一種滑動頂棚車的製作方法

2023-07-25 17:18:06

專利名稱：一種滑動頂棚車的製作方法
技術領域：
本發明屬於鐵路運輸機械製造領域，尤其涉及一種滑動頂棚車的製造。
背景技術：
鐵路棚車主要用於運輸免受日曬、雨雪侵襲的貨物。棚車因車門開度有限，無法裝 載外形尺寸超過門孔開度的大型貨物，為解決這類貨物的鐵路運輸問題，上個世紀五十年 代初，法國開始研究從頂部裝卸貨物的新型棚車，這種棚車的車頂均採用活動結構(以下 簡稱活頂棚車)。目前，歐洲各國已開發出對開式、捲簾式、揭蓋式、軟棚式等多種型式的活 頂棚車，技術較為成熟。1998年，我國開始進行活頂棚車的研究，起步較晚，目前車型較為單一。由於我國 現有的活頂棚車車頂的縱向開度僅7m左右、車頂開度偏小，無法裝載長度尺寸超過7m的大 型貨物，致使這類高附加值貨物例如大型、貴重設備等無法採用便捷的鐵路運輸，而不得不 採用公路等其他運輸方式，增加了運輸成本、運輸時間，加大了長距離運輸的難度。在鐵路活頂棚車的車體設計中除縱向開度不大的問題外，在活頂結構設計多用一 種舉升活頂結構。這種滑移車頂的構造和工作過程是在棚車頂部沿車體長度方向分別設 置兩塊可移動的頂蓋，在每塊車頂的上方沿車體長度方向對應設置兩條軌道。開啟頂蓋時 先將頂蓋之一通過舉升結構抬起落入滑行軌道，然後開啟頂蓋。這種滑移機構操作複雜，防 雨、雪、風沙功能不好，而且不易開啟和關閉。增大車頂開度設計不僅對滑動防雨結構提出了更高的要求，對整體車體的設計也 有不同的需要，如鎖閉系統、全車防雨系統等。

發明內容
本發明根據現有技術中的不足公開了一種具有大開度車頂的棚車製造方案，本發 明通過下列技術方案實現滑動頂棚車由車體、制動裝置、車鉤緩衝裝置和轉向架共四部分組成，其中，車體 主要包底架、側牆、端牆、車頂、車門、貨物用鎖閉裝置等；其關鍵技術在於車輛採用了錯 開式結構的活動車頂，車頂底部設有滾輪、可沿布置在側牆上側梁外的導軌滑動，使車頂沿 車體縱向的開度不小於IOm;在車頂縱向(兩端)均設有兩層橡膠密封條，車頂橫向採用非 接觸的迷宮式防雨結構，防止雨雪進入車內；車頂採用內、外聯合鎖閉方式在車體端部外 側布置2套具有運動死點的四連杆式端部鎖閉機構，將車頂緊壓在端牆內側，實現車頂的 縱向鎖閉；在側牆內側的8套車頂內鎖閉裝置實現車頂的垂向鎖閉。採用可拆卸式的推桿， 操縱車頂滑動。車體中部每側設有1扇塞拉式中門，車體2、3位斜對角各設有1扇內開式 側門，底架上設有8個用於固定貨物用鎖閉裝置。具體是包括車體、制動裝置、車鉤緩衝裝置和轉向架的棚車，其中車體主要包括 底架、側牆、端牆、上車頂、下車頂、車門、貨物用鎖閉裝置等；其中車體採用了錯開式滑動車 頂結構，車頂底部設有滾輪、可沿布置在側牆上側梁外的導軌滑動，每個車頂沿車體縱向的開度不小於10m。所述錯開式滑動車頂結構是上車頂布置在下車頂上方，上車頂比下車頂短，每個 車頂下方分別有垂向限位裝置，垂向限位裝置通過螺栓組件安裝在車頂上，每個車頂下方 可以是4至8個，最佳是6個。進一步所述錯開式滑動車頂結構包括安裝在車頂下的滑動防雨裝置和安裝在端 牆和車頂中縱向防雨裝置。
更進一步所述錯開式滑動車頂結構還包括安裝在端牆外側的外鎖閉裝置。更進一步所述錯開式滑動車頂結構還包括安裝在側牆的內鎖閉裝置和安裝在側 牆和車頂拆卸式的推桿。所述下車頂的垂向限位裝置是L形板件，採用螺栓組件安裝在下車頂內側，以保 證下車頂滾輪放到導軌後，垂向限位裝置與U型檔條間有5 8mm的垂向間隙，即不妨礙車 頂滑動，又有效防止車頂滾輪脫離導軌、從而避免下車頂10失去支撐而跌落。所述上車頂的垂向限位裝置是L形板件，採用螺栓組件安裝在上車頂側梁外側， 以保證上車頂滾輪放到導軌後，垂向限位裝置與導軌間有5 8mm的垂向間隙，即不妨礙車 頂滑動，又有效防止車頂滾輪脫離導軌、避免上車頂失去支撐而跌落。所述車頂滑動防雨裝置包括位於側牆上部的上側梁、導軌、支撐板、滾輪、上車頂、 下車頂，其中在上側梁外側依次焊接供下車頂滑行的導軌、導軌支撐板和供上車頂滑行的 導軌；上車頂安裝滾輪並在導軌滑動；下車頂安裝滾輪並在導軌滑動，上車頂和下車頂的 滾輪分別可以是6個；在導軌下部有防雨板，在上側梁的上方有擋雨板。所述縱向防雨裝置在上、下車頂兩端的彎梁的凹槽內設有防雨橡膠條，端牆內壁 上部也設有防雨橡膠條；在端牆內壁設有排水槽；在下車頂靠車體中心線的一端設置擋水 板。所述外鎖閉裝置包括操作手柄、主動轉軸組成、拉杆、從動轉軸組成、彈簧撐杆，其 中主動轉軸組成由主動軸座、從動轉軸組成由從動軸座安裝在端牆上，操作手柄、主動轉軸 組成、拉杆、從動轉軸組成順序垂直連接構成一個有運動死點的四連杆機構，從動轉軸兩端 設有鎖鉤。所述內鎖閉裝置包括上車頂內鎖閉裝置和下車頂內鎖閉裝置，裝置包括鉤頭螺 杆、安裝座和鎖緊螺母。本發明與現有技術相比具有如下優點1、車頂沿車輛縱向最大開度大於10m，既能裝載現有棚車無法裝載的大型貨物，又 能裝運適合現有棚車裝載的普通貨物。2、車頂採用錯開式結構，車頂由上、下車頂組成，上、下車頂有各自的滑行軌道；操 作者站在地面就能推動車頂滑行，操作方便、省力。3、車頂採用內、外聯合鎖閉方式，具有較好的防盜作用。4、車頂縱向設有兩層橡膠密封條阻擋雨水，車頂橫向採用非接觸的迷宮式防雨結 構，防雨性能可靠。5、在車體2、3位斜對角設置供操作人員進出的側門。車體中部兩側設置開度不小 於3m的塞拉式中門，便於裝卸普通貨物。6、底架上設有用於固定大型貨物用鎖閉裝置、車體內側牆根部地板處和側牆中部設有栓結座，便於貨物的裝載加固，保證貨物運輸安全。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明在鐵路棚車使用示意圖；圖2是本發明在棚車橫向使用示意圖；圖3是本發明滑動防雨結構橫向斷面局部示意圖；圖4是本發明車頂開啟後縱向防雨結構斷面示意圖；圖5是本發明車頂關閉後縱向防雨結構斷面示意圖；圖6是本發明車頂鎖閉示意圖；圖7是本發明車頂開啟示意圖；圖8是本發明縱向鎖閉裝置在車輛上的安裝示意如圖；圖9是本發明垂向限位裝置在下車頂上的安裝示意如圖；圖10是本發明垂向限位裝置在上車頂上的安裝示意如圖。圖中1是底架，2是側門，3是轉向架，4是側牆，5是車門，6是制動裝置，7是車鉤 緩衝裝置，8是端牆，9是鎖閉裝置，10是下車頂，11是上車頂，12是貨物鎖閉裝置，1. 1是 側梁，1. 2是導軌，1. 3是車廂地板，1. 4是拴結座，4. 1是側柱，4. 2是側橫帶，4. 3是側板， 4. 4是通風窗，4. 5是扶梯，4. 6拴結座，4. 7是連接梁，4. 8是側梁，4. 9是支撐板，4. 10是下 車頂滑行導軌，4. 11是防雨板，4. 12是上車頂滑行導軌，4. 13是U型檔條，4. 14是檔雨板， 8. 1是角柱，8. 2是端柱，8. 3是橫帶，8. 4是彎梁，8. 5是端板，8. 6是防雨橡膠條，8. 7是排 水槽，9. 1是主動轉軸組成，9. 2是拉杆，9. 3是從動轉軸組成，9. 4是從動軸座，9. 5是彈簧 撐杆，9. 6是鎖鉤，9. 7是主動軸座，9. 8是操作手柄，10. 1是推桿支座，10. 2是下車頂內鎖 閉裝置，10. 2. 1是鉤頭螺杆，10. 2. 2是安裝座，10. 2. 3是鎖緊螺母，10. 3是車頂板，10. 4是 滾輪，10. 5是垂向限位裝置，10. 6是車頂側梁，10. 7是車頂彎梁，10. 8是側向滾輪，10. 9鎖 座，10. 10是下車頂防雨橡膠條，10. 11是下車頂防雨橡膠條，10. 12是擋水板，10. 13是推 杆，10. 14是銷軸，,11. 1是推桿支座，11. 2是上車頂內鎖閉裝置，11.2. 1是鉤頭螺杆，11. 3 是切式通風器，11. 4是車頂板，11. 5是垂向限位裝置，11. 6是是車頂側梁，11. 7是是車頂彎 梁，11. 8是鎖座，11. 9是上車頂防雨橡膠，11. 10是上車頂防雨橡膠條，12是貨物用鎖閉裝 置。
具體實施例方式實施例1。結合圖1至圖5本發明提出的滑動頂棚車由車體、轉向架3、制動裝置 6和車鉤緩衝裝置7組成。它們的連接關係是車體為全鋼焊接側壁承載結構、落放在2個 轉向架3上；制動裝置6由空氣制動裝置和人力制動裝置組成，空氣制動裝置布置在車體底 部、通過圓銷與轉向架3的基礎制動裝置相連，人力制動裝置6. 1布置在車體兩端；車鉤緩 衝裝置7布置在車體兩端靠近底部的位置。車輛主要結構的特徵如下車體採用全鋼焊接側壁承載結構，由底架1、側牆4、端牆8、車頂10、11、車門2、5、 貨物用鎖閉裝置12等組成。
底架1位於車體底部，由鋼製的中梁、側梁1. 1、枕梁、端梁、大橫梁、小橫梁和縱向梁等件組焊成框架結構，上面鋪設鐵路貨車用竹材層壓板地板1. 3。車體內側牆4根部地板 1. 3處設有供固定貨物使用的拴結座1. 4，側梁1. 1中部外側設有供中門5滑行的導軌1. 2。 底架1主要型材、板材材質為Q450NQR1高強度耐大氣腐蝕鋼。側牆4位於車體兩側，由鋼製的上側梁4. 8、側柱4. 1、側橫帶4. 2、側板4. 3、連接 梁4. 7和中、側門框等組焊為板柱式結構。上側梁4. 8具有獨特結構。上側梁4. 8位於側 牆4上部，採用矩形鋼管制成。在上側梁4. 8的上方焊接擋雨板4. 14 ；在上側梁4. 8內側 上部焊接U形擋條4. 13，作為限制下車頂10垂向位移的限位擋；在上側梁4. 8外側依次焊 接供下車頂10滑行的導軌4. 10、導軌支撐板4. 9和供上車頂11滑行的導軌4. 12 ；在導軌 4. 10,4. 12下部設置防雨板4. 11，封閉導軌之間的空隙，與導軌及上側梁4.8形成迷宮式的 結構；上車頂11比下車頂10短，當上車頂11與下車頂10開啟時其最大開度大於IOm ；上 側梁4. 8中部的內側焊接有連接兩扇側牆4的連接梁4. 7，以增加側牆4上部的橫向剛度。 側柱4. 1、側橫帶4. 2為U型冷彎型鋼；側板4. 3為壓型件；側牆4內壁設有供固定貨物使 用的拴結座4. 6，內壁裝襯復革中纖板，每側側牆4設4個通風窗4. 4、1個扶梯4. 5。端牆8位於車體兩端，由角柱8. 1、端柱8. 2、橫帶8. 3、端彎梁8. 4和端板8. 5等組 焊而成。端牆8內壁上部設有防雨橡膠條8. 6及排水槽8. 7，內壁裝襯復革中纖板。角柱 8. 1、端柱8. 2、橫帶8. 3為矩形鋼管；端彎梁8. 4為圓弧形槽鋼。上、下車頂組成均由車頂側梁10. 6、11. 5、車頂彎梁10. 7、11. 7、車頂板10. 3、11. 4 及推桿支座10. 1,11. 1等組焊而成。本發明的車頂側梁10. 6,11. 5為矩形鋼管；車頂彎梁 10. 7,11. 7為圓弧形角鋼或矩形鋼管，布置在車頂板10. 3,11. 4內側；車頂板10. 3,11. 4為 TCS型不鏽鋼板。車頂內壁依次裝襯PEF聚乙烯泡沫板及復革中纖板。每個車頂下方分別 設有六個滾輪10. 4，滾輪10. 4有單側凸緣、起導向和限制車頂橫向位移的作用。為防止車 頂滑動時滾輪10. 4脫離導軌4. 10,4. 12，下車頂10下部及上車頂11外部均設有六個垂向 限位裝置10. 5,11. 5，垂向限位裝置10. 5,11. 5通過螺栓安裝在車頂上。下車頂10設置六 個側向滾輪10. 8，以限制下車頂10處於鎖閉位時的橫向位移。上車頂11上部設置三個切 式通風器11. 3。車頂縱向採用兩層防雨結構，在上、下車頂兩端的彎梁10. 7,11. 7的凹槽內設有 防雨橡膠條10. 10、10. 11、11. 9、11. 10，端牆8內壁上部也設有防雨橡膠條8. 6。縱向鎖閉 車頂後，車頂10、11及端牆8上的鋼結構將擠壓上述防雨橡膠條，使之發生彈性變形、填滿 車頂鋼結構與端牆8鋼結構，上、下車頂鋼結構之間的縱向縫隙，形成兩道防雨層，防雨性 能可靠。此外，在端牆8內壁設有排水槽8. 7、在下車頂10靠車體中心線的一端設置擋水板 10. 12，可將防雨橡膠條處滲入的雨水排出車外。在一般車頂中可以使用現有的鎖閉裝置，只要能將車頂固定即可。推桿裝置採用2根可拆卸的推桿10. 13操縱車頂滑動。操作時，使用隨車配置的 銷軸10. 14將推桿10. 13分別連接到車頂一端的2個推桿支座上，人站在地面推車頂滑行。 鎖閉車頂後須將推桿10. 13卸下、放入車內固定。底架1上設有8個用於固定貨物用鎖閉裝置12。採用轉K6型轉向架3，其懸掛系統採用一級彈簧剛度，取消全部內圓彈簧及彈簧 承臺中央的外圓彈簧。
空氣制動裝置6滿足主管壓力500kPa和600kPa的要求，包括120型控制閥，空車安全閥，旋壓密封式制動缸、不鏽鋼嵌入式儲風缸、改進的ST2-250型雙向閘瓦間隙自動調 整器、貨車脫軌自動制動裝置、編織制動軟管總成、不鏽鋼球芯折角塞門和組合式集塵器， 不鏽鋼複合管及配套法蘭，高摩擦係數合成間瓦、奧-貝球鐵襯套、E型密封圈、尼龍管卡墊 及止退開口銷等配件。車鉤緩衝裝置7採用E級鋼17型車鉤、加厚型鉤舌，配套採用17型鍛造鉤尾框、 合金鋼鉤尾銷。採用含油尼龍防脫鉤尾框託板磨耗板、防跳插銷，具有防盜功能的車鉤支撐 座止擋鐵，止擋鐵與衝擊座採用拉鉚釘連接。採用HN-I型或HM-I型緩衝器。組裝過程是先將底架1、側牆4和端牆8的鋼結構焊接成側壁承載結構，然後鋪 設底架1上的地板1. 3，安裝車門、車頂及其鎖閉機構、車鉤緩衝裝置7，制動裝置6和轉向 架3等其它零部件，最後進行車輛油漆塗裝。實施例2。結合圖1至圖8，與實施例1相同，本例安裝了不同的鎖閉裝置。本例 車頂採用了新穎的內、外聯合鎖閉方式。採用4套上車頂內鎖閉裝置11. 2實現上車頂11 的垂向鎖閉、採用4套下車頂內鎖閉裝置10. 2實現下車頂10的垂向鎖閉。車頂內鎖閉裝 置10. 2、11. 2均安裝在側牆4內壁，主要由鉤頭螺杆10. 2. 1,11.2. 1、安裝座10. 2. 2和鎖緊 螺母10. 2. 3組成，通過緊固鎖緊螺母10. 2. 3、使鉤頭螺杆10. 2. 1,11. 2. 1壓緊車頂上的鎖 座10. 8、11.9、實現鎖閉。採用2套端部外鎖閉機構9分別實現上、下車頂10、11的縱向鎖閉，該機構設在端 牆8外側。包括主動轉軸組成9. 1、拉杆9. 2、從動轉軸組成9. 3、軸座9. 7、軸座9. 4、撐杆 9. 5、限位擋板和安全擋；其中主動轉軸組成9. 1上設有操作手柄9. 8，從動轉軸9. 3兩端 設有起鎖緊作用的鎖鉤9.6 ；由主動轉軸組成9. 1、拉杆9. 2、從動轉軸組成9. 3和端牆8構 成一個有運動死點的四連杆機構，該裝置關閉後，拉杆9. 2將越過機構的死點，鎖閉反力使 主動轉軸9. 1往鎖緊方向轉動，安全擋將鉤住手柄、防止主動轉軸9. 1鬆動；採用具有彈性 壓力的撐杆9. 5使裝置能夠保持在開啟位，裝置開啟時限位擋板限制推桿的行程；裝置上 設有鎖板供鎖閉裝置使用。實施例1和實施例2所描述的各種裝置在不同需要時可以同時使用，也可以根據 需要分別組合使用，並不受上述實施例的限制。
權利要求
一種滑動頂棚車，包括車體、制動裝置(6)、車鉤緩衝裝置(7)和轉向架(3)，其中，車體主要包括底架(1)、側牆(4)、端牆(8)、上車頂(11)、下車頂(10)、車門(2、5)、貨物用鎖閉裝置(12)等；其特徵在於車體採用了錯開式滑動車頂結構，車頂底部設有滾輪(10.4)，可沿布置在側牆上側梁(4.8)外的導軌(4.10、4.12)滑動，車頂裝貨口沿車體縱向的開度不小於10m。
2.根據權利要求1所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述錯開式滑動車頂結構是上車 頂(11)布置在下車頂(10)上方，上車頂(11)比下車頂(10)短，每個車頂下方有垂向限位 裝置(10. 5、11.5)。
3.根據權利要求1或2所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述錯開式滑動車頂結構包 括安裝在車頂(10、11)下的滑動防雨裝置和安裝在端牆(8)和車頂(10、11)中縱向防雨裝置。
4.根據權利要求3所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述錯開式滑動車頂結構還包括 安裝在端牆(8)外側的外鎖閉裝置。
5.根據權利要求3所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述車頂滑動防雨裝置包括位於 側牆(4)上部的上側梁(4. 8)、導軌(4. 10,4. 12)、支撐板(4. 9)、滾輪(10. 4)、上車頂(11)、 下車頂(10)，其中在上側梁(4. 8)外側依次焊接供下車頂(10)滑行的導軌(4. 10)、導軌支 撐板(4.9)和供上車頂(11)滑行的導軌(4. 12)；上車頂(11)安裝滾輪(10.4)並在導軌 (4. 12)滑動；下車頂(10)安裝滾輪(10. 4)並在導軌(4. 10)滑動；在導軌(4. 10,4. 12)下 部有防雨板(4. 11)，在上側梁(4. 8)的上方有擋雨板(4. 14)。
6.根據權利要求3所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述縱向防雨裝置在上、下車頂兩 端的彎梁(10.7、11.7)的凹槽內設有防雨橡膠條(10. 10、10. 11、11.9、11. 10)，端牆(8)內 壁上部也設有防雨橡膠條(8. 6)；在端牆(8)內壁設有排水槽(8. 7)；在下車頂(10)靠車體 中心線的一端設置擋水板(10. 12)。
7.根據權利要求4所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述錯開式滑動車頂結構還包括 安裝在側牆(4)的內鎖閉裝置(10.2、11.2)。
8.根據權利要求4所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述錯開式滑動車頂結構還包括 安裝在側牆(4)和車頂(10、11)拆卸式的推桿裝置。
9.根據權利要求4所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述外鎖閉裝置包括操作手柄 (9. 8)、主動轉軸組成(9. 1)、拉杆(9. 2)、從動轉軸組成(9. 3)、彈簧撐杆(9. 5)，其中主動轉 軸組成(9. 1)由主動軸座(9. 7)、從動轉軸組成(9. 3)由從動軸座(9. 4)安裝在端牆(8)上， 操作手柄(9. 8)、主動轉軸組成(9. 1)、拉杆(9. 2)、從動轉軸組成(9. 3)順序垂直連接構成 一個有運動死點的四連杆機構，從動轉軸(9. 3)兩端設有鎖鉤(9.6)。
10.根據權利要求7所述的滑動頂棚車，其特徵在於所述內鎖閉裝置包括上車頂內鎖 閉裝置(11.2)和下車頂內鎖閉裝置(10. 2)，裝置包括鉤頭螺杆(10. 2.1,11.2. 1)、安裝座 (10. 2. 2)和鎖緊螺母(10. 2. 3)。
全文摘要
本發明公開了一種滑動頂棚車，主要包括包括車體、制動裝置、車鉤緩衝裝置和轉向架，其中車體主要包括底架、側牆、端牆、上車頂、下車頂、車門等；其中車體採用了錯開式滑動車頂結構，每個車頂沿車體縱向的開度均大於10m；錯開式滑動車頂結構是上車頂比下車頂短，每個車頂下方分別有垂向限位裝置；錯開式滑動車頂結構包括滑動防雨裝置、縱向防雨裝置、內外鎖閉裝置、拆卸式的推桿等。本發明能方便、安全地裝卸大型貨物，具有很好的防雨、雪、風沙功能。
文檔編號B61D3/00GK101823489SQ20101013465
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月29日 優先權日2010年3月29日
發明者劉兵, 楊春雷, 潘樹平, 王愛民, 石文超 申請人:南車眉山車輛有限公司