自锁式活动顶盖及铁路敞车的制作方法

本发明涉及铁路车辆技术领域，特别是涉及一种自锁式活动顶盖及铁路敞车。

背景技术：

铁路车辆是铁路运输中的主要车型，在已有的铁路货车总量中数量最多，它主要承担运送煤炭、矿石、矿建物资、木材、钢材等大宗货物的任务，也可以用来运送一些重型机械设备。铁路敞车按卸货方式不同可分为两类：—类是适用于人工或机械装卸作业的敞车，另一类是适用于大型工矿企业、站场、码头之间成列固定编组运输、用翻车机卸货的敞车。

目前，铁路敞车主要由车体、用于支承车体的转向架组成、安装在车体纵向两端的连接缓冲装置、安装在车体底部的制动装置等组成。作为装载货物主体的车体，又由底架、端墙和侧墙组焊构成。车体的顶部是敞口的，在运输煤炭之类的散粒货物时，煤炭的扬尘对铁路沿线环境造成了很大的破坏，严重危害了铁路职工及线路周边人民群众的健康。同时也产生了不小的煤损，给国家造成了资源浪费，给企业造成了经济损失。

为了解决敞车运送货物时货物散落的问题，有些敞车货厢顶部加装了活动顶盖，活动顶盖可以打开或封闭货厢顶部。但是在敞车运行当中，活动顶盖由于本身可以活动，存在因意外打开而失去作用的风险。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前的活动顶盖所存在的容易因意外打开的问题，提供一种自锁式活动顶盖和铁路敞车。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种自锁式活动顶盖，所述活动顶盖设置于铁路敞车货厢顶部，所述活动顶盖可活动的一端设置有自锁机构，所述自锁机构锁止时，使得所述活动顶盖相对于货厢保持静止。

在其中一个实施例中，所述自锁机构包括锁体和锁舌，所述锁舌插入所述锁体内部形成锁止。

在其中一个实施例中，所述锁体包括第一槽体、第二槽体、弹性件和锁头，所述第一槽体与第二槽体垂直设置于所述锁体内部且互相连通，所述弹性件设置于所述第二槽体内，所述弹性件一端固定连接于所述第二槽体槽底，另一端设置有锁头；所述自锁机构锁止时，所述锁舌插入所述第一槽体内，所述锁头在所述弹性件作用下伸入所述第一槽体内，并夹紧所述锁舌。

在其中一个实施例中，所述锁舌整体呈柱形，所述锁舌伸入第一槽体的端部尺寸大于所述锁舌的其余部分。

在其中一个实施例中，所述锁头整体呈球形。

在其中一个实施例中，所述锁体还包括安装块，所述第二槽体远离所述第一槽体的部分设置有螺纹，所述安装块通过螺纹设置于所述第二槽体，所述弹性件固定设置于所述安装块。

在其中一个实施例中，所述弹性件数量为一个，设置于所述第一槽体一侧的所述第二槽体内。

在其中一个实施例中，所述弹性件数量为两个，分别设置于所述第一槽体两侧的所述第二槽体内。

在其中一个实施例中，所述活动顶盖为对开式活动顶盖，包括两个同步开启或关闭的顶盖单元，所述锁体和锁舌分别设置于两个所述顶盖单元。

在其中一个实施例中，所述活动顶盖为单开式活动顶盖，所述锁体和锁舌分别设置于活动顶盖和货厢上。

在其中一个实施例中，所述自锁机构的数量为一个或多个。

本发明还提供了一种铁路敞车，包括上述实施例中任一项所述的自锁式活动顶盖，所述自锁式活动顶盖设置于所述铁路敞车的顶部。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种自锁式活动顶盖和应用了该活动顶盖的铁路敞车，活动顶盖设置于铁路敞车货厢顶部，活动顶盖包括一个或两个顶盖单元，顶盖单元能够活动并打开或封闭敞车顶部。通常情况下，顶盖单元一端固定连接于敞车端部，另一端活动，于顶盖单元可活动的一端设置有自锁机构，自锁机构能够在顶盖单元处于封闭货箱顶部的状态时形成锁止，对顶盖单元施加一定大小的锁紧力，防止顶盖单元因意外打开。当需要打开顶盖单元时，只需对顶盖单元施加大于自锁机构锁紧力的作用力即可。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的铁路敞车的主视图；

图2为本发明一实施例提供的铁路敞车的局部放大图；

图3为本发明一实施例提供的自锁机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的铁路敞车与拨盖机构配合使用的示意图。

其中：

顶盖单元100；自锁机构160；锁体170；第一槽体171；第二槽体172；弹性件173；锁头174；安装块175；紧定螺钉孔176；锁舌180；拨盖装置300；货厢900。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

货用铁路敞车包括敞车、板车、罐车等，用于运输煤炭、矿石、木材等大宗货物的铁路敞车为了便于装卸货物，其货厢顶部不设顶盖，铁路敞车的货厢一般由长度较长的侧墙、长度较短的端墙和底架组成。本发明提供一种铁路敞车用活动顶盖系统，能够在装卸货物时打开顶盖，方便货物的装卸；在运输或其他不需要装卸货物的时期关闭顶盖，防止货物散落造成污染。

货用铁路敞车包括敞车、板车、罐车等，用于运输煤炭、矿石、木材等大宗货物的铁路敞车为了便于装卸货物，其货厢顶部不设顶盖，铁路敞车的货厢一般由长度较长的侧墙、长度较短的端墙和底架组成。为了解决现有敞车货物从顶部散落的问题，有些人提出了一种活动顶盖，能够打开或封闭货车顶部，以防止货物散落。但是，由于敞车运行过程中，由于活动顶盖本身可以活动，敞车自身晃动或其他意外情况有可能导致活动顶盖意外打开，导致活动顶盖失去作用。

如图1所示，本发明提供了一种自锁式活动顶盖和应用了该活动顶盖的铁路敞车，活动顶盖设置于铁路敞车货厢900顶部，活动顶盖包括一个或两个顶盖单元100，顶盖单元100能够活动并打开或封闭敞车顶部。通常情况下，顶盖单元100一端固定连接于敞车端部，另一端活动，于顶盖单元100可活动的一端设置有自锁机构160，自锁机构160能够在顶盖单元100处于封闭货箱顶部的状态时形成锁止，对顶盖单元100施加一定大小的锁紧力，防止顶盖单元100因意外打开。当需要打开顶盖单元100时，只需对顶盖单元100施加大于自锁机构160锁紧力的作用力即可。通常情况下，顶盖单元100因意外收到的力小于自锁机构160的锁紧力。

优选的，请参阅图3，自锁机构160包括锁体170和锁舌180，锁体170包括第一槽体171、第二槽体172、弹性件173和锁头174，第一槽体171、第二槽体172互相垂直设置于锁体170内部并且互相连通，弹性件173设置于第二槽体172内，弹性件173的一端固定连接于第二槽体172的槽底，另一端固定连接有锁头174。自锁机构160未形成锁止时，锁头174在弹性件173的顶推作用下，部分位于第一槽体171内；当自锁机构160形成锁止时，锁舌180插入第一槽体171内，锁舌180挤压锁头174，锁头174首先在锁舌180的挤压作用下退回第二槽体172内，锁舌180完全插入第一槽体171后，锁头174在弹性件173的作用下压紧锁舌180，形成锁止。

优选的，请参阅图3，锁舌180整体呈柱状，并且锁舌180伸入第一槽体171的端部尺寸大于锁舌180其余部分的尺寸。锁舌180端部尺寸大于其余部分，锁头174压紧锁舌180时不仅可以依靠锁头174正面对锁舌180压紧产生的摩擦力，也能依靠锁头174侧面对锁舌180的卡紧力，增加锁紧力的大小。

优选的，如图2所示，自锁机构160还包括安装座，锁舌180和安装座可以是通过浇筑、焊机等方式连接为一体，也可通过螺纹连接等方式固定在一起。安装座上设置有安装孔，锁舌180通过安装座与顶盖单元100或是其他敞车上的零部件固定连接。

优选的，请参阅图3，锁头174整体呈球形。由于锁舌180插入第一槽体171内的过程中，锁舌180首先顶推锁头174，之后锁头174在弹性件173的作用下压紧锁舌180，整个过程当中锁舌180和锁头174始终处于接触状态。将锁头174设计为球形，可以使锁舌180和锁头174的接触形式始终为线接触，不会产生接触力的突变，减少锁舌180和锁头174的磨损，防止锁舌180和锁头174卡死。

优选的，请参阅图3，锁体170还包括安装块175，第二槽体172远离第一槽体171的一端设置有螺纹，安装块175通过螺纹设置于第二槽体172，弹性件173的一端固定设置于安装块175，另一端连接锁头174。通过调节安装块175螺纹的旋合深度，能够调整弹性件173的压缩程度，进而调整自锁机构160的锁紧力。对于不同类型、应用于不同场合的活动顶盖，所需要的锁紧力也不同，设置安装块175等调节机构，可以适用于不同的活动顶盖。

优选的，请参阅图3，锁体170上还设置有紧定螺钉孔176，紧定螺钉孔176垂直于第二槽体172。对于设置有安装块175的自锁机构160，为了防止安装块175在外力作用下转动而导致锁紧力意外变化，在第二槽体172上开设有紧定螺钉孔176。安装块175旋合到一定深度时，利用紧定螺钉钉紧安装块175，防止安装块175因意外滑动。

优选的，请参阅图2，活动顶盖包括两个顶盖单元100，两个顶盖单元100相对设置于货厢900的两侧，形成一种对开门式结构。两个顶盖单元100之间设有联动机构，联动机构能够使两个顶盖单元100的活动具有关联性，总是同时打开或关闭。锁体170和锁舌180分别设置于两个顶盖单元100上，当活动顶盖关闭，两个顶盖单元100互相靠近时，位于其中一个顶盖单元100上的锁舌180插入位于另一个顶盖单元100上的锁体170当中，完成锁止。

优选的，活动顶盖包括一个顶盖单元100，顶盖单元100可完全收缩于货厢900一端使得货箱顶部打开，也可完全展开封闭整个货箱顶部，顶盖单元100可活动的一端能够沿着货厢900一端运动到另一端。锁体170和锁舌180分别设置于顶盖单元100的活动端和货厢900端部上，当活动顶盖关闭时，顶盖单元100活动端向货厢900的端部运动，活动顶盖上的锁舌180插入货厢900端部的锁体170，或是货厢900端部的锁舌180插入活动顶盖上的锁体170内，完成锁止。

优选的，自锁机构160的数量为一个或多个。自锁机构160也可设置于顶盖单元100上的合适位置。例如，对于沿着设置于货厢900两个侧墙上轨道滑动展开/折叠的顶盖单元100，自锁机构160的数量为两个，分别设置于顶盖单元100可活动一端靠近两个滑动轨道的位置。自锁机构160的数量和设置位置可根据活动顶盖的特性和需求进行灵活调整。

优选的，顶盖单元100包括多个遮挡件和多个连接轴。多个遮挡件用于遮盖货厢900的顶部敞口。多个连接轴相互平行并可滑动地设置在货厢900的顶部敞口处，多个连接轴具有两两间隔预设距离的第一状态，以及两两相对抵靠的第二状态。每个遮挡件的两侧分别与相邻的两个连接轴连接，当多个连接轴处于第一状态时，多个遮挡件遮盖货厢900的顶部敞口。遮挡件包括第一盖板和第二盖板，第一盖板和第二盖板通过铰链结构铰接在一起，且具有相对展开的状态和相对折叠的状态。第一盖板远离第二盖板的一侧与一个连接轴铰接，第二盖板远离第一盖板的一侧与相邻的连接轴铰接，当多个连接轴处于第一状态时，第一盖板和第二盖板处于相对展开的状态。当多个连接轴处于两两相对抵靠的第二状态时，第一盖板和第二盖板相对折叠，从而货厢900的顶部敞口打开。并且，连接轴两端设置有滑动机构，滑动机构设置于滑动轨道内，使得连接轴可沿滑动轨道滑动，进而带动顶盖单元100展开或折叠。优选的，第一轨道的长度大于侧墙的长度，顶盖单元100处于收缩状态时，可完全收缩于第一轨道凸出于敞车货箱顶部的凸出段，使得货箱顶部完全打开。

请参阅图4，本发明提供的活动敞车一般配合拨盖装置300使用，拨盖装置300包括立柱、旋转机构和拨盖机构：立柱固定设置于轨道两侧的地面上，作为整个拨盖装置300的安装基础；旋转机构可转动地设置于立柱顶部，旋转机构包括旋转臂、旋转支撑和旋转电机，旋转臂通过旋转支撑可转动地连接于立柱，立柱竖直设置，旋转臂水平设置，旋转臂可在水平面内转动，驱动电机作为旋转臂的动力源，可以直接或通过旋转支撑间接驱动旋转臂转动；拨盖机构设置于旋转臂远离立柱的一端，拨盖机构能够在设有活动顶盖的敞车经过两侧设有拨盖装置300的轨道处时，止挡活动顶盖，但不影响敞车的正常行驶，使得活动顶盖和敞车之间发生相对位移，完成活动顶盖的打开或关闭。当旋转臂转动至于轨道平行时，称为初始状态，当旋转臂转动至轨道上方时，称为工作状态；对于不需要打开或关闭活动顶盖时，例如轨道上经过的车辆为普通货车或其他不设活动顶盖的敞车，旋转臂处于初始状态，由于立柱与轨道之间设有一定距离，且旋转臂与轨道平行，则整个拨盖装置300完全处于轨道外侧，不影响敞车的正常行驶；当需要打开和关闭活动顶盖时，旋转机构驱动旋转臂向轨道一侧转动90°，旋转臂位于轨道上方，拨盖装置300能够止挡活动顶盖从而完成对其的打开或关闭。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。