敞顶式铁路货车及其防护顶盖的制作方法

本实用新型涉及铁路运输技术领域，更具体地说，涉及一种敞顶式铁路货车的防护顶盖，本实用新型还涉及一种具有上述防护顶盖的敞顶式铁路货车。

背景技术：

敞顶式铁路货车是具有端壁、侧壁而无车顶的车辆，主要用于运输不怕经受雨淋、雪浸的煤炭、矿石、建材、木材、钢材等大宗货物。由于没有车顶(或顶盖)，敞顶式铁路货车在运输煤炭等散粒货物时，在运输过程中风力作用下，煤粉极易从车顶吹撒，不但影响铁路运输安全，造成资源浪费和经济损失，而且给铁路沿线环境带来严重的煤尘污染。

为实现煤炭铁路环保运输，可以通过在敞顶式铁路货车顶部蒙盖帆布或增设防护顶盖抑制煤尘。车辆顶部增设防护顶盖有多种型式，其中之一是采用吊装式顶盖，该种顶盖为整体的硬质刚性顶盖，自重较大，顶盖开闭需通过专用起重机械进行吊离和安装，作业时间较长，影响了作业效率。

综上所述，如何缩短防护顶盖开闭的作业时间，以提高作业效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种敞顶式铁路货车的防护顶盖，以缩短防护顶盖开闭的作业时间，从而提高作业效率。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有上述防护顶盖的敞顶式铁路货车，以缩短防护顶盖开闭的作业时间，从而提高作业效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种敞顶式铁路货车的防护顶盖，包括：

沿敞顶式铁路货车的车体长度方向设置在所述车体的上侧梁的卷帘盒；

可转动地设置在所述卷帘盒内的卷筒；

伸出时能够遮盖所述车体顶部的柔性卷帘，所述柔性卷帘卷绕在所述卷筒上；

当所述柔性卷帘伸出时具有使所述柔性卷帘收卷于所述卷筒的回复力的回复弹簧，所述回复弹簧一端设置在所述卷筒上，另一端设置在所述卷帘盒上；

通过转动能够驱动所述卷帘覆盖在所述车体顶部的驱动杆，所述驱动杆与所述车体的端部铰接，且其摆动端与所述柔性卷帘头端连接。

优选的，上述防护顶盖中，所述柔性卷帘包括柔性帘本体和设置在所述柔性帘本体两端的弹性收紧部。

优选的，上述防护顶盖中，所述柔性卷帘头端连接有与所述卷筒平行设置的连接件，所述连接件与所述驱动杆连接。

优选的，上述防护顶盖中，所述连接件为套筒；

所述驱动杆为U形杆，所述U形杆包括沿所述车体长度方向设置的纵向杆和垂直设置在所述纵向杆两端的两个摆动杆，所述套筒可转动地套装于所述纵向杆上，所述摆动杆与所述车体的端部铰接。

优选的，上述防护顶盖中，还包括设置在所述车体端部的固定座，所述摆动杆通过销轴与所述固定座铰接。

优选的，上述防护顶盖中，还包括驱动所述摆动杆转动的驱动装置，所述驱动装置与所述销轴连接，所述销轴与所述摆动杆键连接。

优选的，上述防护顶盖中，所述驱动装置包括两个气马达，所述气马达与所述摆动杆一一对应设置。

优选的，上述防护顶盖中，所述卷帘盒设置在所述上侧梁的内侧；所述卷筒与所述卷帘盒之间采用轴承连接。

优选的，上述防护顶盖中，还包括手动开闭装置，所述手动开闭装置包括：

铰接在所述车体端部的手柄；

连接所述手柄与所述驱动杆的连杆，所述手柄通过转动带动所述连杆驱动所述驱动杆转动。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖包括卷帘盒、卷筒、柔性卷帘、回复弹簧和驱动杆，其中，卷帘盒沿敞顶式铁路货车的车体长度方向设置在车体的上侧梁；卷筒可转动地设置在卷帘盒内；柔性卷帘伸出时能够遮盖车体顶部，柔性卷帘卷绕在卷筒上；当柔性卷帘伸出时回复弹簧具有使柔性卷帘收卷于卷筒的回复力，回复弹簧一端设置在卷筒上，另一端设置在卷帘盒上；驱动杆通过转动能够驱动卷帘覆盖在车体顶部，驱动杆与车体的端部铰接，且其摆动端与柔性卷帘头端连接。

需要说明的是，柔性卷帘采用柔性材料，具体可选用纤维织布，帆布等布材，但应具有防水、耐霉、耐酸碱、耐紫外线照射等性能。

应用时，将卷帘盒沿敞顶式铁路货车的车体长度方向设置在车体的上侧梁，并使驱动杆与车体的端部铰接。当车体顶部不需要遮盖防护时，柔性卷帘在回复弹簧的回复力作用下收卷于卷筒上，防护顶盖处于打开状态。当车体顶部需要遮盖防护时，转动驱动杆驱使柔性卷帘的头端从卷帘盒中伸出，直至覆盖整个车体顶部；在驱动杆拉伸力和回复弹簧作用在卷筒上的回复力作用下，柔性卷帘拉紧展平覆盖在车体顶部上，形成完整的车顶防护层。

本实用新型的柔性卷帘自重较小，直接驱动驱动杆转动即可实现柔性卷帘的开闭，无需配套专用起重机械，缩短了防护顶盖开闭的作业时间，从而提高了作业效率。

同时本实用新型采用沿车体横向即宽度方向开闭的卷帘式柔性防护层，实现遮盖敞顶式铁路货车的车顶，可以在运输过程中有效防止散装货物尤其是煤炭从车顶吹撒，避免了货物损失，还有利于铁路煤炭的环保运输。此外，上述防护顶盖对车辆载货量影响较小，不会影响车辆的运输经济效益。

本实用新型还提供了一种敞顶式铁路货车，包括车体和设置在所述车体上的防护顶盖，所述防护顶盖为上述任一种防护顶盖，由于上述防护顶盖具有上述效果，具有上述防护顶盖的敞顶式铁路货车具有同样的效果，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖的结构示意图；

图2是图1中Ⅰ的局部放大结构图；

图3是图1中Ⅰ的正视图；

图4是本实用新型实施例提供的柔性卷帘及卷帘盒的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的驱动杆的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖打开状态的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的煤炭堆高形状示意图；

图8是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖关闭过程的中间位置的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖关闭状态的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖关闭状态的立体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种敞顶式铁路货车的防护顶盖，缩短了防护顶盖开闭的作业时间，从而提高了作业效率。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1-10，本实用新型实施例提供的敞顶式铁路货车的防护顶盖包括卷帘盒1、卷筒9、柔性卷帘2、回复弹簧和驱动杆5，其中，卷帘盒1沿敞顶式铁路货车的车体长度方向设置在车体的上侧梁01；卷筒9可转动地设置在卷帘盒1内；柔性卷帘2伸出时能够遮盖车体顶部，柔性卷帘2卷绕在卷筒9上；当柔性卷帘2伸出时回复弹簧具有使柔性卷帘2收卷于卷筒9的回复力，回复弹簧一端设置在卷筒9上，另一端设置在卷帘盒1上；驱动杆5通过转动能够驱动卷帘覆盖在车体顶部，驱动杆5与车体的端部铰接，且其摆动端与柔性卷帘2头端(即柔性卷帘2周向的外端)连接。

需要说明的是，柔性卷帘2采用柔性材料，具体可选用纤维织布、帆布等布材，但应具有防水、耐霉、耐酸碱、耐紫外线照射等性能。

应用时，将卷帘盒1沿敞顶式铁路货车的车体长度方向设置在车体的上侧梁01，并使驱动杆5与车体的端部铰接。当车体顶部不需要遮盖防护时，柔性卷帘2在回复弹簧的回复力作用下收卷于卷筒9上，防护顶盖处于打开状态。当车体顶部需要遮盖防护时，转动驱动杆5驱使柔性卷帘2的头端从卷帘盒1中伸出，直至覆盖整个车体顶部；在驱动杆5拉伸力和回复弹簧作用在卷筒9上的回复力作用下，柔性卷帘2拉紧展平覆盖在车体顶部上，形成完整的车顶防护层。

本实用新型的柔性卷帘2自重较小，直接驱动驱动杆5转动即可实现柔性卷帘2的开闭，无需配套专用起重机械，缩短了防护顶盖开闭的作业时间，从而提高了作业效率。

同时本实用新型采用沿车体横向即宽度方向开闭的卷帘式柔性防护层，实现遮盖敞顶式铁路货车的车顶，可以在运输过程中有效防止散装货物尤其是煤炭从车顶吹撒，避免了货物损失，还有利于铁路煤炭的环保运输。此外，上述防护顶盖对车辆载货量影响较小，不会影响车辆的运输经济效益。

本实用新型的防护顶盖适用于KM98、KM100型煤炭漏斗车，也适用于其他类型的敞顶式敞车、漏斗车。

优选的技术方案中，柔性卷帘2包括柔性帘本体21和设置在柔性帘本体21两端的弹性收紧部22。中间部分的柔性帘本体21采用常规柔性材料，如纤维织布、帆布等，两端的弹性收紧部22采用高弹性材料，具有较高弹性；具体的，柔性帘本体21与弹性收紧部22之间缝制连接，如图4所示。当柔性卷帘2伸出到关闭位时，弹性收紧部22在弹性力作用下自动收紧，贴覆于端部货物的表面，防护效果较好。可以理解的是，上述柔性卷帘2也可以采用其他结构形式，如均采用柔性材料，在柔性卷帘2端部加设重力压块，通过重力作用，实现同样的使柔性卷帘2端部贴覆于端部货物表面的效果。

为了使柔性卷帘2在伸出时达到较好的展平效果，柔性卷帘2头端连接有与卷筒9平行设置的连接件，连接件与驱动杆5连接。这样在连接件的作用下，柔性卷帘2头端始终与卷筒9平行，能够更好地适应卷筒9转动向外放出的柔性卷帘2。当然，本实用新型也可以不设置上述连接件，使柔性卷帘2头端为硬质刚性端，直接与驱动杆5连接。

上述实施例中，连接件为套筒10；驱动杆5为U形杆，U形杆包括沿车体长度方向设置的纵向杆51和垂直设置在纵向杆51两端的两个摆动杆52，如图5所示，套筒10可转动地套装于纵向杆51上，摆动杆52与车体的端部铰接。套筒10与纵向杆51之间为活动连接，可相对转动。这样，在驱动杆5转动过程中，与柔性卷帘2头端连接的套筒10能够相对驱动杆5转动，从而使柔性卷帘2更好地适应货车货物的顶部形状，避免柔性卷帘2发生褶皱，保证了防护效果。可替换的，连接件还可以为连接轴，此时驱动杆5仅包括摆动杆52，使摆动杆52的端部与连接轴的端部铰接相连。

为了便于安装摆动杆52，防护顶盖还包括设置在车体端部的固定座4，摆动杆52通过销轴6与固定座4铰接。本实用新型首先在车体端部安装固定座4，然后使摆动杆52通过销轴6与固定座4铰接，从而实现摆动杆52与车体的端部铰接，这样无需在车体上直接打孔，而且固定座4对摆动杆52的支撑强度较好。当然，本实用新型也可以不社会上述固定座4，将摆动杆52直接与车体端部铰接。

本实用新型的防护顶盖具有以下三种状态：

(1)防护顶盖打开状态(卷帘收回)

在车辆顶部不需要遮盖防护时，柔性卷帘2在回复弹簧的作用下收卷于卷筒9上，防护顶盖呈打开状态，如图6所示。

(2)防护顶盖关闭的中间状态

现有铁路货车装载煤炭后，一般会有一定的堆高(即煤炭超出车体顶部并呈四棱锥形，如图7所示)。在防护顶盖关闭过程中，驱动杆5绕销轴6转动，其顶部的纵向杆51带动套筒10沿远离顶部煤炭表面的圆弧形轨迹运动，与套筒10相连的柔性卷帘2头端从卷帘盒1中伸出；在防护顶盖关闭过程的任意时刻，由于回复弹簧作用下柔性卷帘2始终存回卷趋势，柔性卷帘2在卷帘头端和卷筒9的两个作用力下应该呈拉紧展平状态，但由于煤炭堆高，拉出柔性卷帘2的中间位置可能与煤炭接触，卷帘实际呈折线状态，如图8所示。

(3)防护顶盖关闭状态

等驱动杆5到达防护顶盖关闭位时，在上述驱动杆5拉伸力和卷筒9回复力作用下，柔性卷帘2收紧并在车体长度方向上先后与车辆顶部煤炭表面A、B、C接触，柔性卷帘2端部在弹性收紧部22的弹性力作用下自动收紧，贴覆于端部煤炭D、E表面，防护顶盖关闭到位后形成完整的车顶防护层，如图9、图10所示。

进一步的技术方案中，防护顶盖还包括驱动摆动杆52转动的驱动装置，驱动装置与销轴6连接，销轴6与摆动杆52键连接。本实用新型通过驱动装置提供转动力，通过销轴6与键传动给摆动杆52，从而使摆动杆52围绕销轴6的轴线转动，实现自动开闭防护顶盖，降低了人工劳动强度，提高了作业效率。

优选的，驱动装置包括两个气马达3，气马达3与摆动杆52一一对应设置。本实施例在车辆两端各设有一套气马达3，两个气马达3同步转动，分别带动一端的摆动杆52转动，避免一端使用较大的作用力，工作平稳性较好。当然，上述驱动装置还可以包括电机或者其他能够提供转动力的传动装置。

本实用新型一具体实施例中，卷帘盒1设置在上侧梁01的内侧；本技术方案实施时，如图2-3所示，卷帘盒1安装于车体一侧的上侧梁01上，具体位置装于车体内的上侧梁01内侧，使防护顶盖开口较大，更适用于大宗煤炭高效装载的需要。当然，卷帘盒1也可安装于上侧梁01顶部。

卷筒9与卷帘盒1之间采用轴承连接，使卷筒9绕沿其轴线在卷帘盒1内转动，卷筒9受到的摩擦力较小，更便于开闭柔性卷帘2。上述卷筒9与卷帘盒1之间还可以通过间隙配合或涂抹润滑油的方式，实现同样的转动连接的效果。

为了进一步优化上述技术方案，防护顶盖还包括手动开闭装置，手动开闭装置包括铰接在车体端部的手柄7；连接手柄7与驱动杆5的连杆8，手柄7通过转动带动连杆8驱动驱动杆5转动。本实用新型在车辆两端各设有一套手动开闭装置，气马达3和手柄7均可独立推动驱动杆5完成柔性卷帘2开闭。手动开闭时仅驱动任一端手柄7即可，通过连杆8带动驱动杆5旋转运动。当然，本实用新型也可以仅包括手动开闭装置或驱动装置。

本实用新型实施例还提供了一种敞顶式铁路货车，包括车体和设置在车体上的防护顶盖，该防护顶盖为上述任一项实施例提供的防护顶盖，缩短了防护顶盖开闭的作业时间，从而提高了作业效率，其优点是由防护顶盖带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。