[发明专利]一种铁路自翻车

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路自翻车。

背景技术

铁路自翻车是把卸车设备和车辆结构结合在一起的专用车辆，适用于在铁路运输矿石、砂砾、煤块、建筑材料等散粒货物，由于装卸便捷而成为冶金、矿产等企业运装原料的专用车辆。铁路自翻车的车体部分主要由底架和车厢两大部分构成，车厢直接用于装载物料，通过安装在底架上的倾翻传动装置，通常为气缸或油缸，根据工况要求使车厢向某侧倾翻，通过安装在车厢上的侧门开闭装置，控制侧门在车厢倾翻过程中逐渐开启。目前，大载重自翻车经过多次改进和完善，已成为我国铁路上的主型货运车辆。但是仍存在下列缺陷或不足。

①装运现有主型货物车辆容积过小，运输亏吨较为严重。

以标记载重60t车厢为例，其车厢设计容积27m³，只有当货物密度在2.2t/m³以上时才能达到满载。但目前自翻车实际运输货物的密度为1.5～1.8t／m³，按平均值1.65t／m³计算，容积需要60t÷1.65t／m³=36.36m³，车厢容积短缺34.68%。因而，实际载重达不到标记载重60t。由于容积的限制，实际装载量小于设计的载重造成运能浪费，往往需要增加车次才能完成运输任务，造成运输成本增加，严重影响企业的经济效益。

②车厢结构工艺性差。

车厢各部分连接大量采用热铆结构，钻孔和铆钉工序的工作量大，采用手工钻孔和热铆接工艺十分落后，既大大提高了人工成本，不便于自动化施工，又不利于构件的优化减重，材料消耗也较多冗余，而且维修维护困难，严重污染工作环境和损害操作人员的健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路自翻车，克服现有铁路自翻车容积小，侧翻稳定性不高的缺点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路自翻车，包括底架、车厢和侧门开闭装置，所述车厢包括车厢底架、端墙、侧门，其特征在于，所述侧门上部截面小，下部截面大，所述上部截面大小根据货物对侧门的最小冲击载荷计算而定。

上述技术方案的原理在于：

一、自翻车用于运输矿石、沙砾等散粒货物，车厢内装载的散粒货物具有一定的流动性，非卸货状态车厢内的货物对侧门的侧向压力与水压力的原理基本相同，均可用如下公式计算：

p=h·γ

式中：p—车厢内散粒货物对侧门的侧向压力

h—车厢内散粒货物深度

γ—车厢内散粒货物的密度

由此可知：车厢下部的散粒货物深度更深，对侧门的侧向压力更大，车厢上部的散粒货物深度浅，对侧门的侧向压力更小。因此，侧门可以做成上部截面小，下部截面大的结构。

二、自翻车在倾翻卸货工况，车厢上部的货物先从车厢流出，车厢内的货物自上而下逐渐流出车厢。车厢内的货物从车厢流出时，货物对侧门上部产生冲击载荷，使车厢出现晃动。

在寻求减小冲击载荷对侧门影响的解决方法时发现：根据材料力学中冲击载荷的产生原因和计算方法，冲击载荷为：

P_d=K_d·P_j

式中：P_d—侧门承受的冲击载荷。

K_d—冲击动荷系数。

P_j—货物对侧门的静压力。

其中，冲击动荷系数：

Kd=1+1+2·Hδ]]>

式中：H—自翻车倾卸过程中车厢内货物从其最高位置滚落至侧门上部的高度差。

δ—侧门上部的变形量。

由上述公式可知：减小冲击载荷的最有效的措施是在弹性变形的范围内增大侧门上部的变形量δ。