倾翻设备和倾翻设备的操作方法与流程

本发明涉及从顶部打开的轨道车中清空材料(优选大宗材料)的倾翻装置和倾翻装置的操作方法。

背景技术：

倾翻装置通常用于清空装载大宗材料的轨道车，特别是有轨轨道车。在de102008047716中，为了进行清空，轨道车夹在倾翻装置中并且围绕旋转轴线旋转约130°–180°，从而将轨道车内容物例如倒入大容器中。轨道车通常包括具有轨道车弹簧的转向架并且在倾翻操作的过程中坐落于倾翻装置的平台上。

轨道车清空之后围绕旋转轴线旋转至起始位置，在所述起始位置下轨道车的重量减去了轨道车内容物的重量。重量差造成倾翻装置中的张力，所述张力经由轨道车弹簧施加，特别造成倾翻装置的组件的高度磨损或断裂。

技术实现要素：

由此出发，本发明的目的是提供倾翻装置和倾翻装置的操作方法，其中倾翻装置内的张力可靠地最小化。

通过具有独立权利要求1的装置的特征的倾翻装置实现该目的。从属权利要求提供了有利的改良方案。

根据第一方面，用于从轨道车(特别是顶部打开的轨道车)中清空材料(优选大宗材料)的倾翻装置包括：倾翻框架，所述倾翻框架能够围绕旋转轴线旋转；平台，所述平台连接至倾翻框架用于接收至少一个轨道车；夹持臂，所述夹持臂以可旋转方式附接至倾翻框架；锁定设备，所述锁定设备用于避免倾翻框架和夹持臂之间的相对移动；以及支架，所述支架附接至夹持臂，使得在倾翻装置的倾翻框架已经围绕旋转轴线旋转的倾翻位置下，所述支架至少部分地靠在轨道车的至少一个侧壁的上边缘上，其中液压缸附接至支架从而至少部分地补偿倾翻装置(特别是锁定设备)中在倾翻操作的过程中产生的张力。

倾翻装置优选为侧倾轨道车或侧面倾卸车，在侧倾轨道车的情况下倾翻框架的旋转轴线为轨道车的中心轴线，在侧面倾卸车的情况下倾翻框架的旋转轴线设置在位于倾翻装置中的轨道车的中心轴线的上方。大宗材料例如包括原材料，例如煤炭或矿石。轨道车例如是货运车的轨道车，其顶部打开或者至少可以在顶部打开从而可以通过轨道车的旋转倒出位于轨道车中的大宗材料。轨道车优选包括具有轨道车弹簧的转向架。

倾翻装置优选可以从起始位置移动至倾翻位置，在所述起始位置下平台的表面基本上水平定向从而能够使轨道车移动至倾翻装置或离开倾翻装置，在所述倾翻位置下倾翻框架已经围绕旋转轴线旋转一定的旋转角。倾翻位置应当被理解为倾翻框架已经围绕旋转轴线相对于起始位置旋转的任何位置。在倾翻方向上旋转应当被理解为从起始位置旋转至倾翻操作的最终位置，在所述最终位置下倾翻框架已经旋转约130°-180°。

倾翻框架优选包括驱动环，所述驱动环基本上以半圆方式构造并且包括有齿轮廓。驱动环与驱动设备接合使得当倾翻装置被驱动时，倾翻框架围绕旋转轴线旋转并且驱动环进行基本上圆形移动。基本半圆的倾翻框架的直径超过轨道车的高度使得能够通过旋转移动从轨道车中倒出材料。

轨道优选附接至平台的表面，在所述轨道上可将轨道车引导至倾翻装置。平台直接或经由连接臂附接至倾翻框架从而随其旋转，使得平台进行倾翻框架的旋转移动。

夹持臂在倾翻框架的旋转轴线的方向上沿着至少一个轨道车长度延伸，使得至少一个轨道车(优选两个轨道车)可以接收在倾翻装置中。夹持臂与倾翻框架的可旋转附接允许倾翻框架相对于夹持臂的相对移动。夹持臂的上方区域相对于夹持臂的下方区域以一定角度延伸，使得当倾翻框架在倾翻方向上旋转时，夹持臂的上方区域和平台朝向彼此移动，使得轨道车能够固定在倾翻框架和夹持臂之间。此外，夹持框架优选包括配重，所述配重附接至夹持臂从而保证在起始位置下夹持臂的下方区域的竖直定向。

当夹持臂在倾翻方向上旋转时，在夹持臂和平台之间特别附接至夹持臂的上方区域的支架靠在轨道车的侧壁的上边缘上。支架优选以可移动(特别是可旋转)方式附接至夹持臂，从而保证不同高度和宽度的轨道车最佳地固定在倾翻设备中。

在锁定位置下，锁定设备避免倾翻框架和夹持臂之间的相对移动。所述锁定设备例如为螺栓或碰锁，所述螺栓或碰锁被构造成例如在一个方向上(特别是与倾翻方向相反)避免夹持臂和倾翻框架的相对移动。

在倾翻操作的过程中，倾翻框架在倾翻方向上旋转使得支架和平台之间的间隔减小直至轨道车夹在其间。夹持框架围绕旋转轴线旋转至最终位置，在所述最终位置下轨道车清空。然后，倾翻框架与倾翻方向相反地旋转至起始位置。在未装载状态下，轨道车的重量减小，并且轨道车弹簧使支架受力并且造成倾翻装置(特别是锁定设备)内的张力。

附接至支架的液压缸允许补偿经由轨道车弹簧施加至支架的力，并且在轨道车清空之后以及在与倾翻方向相反地旋转至起始位置的过程中可靠地避免倾翻设备内的张力。通过液压缸，独立于轨道车内容物的重量以针对性方式补偿了由于轨道车倾翻操作前后的重量差造成的轨道车弹簧的力。锁定设备的磨损或断裂风险达到最小化。

将液压缸设置在支架上允许容易地安装液压缸，所述液压缸被构造成补偿轨道车的力。

根据第一个实施方案，液压缸设置在支架和夹持臂之间。这允许补偿经由轨道车弹簧引入支架的作用在支架和夹持臂之间的力。优选地，液压缸的一端附接至夹持臂并且另一端附接至支架。

根据另一个实施方案，支架包括第一支架臂和能够相对于第一支架臂旋转的第二支架臂，其中液压缸设置在第一支架臂和第二支架臂之间。这允许经由支架臂相对于彼此的相对移动补偿轨道车弹簧的力。

根据另一个实施方案，液压缸附接至支架，使得在倾翻装置的倾翻位置下支架在平台的方向上受力。

根据另一个实施方案，设置液压蓄压器，所述液压蓄压器连接至液压缸。液压蓄压器允许液压缸的被动调节并且实现液压缸在倾翻装置中的简单和低成本的安装。

根据另一个实施方案，在液压缸和蓄压器之间设置阀，特别是磁性控制阀。磁性控制阀可优选通过电控制。

根据另一个实施方案，阀包括打开位置和闭合位置，在所述打开位置下液压流体可以从液压缸流动至蓄压器，在所述闭合位置下止回阀避免液压流体从液压缸流动至蓄压器。这允许简单地调节液压缸中的压力。

根据另一个实施方案，轨道车包括转向架和轨道车弹簧，其中液压缸被设置成反作用于轨道车弹簧。这允许最佳地补偿通过轨道车弹簧施加至倾翻装置的力。

此外，本发明包括上述倾翻装置的操作方法，其中倾翻装置包括连接至液压缸的液压蓄压器。所述方法包括如下步骤：

a)使倾翻框架在倾翻方向上围绕旋转轴线d旋转，

b)启动锁定设备从而避免倾翻框架和夹持臂之间的相对移动，

c)使倾翻框架在倾翻方向上围绕旋转轴线d旋转约130°–180°的角度，

d)使倾翻框架与倾翻方向相反地围绕旋转轴线d旋转，

e)使液压流体从液压缸流动至蓄压器，

f)释放锁定设备从而允许倾翻框架和夹持臂之间的相对移动。

步骤e)允许由于轨道车的重量差额外作用于液压缸的轨道车弹簧力的压力补偿，其中避免了锁定的锁定设备中的张力。

根据另一个实施方案，倾翻装置包括阀，所述阀包括打开位置和闭合位置，在所述打开位置下液压流体能够从液压缸流动至蓄压器，在所述闭合位置下止回阀避免液压流体从液压缸流动至蓄压器，并且其中步骤e)包括使阀移动至打开位置。因此，液压流体从液压缸流动至蓄压器，因此允许液压缸和蓄压器之间的压力补偿。

根据另一个实施方案，在步骤e)和f)之间，阀移动至闭合位置。因此，在锁定设备打开之前在液压缸中实现恒定压力。

上述倾翻装置和倾翻装置的操作方法允许倾翻操作过程中倾翻装置内的压力补偿，其结果是可靠地避免了倾翻装置(特别是锁定设备)中的张力。

附图说明

下文通过参考附图的多个示例性实施方案更详细地解释本发明。

图1显示了根据一个示例性实施方案的具有处于起始位置的轨道车的倾翻装置的示意图。

图2显示了根据图1的示例性实施方案的具有处于倾翻位置的轨道车的倾翻装置的示意图。

图3显示了根据图1的示例性实施方案的具有处于进一步倾翻位置的轨道车的倾翻装置的示意图。

图4显示了图2的倾翻装置的细节的放大图。

图5显示了图1-4的液压缸的液压回路的示意图。

具体实施方式

图1显示了倾翻装置10，轨道车22位于所述倾翻装置10中。倾翻装置10包括倾翻框架12，所述倾翻框架12以大致半圆的方式构造。倾翻框架12包括具有齿的驱动环，所述齿在半圆构造的范围上延伸并且与设置在地面上的驱动设备26相互作用。此外，倾翻装置10包括夹持臂14，所述夹持臂14连接至倾翻框架12从而可以围绕旋转轴线d旋转。旋转轴线d大致设置在半圆倾翻框架12的圆心处。夹持臂14包括第一区域，所述第一区域在图1所示的起始位置下大致竖直延伸并且包括基本上矩形的横截面，其中旋转轴线d大致延伸通过该区域的中心。第一区域的上端与第二区域邻接，所述第二区域相对于第一区域以约45°延伸并且包括基本上矩形的横截面。夹持臂14还在旋转轴线d的方向上延伸，因此例如呈现两个轨道车长度。配重18附接至夹持臂14的第一区域的下端，所述配重18包括基本上矩形的横截面并且相对于夹持臂14的第一区域大致以45°的角度延伸。

倾翻装置10还包括用于接收至少一个轨道车的平台16。平台连接至倾翻框架12从而随其旋转并且包括在图1的起始位置下水平延伸的表面，用于引导轨道车22的两个轨道28附接至所述表面。此外，倾翻装置10包括支撑壁20，所述支撑壁20在旋转轴线d的方向上延伸并且设置在倾翻框架12的内侧上，在根据图2和3的倾翻位置下，至少一个轨道车22靠在所述支撑壁20上。

轨道车22设置在平台16上，转向架30附接至所述轨道车22，所述转向架30设置在轨道28上并且具有两个示意性显示的轨道车弹簧32，所述轨道车弹簧32支撑轨道车22。轨道车例如装载大宗材料。

支架34在轨道车22的上方附接至夹持臂14的第二区域的外端区域，所述支架34延伸超过夹持臂14的第二区域。支架34包括第一支架臂36和第二支架臂40，所述第一支架臂36和第二支架臂40经由保持件以可旋转方式附接至夹持臂14的第二区域的下侧。第一支架臂36通过其内端支撑在夹持臂14的第二区域的下侧上并且在其外端处包括支承区域38，所述支承区域38在夹持臂14的第二区域的方向上延伸。第二支架臂40同样包括支承区域38并且经由保持件以可旋转方式连接至第一支架臂36。

液压缸42设置在第一支架臂36和第二支架臂40之间使得第一和第二支架彼此隔开。

倾翻装置10还包括锁定设备25，所述锁定设备25例如附接至配重18并且避免倾翻框架相对于夹持臂14的相对移动。所述锁可以例如是螺栓或闩锁连接件，一旦倾翻框架12相对于夹持臂14达到特定旋转角，所述螺栓或闩锁连接件能够例如自动锁定或释放。锁还可以被构造成仅在一个方向上避免夹持框架相对于夹持臂的相对旋转，从而例如避免与夹持方向相反的旋转。

图2显示了具有根据图1的轨道车22的倾翻装置10，其中不同于图1，倾翻装置处于倾翻位置，在所述倾翻位置下倾翻框架12围绕旋转轴线d相对于夹持臂12旋转。由于附接至夹持臂14的下方区域的配重18，夹持臂14竖直定向。

附接至倾翻框架12从而随其旋转的平台16已经围绕旋转轴线d随着倾翻框架12旋转，使得平台16的设置轨道车22的表面相对于水平方向以一定角度延伸并且轨道车的面对倾翻装置10的侧壁靠在支撑壁20上。

由于倾翻框架12相对于夹持臂14的旋转移动，附接至夹持臂14的支架34和附接至倾翻框架12的平台16之间的间隔减小，使得在图2所示的倾翻位置下，第一和第二支架臂36、40的支承区域38靠在轨道车22的侧壁的上边缘上。在倾翻位置下，轨道车夹在支架34和平台16之间，使得轨道车弹簧32至少在平台16的方向上受力。

图2所示的倾翻位置显示了锁定设备25锁止并且避免倾翻框架12相对于夹持臂14进一步相对旋转的位置。

图3显示了根据图1和图2的倾翻装置10处于进一步倾翻位置，其中倾翻框架12已经围绕旋转轴线d旋转了最大旋转角，使得轨道车22清空。在该位置下，最大力经由支架34作用于夹持臂14。图1至3显示了倾翻框架12在倾翻方向上的旋转移动。

为了进行倾翻操作，倾翻框架12在倾翻方向上从图1所示的起始位置旋转直至达到图3所示的最终位置。在图1的起始位置和图3的最终位置之间达到图2所示的倾翻位置，在所述倾翻位置下锁定设备25锁定从而避免倾翻框架12和夹持臂14之间的相对移动。一旦达到根据图3的最终位置，倾翻框架12与倾翻方向相反地旋转并且达到图2所示的倾翻位置，在所述倾翻位置下夹持臂基本上竖直定向。在该倾翻位置下，在倾翻框架12与倾翻方向相反地旋转的情况下，倾翻框架12和夹持臂14之间的锁定被释放，因此倾翻框架12和夹持臂14之间可能相对移动。因此，倾翻框架12旋转至根据图1的起始位置，使得清空的轨道车可以离开倾翻装置10。

图4显示了处于根据图2的倾翻位置的倾翻装置10的放大细节。特别地，图4显示了支架34，其中液压缸42通过其第一上端附接至第一支架臂36的支撑在夹持臂14上的区域并且通过其第二下端附接至第二支架臂40的支承区域38。同样可以设想例如将液压缸附接在第二支架臂40和夹持臂14之间。

在图1所示的起始位置下，轨道车22例如填充大宗材料，其中轨道车22中的大宗材料的重力使轨道车弹簧32受力。一旦轨道车22被清空，轨道车减少大宗材料的重量并且作用于轨道车弹簧32的力降低，因此轨道车弹簧32使支架34受力。由轨道车清空前后的重量差造成的该力经由支架34引入夹持臂14并且造成夹持臂14和倾翻框架12之间的锁定设备25中的张力，因此难以释放锁。液压缸42的设置避免锁定设备25中的所述张力，正如下文参考图5所述。

图5显示了图1-4的液压缸42的液压回路的示意图。活塞44设置在液压缸中，所述活塞44大致位于图5的液压缸的中心处并且将液压缸分成两个室。液压缸经由磁性控制阀46连接至蓄压器48，其中磁性控制阀是具有止回阀和通道的双通阀，所述止回阀实现闭阀位置并且所述通道实现开阀位置。在图5所示的磁性控制阀46的闭合位置下，经由止回阀避免了从液压缸至蓄压器的液压流。

图5所示的磁性控制阀46的位置对应于图1至3的倾翻位置下的位置，其中显示了从图1的起始位置至图3的最终位置的倾翻操作。

在倾翻操作的过程中，当倾翻框架12在倾翻方向上旋转时，磁性控制阀46处于图5所示的位置。在倾翻框架12与倾翻方向相反地旋转的过程中，当倾翻框架12达到特定旋转角时磁性控制阀46从闭合位置切换成打开位置。磁性控制阀释放液压缸42和蓄压器48之间的液压流时的旋转角在约40°至90°，特别是约50°至70°的范围内。优选地，在锁释放之前，磁性控制阀46从闭合位置移动至打开位置。

在磁性控制阀的打开位置下，液压流体从液压缸42流动至蓄压器48，其中由于作用于活塞44的轨道车弹簧32的力使得活塞44移动至液压缸42，直至其达到液压缸42的端部或者补偿由于轨道车在清空前后的重量差造成的力。磁性控制阀46的打开造成至少部分地补偿倾翻装置10内的力，其中避免了锁定设备25中的张力。

在与倾翻方向相反的进一步倾翻操作的过程中，磁性控制阀46移动恢复至闭合位置，在所述闭合位置下活塞44由于作用于其上的力而维持收缩位置。磁性控制阀46特别在锁定设备25解锁之前移动恢复至闭合位置。当达到图2所示的倾翻位置时锁定设备25打开，并且当经过图2所示的位置时支架34从轨道车22上升起。在磁性控制阀46的闭合位置下，止回阀设置在液压缸42和蓄压器48之间使得能够实现从蓄压器48至液压缸42的液压流。在达到图1所示的起始位置之前，再次达到图5所示的液压缸中的活塞44的位置。

上述设置允许补偿由于轨道车清空造成的力，其中可靠地避免了倾翻装置内的张力并且避免了锁定设备25的高磨损或断裂。

附图标记列表

10倾翻装置

12倾翻框架

14夹持臂

16平台

18配重

20支撑壁

22轨道车

24驱动环

25锁定设备

26驱动设备

28轨道

30转向架

32轨道车弹簧

34支架

36第一支架臂

38支承区域

40第二支架臂

42液压缸

44活塞

46磁性控制阀

48蓄压器。