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：

可转动地设置在敞顶式铁路货车的车体一端的第一卷筒；

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第一卷筒上；

驱动所述第一卷筒旋转的第一驱动装置；

可转动地设置在所述车体另一端的第二卷筒，所述第一卷筒和所述第二卷筒均沿所述车体的长度方向或宽度方向设置；

牵引件，所述牵引件的一端与所述柔性卷帘的头端连接，另一端卷绕在所述第二卷筒上；

驱动所述第二卷筒旋转以使所述柔性卷帘伸出并遮盖车顶的第二驱动装置。

优选的，上述防护顶盖中，还包括导向所述柔性卷帘的伸出方向的两个导轨，所述柔性卷帘伸出时两端分别位于两个所述导轨内。

优选的，上述防护顶盖中，还包括：

设置在所述车体一端的第一箱体，所述第一卷筒可转动地设置在所述第一箱体内；

设置在所述车体另一端的第二箱体，所述第二卷筒可转动地设置在所述第二箱体内。

优选的，上述防护顶盖中，两个所述导轨分别设置于所述车体的两个上侧梁，且所述导轨包括沿所述车体的长度方向设置的水平导向段和位于所述水平导向段两端的竖直导向段，所述竖直导向段与所述水平导向段过渡连接；

所述第一箱体沿所述车体宽度方向悬挂于所述车体一端的端墙外侧；

所述第二箱体沿所述车体宽度方向悬挂于所述车体另一端的端墙外侧。

优选的，上述防护顶盖中，所述第一卷筒两端均设置有卷轴，所述卷轴与所述第一箱体通过第一轴承连接；

所述第二箱体包括分别与两个所述导轨对应设置的第一分支箱体和第二分支箱体；

所述第二卷筒包括位于所述第一分支箱体内的第一分支卷筒和位于所述第二分支箱体内的第二分支卷筒，所述第一分支卷筒与所述第一分支箱体之间以及所述第二分支卷筒与所述第二分支箱体之间均通过第二轴承连接，所述第一分支卷筒和所述第二分支卷筒通过传动轴同轴连接。

优选的，上述防护顶盖中，所述柔性卷帘为布帘，所述布帘沿卷绕方向设置有间隔均匀的多个卷帘支梁，所述卷帘支梁的两端通过支梁滚轮与所述导轨滚动配合；

所述柔性卷帘的头端设置有卷帘引导梁，所述卷帘引导梁通过引导滚轮与所述导轨滚动配合，所述引导滚轮的滚动轴线垂直于所述支梁滚轮的滚动轴线；

所述牵引件包括分别位于两个所述导轨内的两根牵引带。

优选的，上述防护顶盖中，所述导轨为开口朝向车内的槽钢，所述槽钢包括与所述支梁滚轮配合的第一导向槽和与所述引导滚轮配合的第二导向槽，所述槽钢的开口侧设置有毛刷。

优选的，上述防护顶盖中，所述柔性卷帘包括多个铝合金型材条，相邻的所述铝合金型材条之间铰接相连，所述铝合金型材条的宽度为20-50mm，所述铝合金型材条的两端与所述导轨滑动配合。

优选的，上述防护顶盖中，所述第一驱动装置为驱动所述第一卷筒向收回所述柔性卷帘的方向旋转的第一马达，所述第一卷筒上设置有使所述柔性卷帘具有收缩回卷的弹性力的第一涡卷弹簧；

所述第二驱动装置为驱动所述第二卷筒向卷收所述牵引件的方向旋转的第二马达，所述第二卷筒上设置有使所述牵引件具有收缩回卷的弹性力的第二涡卷弹簧。

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第一卷筒、柔性卷帘、第一驱动装置、第二卷筒、牵引件和第二驱动装置，第一卷筒可转动地设置在敞顶式铁路货车的车体的一端；柔性卷帘伸出时能够遮盖车体顶部，柔性卷帘卷绕在第一卷筒上；第一驱动装置驱动第一卷筒旋转；第二卷筒可转动地设置在车体的另一端，第一卷筒和第二卷筒均沿车体的长度方向或宽度方向设置；牵引件的一端与柔性卷帘的头端连接，另一端卷绕在第二卷筒上；驱动第二卷筒旋转以使柔性卷帘伸出并遮盖车顶的第二驱动装置。

应用时，将第一卷筒可转动地设置在敞顶式铁路货车的车体的一端，第二卷筒可转动地设置在车体的另一端。货物装载后需要防护顶部时，第二驱动装置产生动力作用，驱动第二卷筒旋转，牵引件卷收于第二卷筒；与柔性卷帘相连的牵引件同时将柔性卷帘拉伸并遮盖车顶。当车辆不需要顶部防护时，第一驱动装置旋转，驱动第一卷筒旋转收回柔性卷帘。

本实用新型的柔性卷帘自重较小，利用第一驱动装置驱动第一卷筒旋转和利用第二驱动装置驱动第二卷筒旋转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是本实用新型实施例提供的防护顶盖完全遮盖车顶状态的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的柔性卷帘回卷状态的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的导轨的截面示意图；

图5是本实用新型实施例提供的导轨与各部件的配合关系示意图；

图6是本实用新型实施例提供的卷帘引导梁的结构示意图；

图7是图6中A的局部放大结构图；

图8是本实用新型实施例提供的卷帘引导梁与导轨的配合关系示意图；

图9是本实用新型实施例提供的箱体的采用安装方式一的主视图；

图10是本实用新型实施例提供的箱体的采用安装方式一的左视图；

图11是本实用新型实施例提供的箱体的采用安装方式二的主视图；

图12是本实用新型实施例提供的柔性卷帘替代方案一的结构示意图

图13是本实用新型实施例提供的柔性卷帘替代方案二的结构示意图；

图14是本实用新型实施例提供的铝合金型材卷帘卷绕效果图。

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1-14，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第一卷筒1、柔性卷帘4、第一驱动装置、第二卷筒10、牵引件9和第二驱动装置，第一卷筒1可转动地设置在敞顶式铁路货车的车体的一端；柔性卷帘4伸出时能够遮盖车体顶部，柔性卷帘4卷绕在第一卷筒1上；第一驱动装置驱动第一卷筒1旋转；第二卷筒10可转动地设置在车体的另一端，第一卷筒1和第二卷筒10均沿车体的长度方向或宽度方向设置；牵引件9的一端与柔性卷帘4的头端连接，另一端卷绕在第二卷筒10上；驱动第二卷筒10旋转以使柔性卷帘4伸出并遮盖车顶的第二驱动装置。

需要说明的是，柔性卷帘4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，以保证在车辆检修期内性能不会失效。

应用时，将第一卷筒1可转动地设置在敞顶式铁路货车的车体的一端，第二卷筒10可转动地设置在车体的另一端。货物装载后需要防护顶部时，第二驱动装置产生动力作用，驱动第二卷筒10旋转，牵引件9卷收于第二卷筒10；与柔性卷帘4相连的牵引件9同时将柔性卷帘4拉伸并遮盖车顶，如图2所示。当车辆不需要顶部防护时，第一驱动装置旋转，驱动第一卷筒1旋转收回柔性卷帘4，如图3所示。

本实用新型的柔性卷帘4自重较小，利用第一驱动装置驱动第一卷筒1旋转和利用第二驱动装置驱动第二卷筒10旋转即可实现柔性卷帘4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，防护顶盖还包括导向柔性卷帘4的伸出方向的两个导轨5，柔性卷帘4伸出时两端分别位于两个导轨5内。本实用新型利用导轨5对柔性卷帘4的拉伸方向进行导向，柔性卷帘4拉伸过程中两端始终位于导轨5内，从而利用导轨5使柔性卷帘4覆盖在预设的位置，防护的可靠性较好。当然，本实用新型还可以不设置上述导轨5，在车体顶端和装载的货物顶端的支撑下，达到同样的限制柔性卷帘4覆盖位置的目的。

为了便于安装第一卷筒1和第二卷筒10的安装，防护顶盖还包括设置在车体一端的第一箱体2，第一卷筒1可转动地设置在第一箱体2内；设置在车体另一端的第二箱体7，第二卷筒10可转动地设置在第二箱体7内。本实用新型先安装第一箱体2和第二箱体7，再将第一卷筒1安装在第一箱体2内，将第二卷筒10安装在第二箱体7内，以第一箱体2和第二箱体7作为安装支点，避免对车体进行改装，而且第一箱体2和第二箱体7能够较好地防护第一卷筒1和第二卷筒10。可以理解的是，本实用新型还可以采用支座替换上述第一箱体2和第二箱体7，也可以将第一卷筒1和第二卷筒10直接安装在车体上。

具体的实施方式中，两个导轨5分别设置于车体的两个上侧梁，且导轨5包括沿车体的长度方向设置的水平导向段和位于水平导向段两端的竖直导向段，竖直导向段与水平导向段过渡连接；本实施例中，导轨5的导向轨迹为曲线，能较好地适应铁路煤炭堆高和卷帘复杂轨迹的要求。导轨5安装在车体上侧梁上，导轨5和上侧梁之间通过密封板11、轨道支撑梁12连接。

本实施例中，第一箱体2沿车体宽度方向悬挂于车体一端的端墙外侧；第二箱体7沿车体宽度方向悬挂于车体另一端的端墙外侧；这样柔性卷帘4沿沿车体纵向即长度方向运动，形成纵向卷帘式柔性顶盖。本实施方案如图9、图10所示，在导轨5的支撑力下，第一箱体2、第二箱体7分别悬挂于车体一端的端墙外侧，简化了安装过程。同时柔性卷帘4折叠后完全位于车外，不会遮住部分车体空间，进而不会影响从车顶进行煤炭等货物装载。

可选地，本实用新型的箱体、卷筒还可安装于车体端墙内侧，如图11所示，该方案虽然不占用车辆外侧空间，但减小了车内有效装货空间，同时也不利于卷筒的防尘，并非本实用新型的最佳设施方案。

可以理解的是，上述柔性卷帘4沿车体长度方向运动，柔性卷帘4的宽度较小，易于展平。可替换的，柔性卷帘4还可以沿车体宽度方向运动，即第一卷筒1和第二卷筒10均沿车体的长度方向设置，以实现同样的将柔性卷帘4拉伸并遮盖车顶的效果。

本实用新型一具体的实施例中，第一卷筒1两端均设置有卷轴，卷轴与第一箱体2通过第一轴承连接，从而实现第一卷筒1可相对第一箱体2旋转。第一卷筒1受到的摩擦力较小，更便于旋转。上述第一卷筒1与第一箱体2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。

第二箱体7包括分别与两个导轨5对应设置的第一分支箱体和第二分支箱体；第二卷筒10包括位于第一分支箱体内的第一分支卷筒和位于第二分支箱体内的第二分支卷筒，第一分支卷筒与第一分支箱体之间以及第二分支卷筒与第二分支箱体之间均通过第二轴承连接，第一分支卷筒和第二分支卷筒通过传动轴6同轴连接。如图1所示，第二卷筒10通过第二轴承连接于第二箱体7上，左右侧分支卷筒通过传动轴6连接，第二箱体7和第二卷筒10均采用分体式结构，减轻了第二箱体7和第二卷筒10形成的总重量，从而降低了导轨5的承重。可以理解的是，该第二箱体7也可以与第一箱体2结构相同，为一体式的箱体；第二卷筒10也可以与第一卷筒1相同，沿贯穿第二箱体7的整个轴向。

优选的，柔性卷帘4为布帘，布帘沿卷绕方向设置有间隔均匀的多个卷帘支梁41，卷帘支梁41的两端通过支梁滚轮43与导轨5滚动配合。柔性卷帘4的宽度应与车辆宽度相适应以便能够完全覆盖车辆顶部；由于铁路货车宽度一般在3m左右，在此宽幅下为保证布帘不悬垂过大，其底面(即伸出时位于底端的面)间隔一定距离设置一个卷帘支梁41，卷帘支梁41也可以设置在布帘的顶面。布帘与卷帘支梁41固定连接，二者在第一卷筒1旋转过程中可共同收入第一卷筒1，见图3。布帘遮盖车顶后，布帘下的各卷帘支梁41两端通过支梁滚轮43支撑在两侧导轨5内，卷帘支梁41对布帘进行支撑，防止布帘下垂；而且支梁滚轮43还可以减小柔性卷帘4与导轨5的摩擦力，更便于防护顶盖的开闭。当然，上述布料的底端还可以不设置卷帘支梁41。

进一步的技术方案中，柔性卷帘4的头端设置有卷帘引导梁42，卷帘引导梁42通过引导滚轮44与导轨5滚动配合，引导滚轮44的滚动轴线垂直于支梁滚轮43的滚动轴线；卷帘引导梁42的两端安装引导滚轮44，使卷帘引导梁42具有牵引、引导、触发行程开关等作用，如图6-8所示。本实用新型通过引导滚轮44和支梁滚轮43在垂直的两个方向同时对柔性卷帘4进行导向，导向效果更佳。本实用新型也可以仅包括引导滚轮44或支梁滚轮43。

牵引件9包括分别位于两个导轨5内的两根牵引带。牵引带沿导轨5运动，其一端与柔性卷帘4相连，另一端卷绕在第二卷筒10上。导轨5是牵引带、支梁滚轮43、引导滚轮44的运动导向和支撑部件，如图4-5所示。牵引件9还可以为牵引链、牵引绳等。

导轨5为开口朝向车内的槽钢，槽钢包括与支梁滚轮43配合的第一导向槽和与引导滚轮44配合的第二导向槽，槽钢的开口侧设置有毛刷51。本实施例的导轨5具有槽形断面，其开口朝向车内，导轨5开口侧安装有毛刷51，能够防止车内煤炭意外进入导轨5内，从而提高了系统工作可靠性。可替换的，上述导轨5还可以为具有导向凸起的导向块，此时使柔性卷帘4具有与上述导向凸起配合的滑槽。

本实用新型采用布帘加卷帘支梁41的组合方式，实现可在第一卷筒1卷绕回收的目的，同时达到减轻自重、提高顶盖刚度的效果，但柔性卷帘4不仅限于采用这种方式，只要其整体性能上呈现柔性并可卷绕于第一卷筒1即可。

作为一种替代方案，柔性卷帘4包括多个铝合金型材条45，相邻的铝合金型材条45之间铰接相连，铝合金型材条45的宽度为20-50mm，铝合金型材条45的两端与导轨5滑动配合。本实施例的柔性卷帘4采用铝合金型材铰接的型式，可以采用金属铰链46，如图12所示；也可以采用非金属铰链47，如图13所示，铝合金型材条45之间采用铰链连接，整体上保持一定的柔性，可以卷绕于第一卷筒1，如图14所示。

上述实施例提供的防护顶盖中，第一驱动装置为驱动第一卷筒1向收回柔性卷帘4的方向旋转的第一马达3，第一卷筒1上设置有使柔性卷帘4具有收缩回卷的弹性力的第一涡卷弹簧；第二驱动装置为驱动第二卷筒10向卷收牵引件9的方向旋转的第二马达8，第二卷筒10上设置有使牵引件9具有收缩回卷的弹性力的第二涡卷弹簧。

本实用新型中，第一卷筒1、第二卷筒10均带有涡卷弹簧，使柔性卷帘4、牵引带均具有自动收缩回卷的趋势，二者互相平衡，自由状态下可使柔性卷帘4带有一定预张力，可稳定停留在行程任一位置。柔性卷帘4或牵引带完全收缩时，该端涡卷弹簧将不再有回复力，由于马达具有启动阻力矩，虽然另一端涡卷弹簧呈最大弹簧力状态，仍可使柔性卷帘4呈预紧状态。因此，柔性卷帘4在伸缩过程中始终具有预紧力，有利于柔性卷帘4或牵引待均匀、致密地收缩回卷，而且收卷半径较小，减小了安装空间。

货物装载后需要防护顶部时，第二马达8产生动力作用，驱动第二卷筒10旋转，两侧牵引带卷收回第二卷筒10上，与柔性卷帘4相连的牵引带同时将柔性卷帘4拉伸并遮盖车顶，如图8所示。在车辆不需要顶部防护时，第一马达3旋转，驱动第一卷筒1旋转收回柔性卷帘4。

本实用新型采用马达作为动力，降低了劳动强度、提高了作业效率；当然，该马达还可以替换为电机、旋转气缸等其他驱动装置。

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。