用于多用途铁路棚车的棚体锁定装置及其安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及铁路棚车，特别是指一种用于多用途铁路棚车的棚体锁定装置及其安装结构。


背景技术：

2.铁路运输具有运量较大，运输区域较广，运输经济性好等优势，目前用于铁路运输的铁路货车主要有棚车和平车两种通用车型。棚车和平车属于不同的车型，使用范围不同，各有优势功能，但均存在使用限制，车辆运用过程中出现较多的闲置时间，增加空车返程的无效消耗等，降低了铁路运输效率。
3.为兼顾棚车和平车的优势，避免各自存在的不足，我们设计了一种兼具平车功能的多用途铁路棚车。该多用途铁路棚车主要包括平车车体、两个端墙组成和两节活动棚体组成，两节活动棚体安装在平车车体两侧的棚体导轨上，可以相互穿插滑动。但在运输过程中，若不对活动棚体的位置进行锁定，很可能发生活动棚体前后窜动的情况，导致活动棚体损伤。因此，有必要设计一种能够有效锁定活动棚体与端墙组成的棚体锁定装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种能够有效锁定活动棚体与端墙组成的用于多用途铁路棚车的棚体锁定装置及其安装结构。
5.为实现上述目的，本实用新型所设计的用于多用途铁路棚车的棚体锁定装置，包括上安装座、下安装座、推杆、两个插销和两个插座；所述上安装座、下安装座分别设置有推杆导向耳；所述推杆安装在上安装座、下安装座的推杆导向耳内，可相对于推杆导向耳旋转并在一定范围内上下移动；所述插销包括安装头、插销头和连接在二者之间的插销连接件；两个所述插销分别通过安装头与推杆的一端相连，并且通过轴向限位使其不能相对于推杆上下移动；所述插座的前端设置有可供插销头插入的插销孔。
6.优选地，所述上安装座、下安装座上分别设置有用于对插销进行导向的插销导向座，使插销只能上下移动，不能以推杆为轴进行转动。
7.进一步地，所述插销导向座设置有截面呈十字形的导向槽，所述导向槽的横向槽与安装座平行并贯穿插销导向座，所述导向槽的纵向槽与安装座垂直且不穿透插销导向座；所述插销连接件穿设在横向槽内，其中部设置有纵向导向板，滑配在导向槽的纵向槽内构成十字形导向结构。
8.进一步地，所述插销连接件包括分别与纵向导向板的一侧垂直相连的连接板和连接杆，所述连接板与纵向导向板相连的一端设置有凹口使其可以滑配到导向槽的横向槽内。
9.优选地，所述上安装座或下安装座上设置有锁座板；所述推杆上设置有锁板，所述锁板上开有通孔；当所述插销头完全插入插销孔时，旋转所述锁板可使其上的通孔套在锁座板上，实现对推杆上下位移的锁定。
10.进一步地，所述锁座板上设有销孔，配合β销或锁对锁板进行锁定，防止其从锁座板上意外脱离。
11.进一步地，带锁座板的所述安装座上设置有带槽安装板；所述带槽安装板上设置有供推杆通过的通孔，并开有供锁板通过的槽；当所述锁板自下而上通过带槽安装板后，可旋转并放置在带槽安装板上。
12.优选地，还包括中安装座，所述中安装座设置有供推杆穿过的通孔。
13.优选地，所述推杆的上端和下端分别设置有止动螺母，防止其从上方或下方脱离推杆导向耳。
14.本实用新型同时公开了前述棚体锁定装置的安装结构，包括活动棚体、端墙组成和所述棚体锁定装置，所述上安装座、下安装座分别固定在端墙组成的一侧边缘处；所述插座设置在活动棚体一端外侧，其插销孔伸出到活动棚体的端部外适当位置以便插销头插入，从而锁定活动棚体在棚体导轨上的位置。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型可将活动棚体牢固锁定于端墙组成上，防止活动棚体自由窜动；该棚体锁定装置的主体位于端墙组成上，避免棚体锁定装置的活动部件随活动棚体移动产生的碰撞、遗失等问题，减少活动棚体的附带重量；同时具有操作简便、锁定效果好等优点。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例1所设计的多用途铁路棚车的立体结构示意图，该多用途铁路棚车的转向架、制动装置等采用现有成熟方案，故在图中未画出。
17.图2为图1中底架和地板的立体结构示意图。
18.图3为图1中端墙组成的结构示意图。
19.图4为图1中活动棚体的立体结构示意图。
20.图5为图4中滚轮组成的立体结构示意图。
21.图6为图4中滚轮组成与棚体导轨的安装结构示意图。
22.图7为图1中棚体传动装置的结构示意图。
23.图8为图7中链轮组合(打开罩体)的结构示意图。
24.图9为图7中滑轮组合及其张紧调节机构的结构示意图。
25.图10为图1中a处的放大图。
26.图11为图1中多用途铁路棚车的装货过程示意图。
27.图12为本实用新型实施例2所设计的棚体锁定装置的立体结构示意图。
28.图13为图12中上安装座的立体结构示意图。
29.图14为图12中下安装座的立体结构示意图。
30.图15为图12中插销导向座的立体结构示意图，为表明导向槽结构，拆开了上部端盖。
31.图16为图12中插销的立体结构示意图。
32.图17为图12中插座的立体结构示意图。
33.图18为图12中棚体锁定装置的安装结构示意图(对应图1中b处)，图中仅画出了下安装座，上安装座的安装方式与此相同。
34.图19为图12中棚体锁定装置的开启过程示意图。
35.其中：
36.平车车体100、底架110、地板120；
37.端墙组成200、柱式框架210、立柱211、端柱212、横梁213、端墙板220、端墙密封条230；
38.棚体导轨300；
39.活动棚体400、门形框架410、壳体420、滚轮组成430、滚轮座431、滚轮432、拉板433、棚体密封条440；
40.棚体传动装置500、链轮组合510、链轮座511、链轮512、驱动连接口513、摇把514、滑轮组合520、滑轮座521、定滑轮522、张紧调节机构530、固定滑动座531、l形安装筋板532、可调滑动座533、张紧调节螺杆534、锁紧螺母535、侧向固定螺栓536、链条540、钢丝绳550；
41.棚体锁定装置600、上安装座610、中安装座620、下安装座630、锁座板631、β销632、带槽安装板633、推杆640、锁板641、止动螺母642、插销650、安装头651、插销头652、纵向导向板653、连接板654、连接杆655、筋板656、插座660、插销孔661、推杆导向耳670、插销导向座680、导向槽681；
42.货物700。
具体实施方式
43.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
44.实施例1
45.本实施例提供了一种兼具平车功能的多用途铁路棚车。
46.如图1～10所示，该多用途铁路棚车包括平车车体100、两个端墙组成200、两对棚体导轨300、两节活动棚体400、棚体传动装置500和棚体锁定装置600。
47.如图2所示，平车车体100包括底架110和铺设在底架110上的地板120。棚体导轨300为工字型轻轨(参见gb/t 11264
‑
2012热轧轻轨)，通过其底部横向固定在底架110外侧。
48.两对棚体导轨300一上一下平行设置，分别对应一个活动棚体400。每对的两个棚体导轨300分别设置在平车车体100的底架110两侧，可承载一个活动棚体400在其上滑动。
49.如图3所示，端墙组成200为板柱式结构，整体外形成门形，可以套在活动棚体400的端部内。端墙组成200包括柱式框架210和铺设在其上的端墙板220，柱式框架210包括相互平行的两根立柱211、位于外侧呈门型的端柱212和分布设置的多个横梁213。两个端墙组成200固定安装在平车车体100的两端上方，分别可匹配嵌套在一个活动棚体400内。
50.如图4所示，活动棚体400具有防雨、防尘、遮阳等功能，结构形式采用侧墙与顶盖连成一体的门框形结构，包括至少两个门形框架410和覆盖在各门形框架410上的壳体420。该一体门框形结构组合了现有棚车的侧墙、侧门、车顶等部件的结构和功能，既可从侧面装卸又可从车顶装卸，扩大了棚车的应用范围。
51.每个门形框架410的两个下端部分别设置有一个滚轮组成430。每个活动棚体400由至少2个门形框架410支撑，根据需要可以采用更多门形框架410。
52.门形框架410可采用钢、铝、复合材料、塑料等型材制作。壳体420可采用钢、铝、塑料、帆布、复合材料等制作。本实施例中，门形框架410可采用矩形钢管制作，保证活动棚体
整体强度；壳体420采用轻质复合材料，与钢板相比自重减少84％，防腐性能好，达到了减轻棚体自重、减小纵向滑动阻力的要求。
53.如图1、图3、图4所示，两节活动棚体400设置在平车车体100上方，且位于两个端墙组成200之间。两个活动棚体400中的一个横截面尺寸较小(以下称为内活动棚体)，可以整体嵌套在另一个活动棚体400(以下称为外活动棚体)中。两个活动棚体400的端部分别可覆盖在一个端墙组成200的外围，以形成活动棚体400端部的闭合连接。
54.两活动棚体400的端部之间设置有用于密封的棚体密封条440，棚体密封条440可以选择设置在内活动棚体的外侧或外活动棚体的内侧，也可以同时设置在内活动棚体的外侧和外活动棚体的内侧以取得更佳的密封防雨效果；端墙组成200的外缘设置有用于密封其与活动棚体400相连处的端墙密封条230，满足防雨性能优良等性能要求。
55.每节活动棚体400通过其下部两侧设置的多个滚轮组成430滑动连接在一对棚体导轨300上，使活动棚体400可沿该对棚体导轨300滑动。
56.如图5～6所示，滚轮组成430包括固定设置在门形框架410下端的滚轮座431和沿滚轮座431纵向设置的两个滚轮对。每个滚轮对由上下间隔设置的两个工字形的滚轮组成430，两个滚轮432从上下两侧夹住工字型轻轨的头部形成稳定的轨道连接。滚轮座431的横截面呈c形，开口宽度小于工字型轻轨的头部宽度使其不能从外侧脱离轻轨。滚轮座431的上部设置有拉板433，拉板433的两端设置有用于连接链条540或钢丝绳550的接口(连接时构成铰链连接)。通过以上设置形成稳定可靠、不易脱轨的轨道滚轮结构，满足活动棚体牢固连接在底架上并可沿底架纵向运动的功能，满足安全可靠、操作简便等性能要求。
57.如图7～10所示，棚体传动装置500用于牵引各活动棚体400，包括两对共四个链轮链条传动机构，与棚体导轨300一一对应。每节活动棚体400的两侧通过一对链轮链条传动机构驱动。链轮链条传动机构包括链轮组合510、滑轮组合520、张紧调节机构530、链条540和钢丝绳550。
58.链轮组合510包括链轮座511和设置在其上的链轮512，滑轮组合520包括滑轮座521和设置在其上的定滑轮522。链条540环绕在链轮512上并与链轮512上的齿啮合，钢丝绳550环绕在张紧滑轮上。链条540的一端与钢丝绳550的一端相连，二者的另一端分别与活动棚体400两端下部的滚轮座431上的拉板433相连，形成包括链条540、钢丝绳550与活动棚体400的闭环，当链条540转动时，即可带动活动棚体400移动。平车车体100每一侧的两个链轮组合510的链轮座511融合成一体，并且通过共同的罩体将链轮512保护在内。链轮512上设置有驱动连接口513，用于安装摇把514以手动方式或者安装电机以电动方式驱动链轮512进行旋转。
59.张紧调节机构530用于调整定滑轮522到链轮512之间的距离从而调节张紧力，包括固定滑动座531、可调滑动座533、张紧调节螺杆534和侧向固定螺栓536。固定滑动座531、可调滑动座533均呈l型板状，二者侧板上分别设置有通孔(其中之一为腰型孔)，通过侧向固定螺栓536进行固定以防止可调滑动座533侧向摆动，由于腰型通孔的存在，使可调滑动座533可以在松开侧向固定螺栓536后可以在一定范围内相对于固定滑动座531位移。固定滑动座531通过l形安装筋板532与平车车体100的底架110一端固定相连，可调滑动座533与滑轮座521固定相连。张紧调节螺杆534的一端固定在可调滑动座533上，另一端穿过固定滑动座531上的通孔与锁紧螺母535螺纹连接。拧动锁紧螺母535即可使张紧调节螺杆534旋转
并带动可调滑动座533移动，从而调整定滑轮522到链轮512之间的距离，改变张紧力。
60.棚体锁定装置600用于将两个活动棚体400锁定到两个端墙组成200上，其具体结构见实施例2。
61.其他未提及的部分，如转向架、制动装置、集装箱锁定装置等采用现有铁路货车的成熟结构。
62.以下以装入需要防雨雪的货物为例说明该该棚车的装货过程。
63.装货前，两个活动棚体400均处于关闭状态，图11(a)。
64.装货时，首先解除第一个活动棚体400的锁定并将其推开，使对应的一半地板敞开，在其上装入第一批货物700，见图11(b)。
65.然后解除第二个活动棚体400的锁定并将两个活动棚体400推到已装入货物700的一半地板上，使另一半地板敞开，在其上装入第二批货物700，见图11(c)。
66.装货完成后，将第二个活动棚体400推回关闭位置，再将两个活动棚体400的端部锁定到对应的端墙组成200上，完成装货，见图11(d)。
67.活动棚体400之间或者其与端墙组成200之间分别通过对应的密封条进行密封防雨。
68.卸载货物的过程以此类推，此不赘述。
69.该多用途铁路棚车兼具棚车和共用平车的功能，一方面具备防雨功能，避免货物日晒、雨雪侵蚀，能够运输怕日晒、雨淋、雪浸的货物；另一方面既可从侧面装卸又可从车顶装卸，实现机器设备、成箱货物、军用装备及集装箱等多用途运输，扩大了棚车的应用范围；同时还可以运输既需要防雨、防晒、防雨雪，又需要从顶部进行吊装的货物，例如某些钢板、电缆、机电设备等。从而充分发挥棚车和平车的运输优势，减少车辆闲置时间，降低空车返程和无效能源消耗，提高铁路运输效率和运输经济性。
70.实施例2
71.本实施例提供了实施例1中棚体锁定装置600的一种具体结构。
72.如图12～17所示，该棚体锁定装置包括上安装座610、中安装座620、下安装座630、推杆640、两个插销650和两个插座660。
73.其中：
74.上安装座610、下安装座630分别设置有插销导向座680和推杆导向耳670，下安装座630上还设置有锁座板631和带槽安装板633，见图13～14。
75.插销导向座680用于对插销650进行导向，使插销650只能上下移动，不能以推杆640为轴进行转动。插销导向座680设置有截面呈十字形的导向槽681，导向槽681的横向槽与安装座平行并贯穿插销导向座680，导向槽681的纵向槽与安装座垂直且不穿透插销导向座680，见图15。
76.推杆640依次套设在下安装座630的推杆导向耳670、带槽安装板633、中安装座620、上安装座610的推杆导向耳670上的通孔内，可在各通孔内旋转。推杆640的上端和下端分别设置有止动螺母642，限制推杆640上下移动范围，防止其从上方或下方脱离推杆导向耳670。
77.如图16所示，插销650包括安装头651、插销头652和连接在二者之间的插销连接件。
78.两个插销650分别通过安装头651与推杆640的一端相连。安装头651采用套管，与推杆640间隙配合构成铰链连接。
79.插销连接件包括纵向导向板653，以及设置在纵向导向板653两侧并与其垂直相连的连接板654与连接杆655。连接板654与纵向导向板653相连的一端前后侧设置有凹口，以便滑配安装在导向槽681的横向槽内。
80.纵向导向板653滑配安装在导向槽681的纵向槽内，其两侧的连接板654与连接杆655分别从导向槽681的横向槽的一端伸出，从而构成十字形导向结构，提高导向稳定性。
81.连接板654的上部设置有筋板656，以提高插销650的整体刚性。
82.插座660的前端设置有长条形的插销孔661，见图17。插销头652也为长条形，可匹配插入插销孔661内。
83.推杆640上设置有锁板641，锁板641上开有长条形通孔。当插销头652完全插入插销孔661时，旋转锁板641可使其上的通孔套在锁座板631上，实现对推杆640上下位移的锁定。
84.锁座板631上设有销孔，配合β销632或锁对锁板641进行锁定，防止其从锁座板631上意外脱离。
85.带槽安装板633上开有供锁板641通过的槽，锁板641自下而上通过带槽安装板633后，可旋转并放置在带槽安装板633上。
86.安装时，上安装座610、下安装座630分别固定在端墙组成200的一侧边缘处。插座660设置在活动棚体400一端外侧，其插销孔661伸出到活动棚体400的端部外适当位置以便插销头652插入，见图18。
87.棚体锁定装置600的开启过程分为锁闭、过渡和解锁三个状态，依次见图19(a)～图19(c)。
88.图19(a)为锁闭状态，插销650的插销头652完全插入插座660的插销孔661内，推杆640的锁板641的通孔套入锁座板631，β销632(或锁)插入锁座板631的销孔中。
89.图19(b)为过渡状态，取下β销632(或锁)，操作推杆640的锁板641带动推杆640转动90
°
，然后推动锁板641连同推杆640垂直向上穿过下安装座630的带槽安装板633，在推杆640垂直向上运动过程中推杆640带动插销650同步向上滑动。
90.图19(c)为开启状态，操作推杆640的锁板641带动推杆640反向转动90
°
，使锁板641与下安装座630平行并放置在带槽安装板633顶部，锁板641连同推杆640和插销650不能下降，此时插销头652已经完全脱离插座660，完成开启过程。
91.棚体锁定装置600的锁闭过程与开启过程相反，将锁板641连同推杆640转动90
°
，然后推动锁板641连同推杆640垂直向下穿过下安装座630的带槽安装板633，此时插销头652已完全插入插座660内，再将锁板641连同推杆640转动90
°
，将推杆640的锁板641的通孔套入锁座板631上，用β销632(或锁)插入锁座板631的孔中，完成锁闭。
92.该棚体锁定装置采用双侧安装方式，即每个活动棚体的两侧端部分别通过一个棚体锁定装置锁定在端墙组成的两侧，实现稳定可靠的锁定功能，防止活动棚体自由窜动；锁定装置主体位于端墙组成上，避免棚体锁定装置的活动部件随活动棚体移动产生的碰撞、遗失等问题，减少活动棚体的附带重量；同时具有操作简便、锁定效果好等优点。