一种纵向伸缩式铁路货车顶盖的制作方法

本发明属于铁路货车车辆设计制造技术领域，尤其属于铁路货车车辆顶盖设计制造技术领域，特别涉及一种纵向伸缩式铁路货车顶盖的设计与制造。

背景技术：

我国铁路运煤车辆主要有敞车和煤炭漏斗车，均采用敞顶结构，满载煤炭的列车在列车交汇、曲线区段运行和列车制动时，由于相对气流的作用，煤尘将随气流扬起，最终漂浮散落在线路两侧。目前国内外铁路煤炭运输主要采用在煤炭表面喷淋一次性粘结剂的方式，防止煤在运行中扬尘，但存在喷淋成本高、环保效果欠佳的问题。为从源头上解决煤炭运输扬尘问题，现有技术中也有在铁路运煤货车上安装活动顶盖的技术应用。

目前主要有以下几种活动顶盖形式：

全开吊装式顶盖。由于受车辆本身结构的限制，全开式活动顶盖的开闭动作难以在车辆上实现。由于顶盖运动至全开位置后可放置的空间不足，因此一般采取整体可拆卸的方式，即在装货时借助地面辅助设备将顶盖吊运置于地面上，从而实现顶盖大开口的功能，与此同时必须配套设置顶盖锁闭装置，以保证车辆运行过程中顶盖与车体的固定。

纵向对开叠板式顶盖，主要由导轨、定滑轮、链条、盖板等零部件组成。导轨采用铝合金材质，盖板为复合材料。盖板与盖板之间采用折页连接，盖板两端设有滚轮，滚轮可沿导轨运动。采用列车自运行为动力，与地面碰头配合来实现顶盖的开闭。这种顶盖形式需安装地面碰头装置，制造、维修成本高，在无地面碰头的地方难开闭顶盖；

横向对开关门卸货式顶盖，主要由铝合金活动顶盖、传动机构、风缸等组成。顶盖由铝合金材质骨架、盖板组成，盖板与骨架通过折页连接，盖板可开启。开闭机构设置于车辆两端，通过气缸驱动机构实现顶盖开闭。当利用翻车机卸货时车辆随翻车机旋转，货物在重力作用下挤压盖板，从而将盖板开启后完成卸货。这种顶盖形式易与翻车机端环、压头干涉，只能与专一型号的翻车机匹配，通用性不好；颗粒状煤炭在低温时会出现冻结成块的情况，由于卸货口开度较小，可能会造成煤块卡滞，影响卸货的问题；顶盖与骨架采用单侧折页连接，长期在振动和货物的冲击作用下，使用寿命大大缩短；由于采用不开盖卸货的方式，卸货后作业人员无法观察车辆内部的状况，若煤炭残余较多时，可能会出现车辆偏载，影响行车安全。

技术实现要素：

本发明根据现有技术的不足公开了一种纵向伸缩式铁路货车顶盖。本发明目的是提供一种用于货车车辆纵向推拉折叠实现开闭的顶盖装置。

本发明通过以下技术方案实现：

纵向伸缩式铁路货车顶盖，其特征在于：包括轨道组成、滑块及棚杆系统、驱动系统；

轨道组成包括轨道和轨道支架，轨道呈倒l形纵向布置于货车车体侧墙两侧各一组，l形的竖直部分通过轨道支架固定货车车体尾部端墙，轨道截面成c形结构；

滑块及棚杆系统包括沿轨道运行的尾部滑块及棚杆组成、从动滑块及棚杆组成和主动滑块及棚杆组成；各组成均包括支撑联接篷布的棚杆和沿轨道运行并支撑棚杆的滑块；其中，从动滑块及棚杆组成有多组布置于尾部滑块及棚杆组成与主动滑块及棚杆组成之间，主动滑块及棚杆组成联接篷布纵向前端并与驱动系统驱动联接，篷布纵向后端通过尾部滑块及棚杆组成贴靠于车体尾部端墙；

驱动系统包括设置于货车车体尾部端墙的传动轴组成和沿货车车体侧墙布置的两组链条及托架组成；链条及托架组成的链条与主动滑块及棚杆组成驱动联接。

所述滑块及棚杆系统与支撑的篷布在顶盖开启状态时由驱动系统驱动叠合于l形轨道的竖直部。

所述主动滑块及棚杆组成由位于车体两侧的各一组连接板、托架一、托架二、拉伸弹簧和翻转板与联接两组的棚杆二构成；各组托架一和托架二构成夹板结构、之间设置转轴，翻转板为弓形结构并通过转轴可转动设置于托架一和托架二构成的夹板之间，翻转板还通过拉伸弹簧与托架一联接；各组翻转板之间通过棚杆二联接；连接板位于托架二内侧固定并通过圆销与驱动系统的链条驱动铰接并设置滚轮沿轨道移动，托架一还与相邻的一组从动滑块及棚杆组成联接沿轨道移动。

所述各组翻转板一端端部之间联接的棚杆二与篷布纵向前端联接；各翻转板另一端运行路径的车体两侧侧墙上设置有驱动翻转板转动的止挡。

所述连接板采用弓形结构，在连接板弓形结构两端各设两组沿轨道运行的滚轮。

所述驱动系统的链条及托架组成沿车体两侧墙各布置一组，各组由传动链条和链条托架构成，链条前端与车体侧墙设置上设置的张紧轮组成的张紧链轮传动联接、后端与传动轴组成的主动链轮驱动联接，链条托架沿车体侧墙间隔布置并支撑循环链条的上侧链条。

所述驱动系统的传动轴组装由一体式电机、万向联轴器、传动轴、滚动轴承及座和主动链轮组成；传动轴组成采用横向对称布置于车体端墙外侧，一体式电机居中，主动链轮布置于车体两侧并通过传动轴、万向联轴器与一体式电机的输出轴连接。

所述从动滑块及棚杆组成由棚杆一、连接杆、支架一、插座筒、滚轮组成；滚轮设置两组两对结构，两组在轨道c形结构内轨面移动、两组在轨道c形结构外轨面移动；棚杆一与插座筒之间采用弧形连接杆插入连接；。

所述尾部滑块及棚杆组成由棚杆三、支架二、连接板、挡板、滚轮组成；棚杆三与车体上端梁之间设置用于防风和限位挡板，挡板与棚杆三固定连接。

所述张紧轮组成由座板、张紧链轮、罩板、夹板一、夹板二、调节螺栓、销轴、轴承组成；罩板与座板上均设置长孔，调节螺栓与夹板一、夹板二组焊为u型结构，u型槽内设置销轴、轴承、张紧链轮，销轴的两端可在长孔内平移，调节螺栓通过穿过罩板上的孔调整u型槽的纵向位置实现链条张紧调节。

本发明纵向伸缩式铁路货车顶盖采用纵向推拉折叠式顶盖装置，轨道成c形横截面，整体呈倒l形布置于车体侧墙两侧，滑块及棚杆组成通过轨道可在车体纵向往返运动，采用电动机或液压马达等方式的动力源，通过传动机构驱动主动滑块及棚杆组成在轨道上移动，顶盖关闭时主动滑块通过篷布带动从动滑块移动，实现篷布覆盖敞顶，顶盖打开时传动机构驱动主动滑块直接作用于从动滑块，实现棚杆及篷布的回收。

装货或卸货前，将顶盖完全打开，顶盖收缩至车辆端部。满足车辆的装卸货要求。装货后，将顶盖从端部推出，顶盖完全覆盖敞顶口，实现货物和敞顶口全部覆盖的要求。

本发明伸缩式铁路货车顶盖可采用电动机或液压马达等外接动力驱动，操作方便、省力，还可实现无线操作。顶盖开闭系统轨道采用c形横截面，整体呈倒l形纵向布置于车体两侧，轨道的布置便于棚杆收回后放置在车体端墙外侧，使车体敞口全开，适应翻车机卸货工况。顶盖采用轻量化软质篷布，重量轻，维修养护成本较低。

附图说明

图1是本发明纵向伸缩式活动顶盖布置结构立体示意图；

图2是本发明纵向伸缩式活动顶盖布置结构正面示意图；

图3是本发明纵向伸缩式活动顶盖布置结构俯视示意图；

图4是本发明纵向伸缩式活动顶盖布置结构端面示意图；

图5是图2中a-a断面局部结构示意图；

图6是本发明顶盖从动滑块及棚杆组成结构示意图；

图7是本发明传动轴组装结构示意图；

图8是本发明主动滑块及棚杆组成结构示意图；

图9是本发明张紧轮组成结构示意图；

图10是本发明主动滑块及棚杆组成覆盖状态放大示意图；

图11是本发明轨道组成示意图；

图12是图11中b部放大示意图；

图13是本发明棚杆支架组成一结构示意图；

图14是本发明链条及其链条托架组成结构示意图；

图15是图14中c部放大示意图；

图16是图14中f部放大示意图；

图17是本发明链条挡板组成结构示意图；

图18是本发明尾部滑块及棚杆组成结构示意图；

图19是图17中d向放大示意图；

图20是本发明棚杆支架组成二结构示意图。

图中，1是轨道组成，2是从动滑块及棚杆组成，3是主动滑块及棚杆组成，4是传动轴组成，5是张紧轮组成，6是链条及托架组成，7是链条挡板，8是尾部滑块及棚杆组成，9是棚杆支架组成一，10是棚杆支架组成二，11是篷布。

1.1是轨道，1.2是轨道支架，1.3是封板，1.4是锁紧板。2.1是棚杆一，2.2是连接杆，2.3是支架一，2.4是插座筒，2.5是滚轮。3.1是托架一，3.2是托架二，3.3是拉伸弹簧，3.4是翻转板，3.5是棚杆二，3.6是止挡，3.7是连接板。4.1是一体式电机，4.2是万向联轴器，4.3是传动轴，4.4是滚动轴承及座，4.5是主动链轮。5.1是座板，5.2是张紧链轮，5.3是罩板，5.4是夹板一，5.5是夹板二，5.6是调节螺栓，5.7是销轴，5.8是轴承盖。6.1是传动链条，6.2是链条托架，6.3是附板，6.4是圆销。7.1是链条挡板一，7.2是链条挡板二，7.3是链条挡板三，7.4是链条托架。8.1是棚杆三，8.2是支架二，8.3是连接板，8.4是挡板，8.5是滚轮。9.1是座板9.1，9.2是筋板。10.1是支架板，10.2是支撑板10.2，10.3是橡胶垫。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

本发明所述的活动顶盖装置主要由轨道组成1、从动滑块及棚杆组成2、主动滑块及棚杆组成3、传动轴组成4、张紧轮组成5、链条及托架组成6、链条挡板组成7、尾部滑块及棚杆组成8、棚杆支架组成一9、棚杆支架组成二10和篷布11等组成。

轨道组成1主要由轨道1.1、轨道支架1.2、封板1.3、锁紧板1.4等组成。轨道1.1采用c形截面，整体呈倒l形纵向布置于车体两侧。在轨道1.1垂直段中部设置轨道支架1.2与车体连接；水平段轨道1.1与车体固定连接，端部设置封板1.3与锁紧板1.4，采用螺栓连接，便于滑块及棚杆的安装和检修。

从动滑块及棚杆组成2主要由棚杆一2.1、连接杆2.2、支架一2.3、插座筒2.4、滚轮2.5等部件组成。轨道1.1内外各采用两个滚轮2.5，能使滑块行走更稳定。支架一2.3的宽度较小，减小棚杆一2.1收至端墙外时所占空间。棚杆一2.1与插座筒2.4之间采用弧形连接杆2.2连接，连接杆2.2的一端插入棚杆一2.1，另一端插入插座筒2.4，能在一定程度解决上侧梁外涨导致滑块卡滞的情况。

主动滑块及棚杆组成3主要由托架一3.1、托架二3.2、联接板3.7、拉伸弹簧3.3、翻转板3.4、棚杆二3.5、棚杆一2.1、连接杆2.2、滚轮2.5等组成。采用翻转板3.4与拉伸弹簧3.3结构实现顶盖在端墙位置的开闭，当活动顶盖关闭时，传动链条驱动主动滑块及棚杆组成3移动，翻转板3.4碰触止挡3.6受限制后，翻转板3.4及棚杆二3.5绕轴转动，直至棚杆二3.5落入棚杆支架组成一9，棚杆支架组成一9限制翻转板3.4继续转动，此时翻转板3.4由垂直位变为成水平位，顶盖完全覆盖敞顶。当活动顶盖打开时，为使翻转板3.4能回复至垂直位，在托架一3.1与翻转板3.4间联接设置拉伸弹簧3.3，可使翻转板3.4在棚杆回收时使绕销转动回复垂直位。连接板3.7采用弓形结构，可在经过圆弧段轨道时避免与链条、链轮的干涉，在连接板3.7两端各设两组滚轮，提高行走稳定性。

传动轴组装4主要由一体式电机4.1、万向联轴器4.2、传动轴4.3、滚动轴承及座4.4、主动链轮4.5等组成。传动轴组装4采用横向对称布置于车体二位端墙外侧，一体式电机4.1居中，主动链轮4.5布置于车体两侧，中间通过传动轴4.3连接。传动轴4.3上设置滚动轴承及轴承座，传动轴4.3通过万向联轴器4.2与一体式电机4.1的输出轴连接。

张紧轮组成5主要由座板5.1、张紧链轮5.2、罩板5.3、夹板一5.4、夹板二5.5、调节螺栓5.6、销轴5.7、轴承5.8等组成。罩板5.3与座板5.1组焊为框架结构，且在罩板5.3与座板5.1上均设有长孔；夹板一5.4、夹板二5.5组焊为u型结构，u型槽内设置销轴5.7、轴承5.8、张紧链轮5.2等，销轴5.7的两端可在长孔内平移，夹板一5.4、夹板二5.5、张紧链轮5.2与销轴5.7等通过调节螺栓5.6调整纵向位置，从而调节链条松紧。

链条及托架组成6主要由传动链条6.1、链条托架6.2、附板6.3、圆销6.4等部分组成。上侧链条6.1设为紧边，在适当位置设置链条托架6.2，链条托架6.2上采用尼龙套筒。链条6.1上设置附板6.3，附板6.3与主动滑块及棚杆组成3间采用圆销6.4连接，实现驱动主动滑块及棚杆组成3移动的作用。

链条挡板组成7主要由链条挡板7.1、挡板托架7.4等部分组成。挡板托架7.4主要由托架、筋板、吊板、连接板、尼龙套筒等部分组成，挡板托架7.4采用冷弯空心方管制成，下侧设置尼龙套筒。挡板托架7.4与链条挡板7.1采用螺栓连接，便于检修。

尾部滑块及棚杆组成8主要由棚杆三8.1、支架二8.2、连接板8.3、挡板8.4、滚轮8.5等组成。棚杆三8.1采用直杆结构，由冷弯空心方管制成并在适当位置设置篷布安装孔，棚杆三8.1与车体上端梁之间设置挡板8.4，挡板8.4与棚杆三8.1固定连接，可以起到防风以及限位作用。篷布11纵向后端通过尾部滑块及棚杆组成8贴靠于车体尾部端墙，篷布11贴靠车体尾部端墙利用篷布11尾部与端墙竖直面非固定接触防止渗漏和损失。

棚杆支架组成一9主要由座板9.1和筋板9.2组成，其作用在于当活动顶盖处于完全关闭位时支撑限制棚杆二3.5。座板9.1和筋板9.2固定连接为一体，座板9.1与车体固定连接。

棚杆支架组成二10主要由支架板10.1、支撑板10.2、橡胶垫10.3等组成，其作用在于当滑块及棚杆组成回收至车体端部时起到支撑的作用。所述支架板10.1、支撑板10.2与车体固定连接，橡胶垫10.3与支架板10.2采用螺栓连接。