一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统的制作方法

本发明涉及铁路货运，特别涉及一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统。

背景技术：

1、作为运输管理单位，铁路相关部门要求车厢内物料横向分布均匀、纵向载重差不超许用值。但由于散状物料的堆积特性，通过装车楼或铲车等方式将散粒物料装载至列车车厢过程中，物料会在车厢中间部位形成顶部为尖角形的料堆，受湿度粘度密度等因素影响，车厢物料前后不均、偏载现象普遍存在。

2、现有的货运列车偏载检测和平料方式还主要依靠人力人工：在货运列车经过时攀爬进入车厢，借助锹铲扒拉平复物料，平均每节车厢耗时大约3～10分钟，整列车总耗时约3～10小时。这种生产方式不仅劳动强度大，作业时间长，而且工人频繁的攀爬、进出、跳跃车厢存在极大的安全隐患。对于高密度矿石类物料，其容重较大，物料装载高度只有车厢高度的1/2左右，低于车帮上沿 1米多，普通的装车溜槽无法伸入车厢，贴近物料表面进行刮平，仅凭物料自重下落，形成不规则尖角形料堆，偏载现象尤为突出。

3、也有少部分地区采用机械辅助作业，如固定门式、高架，不仅存在占地面积大、设备购置成本高、操作维修难度大，而且仍然停留在车厢上方作业，存在铁路限界和高压电网触电等风险。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，占地空间小，安全性高, 通过机械化操作，大幅提高火车车厢内散料的平整效率。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，包括位于火车轨道一侧的平料设备车，平料设备车上设置有臂架机构，臂架机构垂直设置的工作小臂连接了螺旋平料头，平料设备车设置有操作控制器，平料设备车通过操作控制器实现火车车厢的平料操作，所述平料设备车行走在一个钢结构支撑平台上，所述钢结构支撑平台位于火车轨道的一侧与火车轨道平行，所述钢结构支撑平台包括基础支撑平台、工字钢基轨和行车钢轨；

4、所述工字钢基轨包括上翼缘、下翼缘以及连接两者的中间直立腹板；所述工字钢基轨铺设于基础支撑平台之上, 所述行车钢轨采用铁路用钢轨安装在所述工字钢基轨上翼缘上表面，所述工字钢基轨和行车钢轨均与火车轨道平行；

5、所述平料设备车通过在下端前后设置的两对轨道滚轮坐卧在行车钢轨上，沿所述行车钢轨往复驱动行走，所述平料设备车左右两侧分别向下设有防倾覆限位器，防倾覆限位器下端设有限位轮，所述限位轮置于工字钢基轨上翼缘、下翼缘之间随着平料设备车行走在上、下翼缘之间滚动，用于承受螺旋平料头平料时的侧向力。

6、进一步的，所述臂架机构包括回转支撑支柱、单侧横向悬臂和工作小臂，单侧横向悬臂和工作小臂分别带有液压伸缩臂，所述回转支撑支柱通过转盘可转动的安装在所述平料设备车上，所述单侧横向悬臂一侧连接在回转支撑支柱上，单侧横向悬臂的横向液压伸缩臂与垂直设置的工作小臂连接固定；所述工作小臂下端的竖向液压伸缩臂前端连接所述螺旋平料头。

7、进一步的，所述防倾覆限位器至少是4个，4个所述防倾覆限位器布置在平料设备车左右两侧前后端侧。

8、进一步的，所述平料设备车上设置有驾驶室，所述操作控制器设置在驾驶室中，所述驾驶室的设置高度可以使驾驶员直观看到火车轨道车厢内被平物料。

9、进一步的，所述回转支撑支柱是由内置油缸驱动的可升降支撑支柱，所述平料设备车的轨道滚轮由变频电机驱动行走，所述转盘和螺旋平料头由液压马达驱动转动，横向液压伸缩臂和竖向液压伸缩臂分别由液压缸驱动伸缩，在所述平料设备车上设置有液压泵站，液压泵站由操作控制器控制，为内置油缸、液压马达和液压缸提供动力液压。

10、进一步的，所述操作控制器设置有无线通讯设备，操作人员在地面通过无线通讯设备实现远程遥控平料操作，以及通过控制程序进行自动控制。

11、进一步的，在所述火车轨道的一侧设置有车辆检测图像识别仪，车辆检测图像识别仪无线连接操作控制器，通过车辆检测图像识别仪监测火车车厢进出钢结构支撑平台位置以协助平料作业。

12、进一步的，所述螺旋平料头配置激光测距仪，通过激光测距仪实时检测螺旋平料头与车厢前后距离实现安全防碰撞。

13、进一步的，所述螺旋平料头包括从中间向两侧的左右螺旋叶片和位于左右螺旋叶片后端间隔设置的弧形刮板，左右螺旋叶片从中间向两侧双向旋转，往车厢左右两侧分料，随后的弧形刮料板辅助刮平。

14、进一步的，所述平料设备车下端中间设置驱动集成箱，驱动集成箱前后分别伸出驱动轴，前后分别伸出的驱动轴分别连接所述前后设置的两对轨道滚轮形成同步四轮驱动。

15、本发明的有益效果是：采用单侧悬臂式设计，不跨铁路，安全性更高；占地空间小，安装灵活，适应环境范围更广；避免了人工攀爬车厢、锹铲作业，降低了工人的劳动强度；通过机械化操作，大幅提高了火车车厢内散料的平整效率；采用自动化技术，可以自动控制防止车厢碰撞，自动调节移动车速，自动控制升降平料，可完全替代人工作业，还可以通过网络连接，能实现视频监控和远程运维。

16、下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步详细阐释。

技术特征：

1.一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，包括位于火车轨道（14）一侧的平料设备车（2），平料设备车（2）上设置有臂架机构（3），臂架机构（3）垂直设置的工作小臂（33）连接了螺旋平料头（5），平料设备车（2）设置有操作控制器，平料设备车（2）通过操作控制器实现火车车厢的平料操作，其特征在于，所述平料设备车（2）行走在一个钢结构支撑平台（1）上，所述钢结构支撑平台（1）位于火车轨道的一侧与火车轨道平行，所述钢结构支撑平台（1）包括基础支撑平台（11）、工字钢基轨（12）和行车钢轨（6）；

2.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述臂架机构（3）包括回转支撑支柱（31）、单侧横向悬臂（32）和工作小臂（33），单侧横向悬臂（32）和工作小臂（33）分别带有液压伸缩臂，所述回转支撑支柱（31）通过转盘可转动的垂直安装在所述平料设备车（2）上，所述单侧横向悬臂（32）一侧连接在回转支撑支柱（31）上，单侧横向悬臂（32）的横向液压伸缩臂（3201）与垂直设置的工作小臂（33）连接固定；所述工作小臂（33）下端的竖向液压伸缩臂（3301）前端连接所述螺旋平料头（5）。

3.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述防倾覆限位器（7）至少是4个，4个所述防倾覆限位器（7）布置在平料设备车（2）左右两侧前后端侧。

4.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述平料设备车（2）上设置有驾驶室（21），所述操作控制器设置在驾驶室（21）中，所述驾驶室（21）的设置高度可以使驾驶员直观看到火车轨道车厢内被平物料。

5.根据权利要求2所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述回转支撑支柱（31）是由内置油缸驱动的可升降支撑支柱，所述平料设备车（2）的轨道滚轮（201）由变频电机驱动行走，所述转盘和螺旋平料头（5）由液压马达驱动转动，横向液压伸缩臂（3201）和竖向液压伸缩臂（3301）分别由液压缸驱动伸缩，在所述平料设备车（2）上设置有液压泵站（4），液压泵站（4）由操作控制器控制，为内置油缸、液压马达和液压缸提供动力液压。

6.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述操作控制器设置有无线通讯设备，操作人员在地面通过无线通讯设备实现远程遥控平料操作，以及通过控制程序进行自动控制。

7.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，在所述火车轨道的一侧设置有车辆检测图像识别仪（8），车辆检测图像识别仪（8）无线连接操作控制器，通过车辆检测图像识别仪（8）监测火车车厢进出钢结构支撑平台（1）位置以协助平料作业。

8.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述螺旋平料头（5）配置激光测距仪，通过激光测距仪实时检测螺旋平料头（5）与车厢前后距离实现安全防碰撞。

9.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述螺旋平料头（5）包括从中间向两侧的左右螺旋叶片（51）和位于左右螺旋叶片（51）后端间隔设置的弧形刮板（52），左右螺旋叶片（51）从中间向两侧双向旋转，往车厢左右两侧分料，随后的弧形刮料板（52）辅助刮平。

10.根据权利要求1所述的单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，其特征在于，所述平料设备车（2）下端中间设置驱动集成箱（202），驱动集成箱前后分别伸出驱动轴（203），前后分别伸出的驱动轴（203）分别连接所述前后设置的两对轨道滚轮形成同步四轮驱动。

技术总结
本发明公开了一种单侧悬臂式可移动火车车厢平料系统，包括平料设备车，平料设备车上设置有臂架机构，臂架机构垂直设置的工作小臂连接了螺旋平料头，平料设备车设置有操作控制器，平料设备车通过操作控制器实现平料操作，所述平料设备车行走在一个钢结构支撑平台上，平台铺设专用铁轨，与车厢通行铁路轨道平行，通过电机驱动平料设备车钢轮在铁轨上移动。本发明采用单侧悬臂式设计，不跨铁路，安全性更高；占地空间小，安装灵活；通过机械化操作，降低了工人的劳动强度，提高了火车车厢内散料的平整效率；采用自动化技术，可以自动智能控制平料操作。

技术研发人员：郭欣,张新,常杰云,李龙
受保护的技术使用者：中煤科工智能储装技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24