为了降低车辆的重心，立梁11的高度缩短，罐体4的高度下落，把车底架2的中间三个枕梁做成梯形，如图9所示，旋转装置6的位置也随之作相应调整。
权利要求
1.一种铁路煤罐车，主要有行走部分(1)、车底架(2)、罐体架(3)、罐体(4)、门扇(5)、旋转装置(6)六大块组成。其主要技术特征是采用罐装煤炭，有门封闭，利用罐体(4)的旋转卸车，利用活的门扇(5)开、闭罐体的门洞，从根本上减少了煤炭的铁运损耗。
2.根据权利要求1所属的运煤罐车，其行走部分(1)不变，车底架(2)主要有两根中梁(7)和至少五根枕梁(8)组成长方形整体，并在其拐角处用加强筋(9)固定，轴销(10)通过上下心盘和行走部分(1)的转向架固定相连。
3.根据权利要求1所属的罐体架(3)，主要有两个立梁(11)、和三角形加强筋(12)组成，在立梁(11)的上端设有轴孔(13)，下端和车第架(2)中的两端枕梁(8)的上面相连。
4.根据权利要求1所属罐体(4)，主要有桶体(14)，两个稍有弧度的封头(15)和圆环形滑道槽(16)、(17)、中间齿环(18)、罐体加强筋(19)、和分流加强筋(23)组成。其中封头(15)和桶体(14)的两端相连，环形滑道槽(16)和封头(15)的外圆相连，封头(15)的中心处连接轴头(20)，两轴头(20)分别插入轴孔(13)内，在罐体(4)的中部，安装有齿环(18)，在齿环(18)的两边安装中间滑道槽(17)，在齿环对应的罐体内，安装有加强筋(19)和分流加强筋(23)，在罐体(4)上，齿环(18)的两侧，纵向开有两个长方形门洞(21)，宽度为圆周的1/4-1/6，在门洞的两侧，设有定位销坑(22)。
5.根据权利要求1所属的门扇(5)，主要有门板(24)、滑道环(25)、滚轮(26)、和门框(27)组成。在滑道环(25)上，至少装有三个滚轮(26)，用轴固定在滑道环(25)上，滑道环(25)分别装入滑道槽(16)、(17)内，门板(24)、门框(27)的两端，分别和两个滑道环(25)的侧壁相连，门板(24)和门框(27)的底面相连。在门框(27)上装有四个弹簧定位销(28)，在门框(27)上，装有四个死点爪(29)。
6.根据权利要求1所属的旋转装置(6)，主要有齿轮支架(30)、齿轮轴(31)、齿轮(32)、轴支架(33)组成。其中支架(30)和齿环(18)相对应，安装在中间枕梁上，齿轮(32)安装在齿轮轴(31)上，齿轮轴(31)一长一短，分别安装在齿轮支架(30)上，其中一根长轴的一端需通过轴支架(33)安装，轴支架(33)安装车底架(2)的端梁上，齿轮(32)与齿环(18)相齿合，转动齿轮轴(31)可以旋转罐体(4)。
7.根据权利要求1所属的罐体(4)的主体不变，把四个滑道槽(16)、(17)去掉，在罐体两端的轴头(20)上，安装扇形支架(34)，支架上安装大门(35)，在大门(35)上装有门边(36)、定位销(28)、死点爪(29)安装在大门的门边(36)上。缩短立梁(11)的高度，把车底架(2)中的中间三根枕梁做成梯形，旋转装置(6)的位置也作相应调整。
全文摘要
本发明涉及一种铁路运煤的车辆，属于铁路运输领域，其技术特征是把煤炭的敞车运输改为罐车运输，为此，设计了一种全新的运煤车辆，为解决一系列装、卸车问题及配套设施提出了一套完整的技术方案，该方案的实施，基本上可以达到煤炭铁路运输的零损耗，每年可为国家节约煤炭960万吨，价值达50亿元人民币。
文档编号B61D11/00GK1830711SQ20061000520
公开日2006年9月13日 申请日期2006年1月1日 优先权日2006年1月1日
发明者冯世英 申请人:冯世英