底门开闭机构、底门装置及漏斗车的制作方法

1.本发明涉及铁路车辆技术领域，特别是涉及一种底门开闭机构、底门装置及漏斗车。


背景技术：

2.漏斗车是一种用于装运煤炭等货物的铁路车辆，卸货时，通过底门开闭机构打开底门板，货物依靠自身重力作用从漏斗车的底部自动卸载。常见的底门开闭机构是通过驱动件直接带动底门板从关闭状态到完全打开状态，底门板的打开速度较慢，严重影响卸货效率。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种底门开闭机构、底门装置及漏斗车，能够提高底门板的打开速度，进而提高卸货效率。
4.一种底门开闭机构，包括：
5.传动轴；
6.连杆组件，所述连杆组件固定于所述传动轴，并用于与底门板连接；
7.转动臂，所述转动臂固定于所述传动轴；及
8.驱动组件，所述驱动组件能够对所述转动臂施加作用力，使所述传动轴绕其自身轴线转动，所述传动轴带动所述连杆组件运动至所述连杆组件越过死点位置，以用于使所述底门板瞬时打开；当所述连杆组件越过死点位置后，所述转动臂能够在所述驱动组件上滑动，直至所述底门板位于打开位置。
9.在其中一个实施例中，所述驱动组件包括动力件及与所述动力件驱动连接的连接件，所述连接件设有沿所述动力件动作方向延伸的导向部，所述导向部沿远离所述动力件方向间隔地设有第一抵触部与第二抵触部；所述转动臂设有与所述导向部配合的滑动部，所述滑动部设于所述第一抵触部与所述第二抵触部之间。
10.在其中一个实施例中，所述导向部设有沿所述动力件动作方向延伸的条形孔，所述第一抵触部位于所述条形孔靠近所述动力件一端的孔壁，所述第二抵触部位于所述条形孔另一端的孔壁；所述滑动部包括与所述条形孔适配的滑动轴，所述滑动轴凸设于所述转动臂的侧部，并可移动地设于所述条形孔内。
11.在其中一个实施例中，所述连接件包括至少两个连接板，至少两个所述连接板相对且间隔设置，至少两个所述连接板均设有沿，所述动力件动作方向延伸的所述条形孔；所述转动臂设于至少两个所述连接板的板面之间，所述转动臂的两侧均凸设有至少一个所述滑动轴，且所述转动臂两侧的所述滑动轴分别对应设于至少两个所述连接板的所述条形孔内。
12.在其中一个实施例中，所述动力件为电动推杆。
13.在其中一个实施例中，所述连杆组件包括双联杠杆、第一连杆及第二连杆，所述双
联杠杆套装固定于所述传动轴，所述双联杠杆的两端分别与所述第一连杆和所述第二连杆铰接，所述第一连杆远离所述双联杠杆的一端与所述第二连杆远离所述双联杠杆的一端分别用于对应与两个所述底门板铰接以带动两个所述底门板转动。
14.一种底门装置，包括底门板及所述的底门开闭机构，所述底门板用于设在车体的卸货口，并与所述底门开闭机构的所述连杆组件连接，所述底门开闭机构能够带动所述底门板开闭。
15.在其中一个实施例中，所述底门开闭机构还包括开门止挡组件；所述底门板具有开门位，当所述底门板处于所述开门位时，所述底门板与所述开门止挡组件抵触配合。
16.在其中一个实施例中，所述底门装置还包括关门止挡组件；所述底门板具有关门位，当所述底门板处于所述关门位时，所述底门板与所述关门止挡组件抵触配合。
17.一种漏斗车，包括车体及所述的底门装置，所述车体的底部设有卸货口，所述底门装置设于所述卸货口。
18.上述的底门开闭机构、底门装置及漏斗车，安装时，将传动轴可转动地安装于车体，连杆组件与底门板连接。底门板打开时，驱动组件动作，驱动组件在动作的过程中对转动臂施加作用力，转动臂在外力的作用下带动传动轴绕其自身轴线转动，进而带动连杆组件运动至越过死点位置，底门板瞬时打开。当连杆组件越过死点位置后，驱动组件不再对转动臂施加作用力，连杆组件在底门板的作用下继续运动，直至底门板完全打开；在连杆组件运动的过程中，传动轴绕其自身轴线转动，转动臂在驱动组件上移动。如此，当连杆组件越过死点位置后，底门板在无驱动组件阻碍下快速运动至完全打开状态，这样底门板的开门速度不再取决于驱动组件的动作速度，有利于提高底门板的开门速度，进而提高卸货效率。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
21.图1为本发明一实施例的底门开闭机构处于关闭位置的结构示意图；
22.图2为图1所示的底门开闭机构处于打开位置的结构示意图；
23.图3为本发明一实施例的底门装置的侧视图。
24.附图标号说明：10、底门开闭机构；11、传动轴；12、连杆组件；121、双联杠杆；122、第一连杆；123、第二连杆；13、驱动组件；131、动力件；132、连接件；1321、导向部；1322、条形孔；1323、第一抵触部；1324、第二抵触部；14、转动臂；141、滑动部；1411、滑动轴；20、底门板；30、上漏斗脊；40、开门止挡组件；41、开门止挡架；42、开门止挡块；50、关门止挡组件；51、关门止挡架；52、关门止挡轴；53、弹性件；60、车体。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明
的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
26.请参阅图1和图2，本发明一实施例的底门开闭机构10，包括传动轴11、连杆组件12、转动臂14及驱动组件13。转动臂14与连杆组件12均固定于传动轴11，连杆组件12用于与底门板20连接。驱动组件13能够对转动臂14施加作用力，使传动轴11绕其自身轴线转动，传动轴11带动连杆组件12运动至连杆组件12越过死点位置，以用于使底门板20瞬时打开；其中，当连杆组件12越过死点位置后，转动臂14能够在驱动组件13上移动，直至底门板20位于打开位置。需要说明的是，连杆组件12的死点位置是指连杆组件12中各构件共线，杆组件12不能起动。
27.上述的底门开闭机构，安装时，将传动轴11可转动地安装于车体60，连杆组件12与底门板20连接。底门板20打开时，驱动组件13动作，驱动组件13在动作的过程中对转动臂14施加作用力，转动臂14在外力的作用下带动传动轴11绕其自身轴线转动，进而带动连杆组件12运动至越过死点位置，底门板20瞬时打开。当连杆组件12越过死点位置后，驱动组件13不再对转动臂14施加作用力，连杆组件12在底门板20的作用下继续运动，直至底门板20完全打开；在连杆组件12运动的过程中，传动轴11绕其自身轴线转动，转动臂14在驱动组件13上移动。如此，当连杆组件12越过死点位置后，底门板20在无驱动组件13阻碍下快速运动至完全打开状态，这样底门板20的开门速度不再取决于驱动组件13的动作速度，有利于提高底门板20的开门速度，进而提高卸货效率。
28.此外，底门板20关闭时，驱动组件13动作，驱动组件13在动作的过程中对转动臂14施加作用力，转动臂14在外力作用下带动传动轴11绕其自身轴线反向转动，进而带动连杆组件12运动。当连杆组件12越过死点位置后，底门板20关闭。
29.在一个实施例中，参阅图1和图2，驱动组件13包括动力件131及与动力件131驱动连接的连接件132，连接件132设有沿动力件131动作方向延伸的导向部1321，导向部1321沿远离动力件131方向间隔地设有第一抵触部1323与第二抵触部1324。转动臂14设有与导向部1321配合的滑动部141，滑动部141设于第一抵触部1323与第二抵触部1324之间。底门板20打开时，动力件131带动连接件132回缩，直至第二抵触部1324抵触于滑动部141。然后，在动力件131带动连接件132回缩的过程中，第二抵触部1324对滑动部141施加拉力，使得传动轴11绕其自身轴线转动，进而带动连杆组件12运动，直至连杆组件12越过死点位置；当连杆组件12越过死点位置后，驱动组件13不再对转动臂14施加作用力，连杆组件12继续运动，直至底门板20完全打开；在连杆组件12运动的过程中，传动轴11绕其自身轴线转动，滑动部141沿导向部1321移动。底门板20关闭时，动力件131带动连接件132推出，第一抵触部1323抵触于滑动部141，并对滑动部141施加推力，使得传动轴11绕其自身轴线反向转动，进而带动连杆组件12运动；当连杆组件12越过死点位置后，底门板20关闭。如此，通过在连接件132设置导向部1321，转动臂14设置与导向部1321配合的滑动部141，使得当连杆组件12越过死点位置后转动臂14的移动具有导向性，提高底门板20打开的稳定性。
30.可选地，动力件131为电动推杆。当然，在其它实施例中，动力件131也可为气缸、液压缸、丝杆模组等。
31.进一步地，请参阅图1和图2，导向部1321设有沿动力件131动作方向延伸的条形孔
1322，第一抵触部1323位于条形孔1322靠近动力件131一端的孔壁，第二抵触部1324位于条形孔1322另一端的孔壁。滑动部141包括与条形孔1322适配的滑动轴1411，滑动轴1411凸设于转动臂14的侧部，并可移动地设于条形孔1322内。如此，结构简单，有利于降低加工难度，同时便于装配。
32.当然，在其它实施例中，导向部1321包括导轨，导轨沿动力件131的动作方向延伸设置。第一抵触部1323包括第一抵触块，第一抵触块设于导轨靠近动力件131的一端。第二抵触部1324包括第二抵触块，第二抵触块设于导轨的另一端。转动臂14设有与导轨配合的滑块，滑块能够在第一抵触块与第二抵触块之间滑动。
33.具体地，请参阅图1和图2，连接件132包括至少两个连接板，至少两个连接板相对且间隔设置，至少两个连接板均设有沿动力件131动作方向延伸的条形孔1322。转动臂14设于至少两个连接板的板面之间，转动臂14的两侧均凸设有至少一个滑动轴1411，且转动臂14两侧的滑动轴1411分别对应设于至少两个连接板的条形孔1322内。在底门板20打开的过程中，驱动组件13对转动臂14的两侧施加拉力，使得传动轴11能够快速且稳定地绕其自身轴线转动。此外，能够分散连接板与滑动轴1411两者之间的作用力，避免作用力集中导致受力部位变形、断裂等，延长使用寿命。
34.可选地，转动臂14设有与滑动轴1411适配的装配孔，滑动轴1411穿设于装配孔内，使得滑动轴1411的两端分别凸设于转动臂14的两侧。当然，在其它实施例中，也可在转动臂14的两侧均固定至少一个滑动轴1411。
35.在本实施例中，请参阅图1和图2，连接件132包括两个连接板，两个连接板相对且间隔地固定于动力件131的输出轴。两个连接板均设有沿动力件131动作方向延伸的条形孔1322。转动臂14设于两个连接板之间，转动臂14的两侧均凸设有一个滑动轴1411，且转动臂14两侧的滑动轴1411分别对应设于两个连接板的条形孔1322内。
36.在一个实施例中，请参阅图1和图2，连杆组件12包括双联杠杆121、第一连杆122及第二连杆123。双联杠杆121套装固定于传动轴11，双联杠杆121的两端分别与第一连杆122和第二连杆123铰接，第一连杆122远离双联杠杆121的一端与第二连杆123远离双联杠杆121的一端分别用于对应与两个底门板20铰接以带动两个底门板20转动。底门打开和关闭时，驱动组件13动作，并对转动臂14施加作用力，转动臂14在外力作用下带动传动轴11绕其自身轴线转动，进而带动双联杠杆121随传动轴11转动，双联杠杆121拉动两侧的第一连杆122与第二连杆123动作，从而实现底门打开和关闭。
37.需要说明的是，连杆组件12的死点位置是指连杆组件12中的双联杠杆121、第一连杆122与第二连杆123共线，双联杠杆121传给第一连杆122与第二连杆123的力不能产生使第一连杆122与第二连杆123回转的力矩，以致连杆组件12不能起动，这个位置称为死点位置。进一步地，请参阅图1和图2，连杆组件12设有至少两个，至少两个连杆组件12沿传动轴11的轴线方向间隔安装于传动轴11。如此，能够更稳定地打开和关闭底门。
38.在本实施例中，请参阅图1和图2，连杆组件12设有两个，两个连杆组件12关于传动轴11沿其轴线方向的中部对称设置。
39.请参阅图1、图2和图3，本发明一实施例的底门装置，包括底门板20及上述任一实施例的底门开闭机构10。底门板20用于设在车体60的卸货口，并与底门开闭机构10的连杆组件12连接，底门开闭机构10能够带动底门板20开闭。
40.具体地，底门装置还包括上漏斗脊30及下漏斗脊。底门板20的上部与上漏斗脊30铰接，底门板20的下部与下漏斗脊密封配合。
41.上述的底门装置，安装时，将传动轴11可转动地安装于车体60，连杆组件12与底门板20连接。底门板20打开时，驱动组件13动作，驱动组件13在动作的过程中对转动臂14施加作用力，转动臂14在外力的作用下带动传动轴11绕其自身轴线转动，进而带动连杆组件12运动至越过死点位置，底门板20瞬时打开。当连杆组件12越过死点位置后，驱动组件13不再对转动臂14施加作用力，连杆组件12在底门板20的作用下继续运动，直至底门板20完全打开；在连杆组件12运动的过程中，传动轴11绕其自身轴线转动，转动臂14在驱动组件13上移动。如此，当连杆组件12越过死点位置后，底门板20在无驱动组件13阻碍下快速运动至完全打开状态，这样底门板20的开门速度不再取决于驱动组件13的动作速度，有利于提高底门板20的开门速度，进而提高卸货效率。
42.在一个实施例中，参阅图1和图2，底门装置还包括关门止挡组件50。底门板20具有关门位，当底门板20处于关门位时，底门板20与关门止挡组件50抵触配合。如此，底门开闭机构10带动底门板20关闭的过程中，当底门板20运动至与关门止挡组件50相抵触时，关门止挡组件50对底门板20进行止挡，限制底门板20继续关闭。
43.可选地，参阅图1和图2，关门止挡组件50包括关门止挡架51、弹性件53及关门止挡轴52，关门止挡轴52朝向底门板20设置，并可移动地设于关门止挡架51。弹性件53的一端固定于关门止挡轴52，另一端用于与关门止挡架51抵接配合。底门开闭机构10带动底门板20关闭的过程中，底门板20运动至与关门止挡轴52相抵触，底门板20继续关门，带动关门止挡轴52运动，直至弹性件53处于最大压缩状态时，将底门板20限制在关门位。如此，上述的关门止挡组件50不仅能够将底门板20限制在关门位，同时还能够起到缓冲作用，避免底门板20损坏，延长使用寿命。
44.当然，在其它实施例中，关门止挡组件50也可包括关门止挡架51及关门止挡块。具体地，关门止挡块为缓冲块。
45.在一个实施例中，参阅图1和图2，底门开闭机构10还包括开门止挡组件40。底门板20具有开门位，当底门板20处于开门位时，底门板20与开门止挡组件40抵触配合。如此，底门开闭机构10带动底门板20打开，当底门板20运动至与开门止挡组件40相抵触时，开门止挡组件40对底门板20进行止挡，限制底门板20继续打开。
46.可选地，参阅图1和图2，开门止挡组件40包括开门止挡架41及设于开门止挡架41的开门止挡块42，开门止挡块42朝向底门板20设置。具体地，开门止挡件为缓冲块，例如橡胶块、硅胶块、海绵块等。如此，能够防止底门板20与开门止挡组件40两者之间硬性接触，避免两者受到损坏，延长使用寿命。当然，在其它实施例中，开门止挡组件40也可参照关门止挡组件50的结构，在此不再赘述。
47.在本实施例中，参阅图1和图2，开门止挡架41设于两个底门板20之间。开门止挡块42设有两个，两个开门止挡块42分别设于开门止挡架41的两端，并分别朝向两个底门板20。在底门板20打开时，两个开门止挡块42分别与两个底门板20止挡配合。
48.本发明一实施例的漏斗车，包括车体60及上述任一实施例的底门装置。车体60的底部设有卸货口，底门装置设于卸货口。需要说明的是，漏斗车的有益效果可参照底门装置的有益效果，在此不再赘述。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
51.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.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。
53.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
54.以上所述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。
55.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。

技术特征：
1.一种底门开闭机构，其特征在于，包括：传动轴；连杆组件，所述连杆组件固定于所述传动轴，并用于与底门板连接；转动臂，所述转动臂固定于所述传动轴；及驱动组件，所述驱动组件能够对所述转动臂施加作用力，使所述传动轴绕其自身轴线转动，所述传动轴带动所述连杆组件运动至所述连杆组件越过死点位置，以用于使所述底门板瞬时打开；当所述连杆组件越过死点位置后，所述转动臂能够在所述驱动组件上滑动，直至所述底门板位于打开位置。2.根据权利要求1所述的底门开闭机构，其特征在于，所述驱动组件包括动力件及与所述动力件驱动连接的连接件，所述连接件设有沿所述动力件动作方向延伸的导向部，所述导向部沿远离所述动力件方向间隔地设有第一抵触部与第二抵触部；所述转动臂设有与所述导向部配合的滑动部，所述滑动部设于所述第一抵触部与所述第二抵触部之间。3.根据权利要求2所述的底门开闭机构，其特征在于，所述导向部设有沿所述动力件动作方向延伸的条形孔，所述第一抵触部位于所述条形孔靠近所述动力件一端的孔壁，所述第二抵触部位于所述条形孔另一端的孔壁；所述滑动部包括与所述条形孔适配的滑动轴，所述滑动轴凸设于所述转动臂的侧部，并可移动地设于所述条形孔内。4.根据权利要求3所述的底门开闭机构，其特征在于，所述连接件包括至少两个连接板，至少两个所述连接板相对且间隔设置，至少两个所述连接板均设有沿，所述动力件动作方向延伸的所述条形孔；所述转动臂设于至少两个所述连接板的板面之间，所述转动臂的两侧均凸设有至少一个所述滑动轴，且所述转动臂两侧的所述滑动轴分别对应设于至少两个所述连接板的所述条形孔内。5.根据权利要求2所述的底门开闭机构，其特征在于，所述动力件为电动推杆。6.根据权利要求1至5任一项所述的底门开闭机构，其特征在于，所述连杆组件包括双联杠杆、第一连杆及第二连杆，所述双联杠杆套装固定于所述传动轴，所述双联杠杆的两端分别与所述第一连杆和所述第二连杆铰接，所述第一连杆远离所述双联杠杆的一端与所述第二连杆远离所述双联杠杆的一端分别用于对应与两个所述底门板铰接以带动两个所述底门板转动。7.一种底门装置，其特征在于，包括底门板及如权利要求1至6任一项所述的底门开闭机构，所述底门板用于设在车体的卸货口，并与所述底门开闭机构的所述连杆组件连接，所述底门开闭机构能够带动所述底门板开闭。8.根据权利要求7所述的底门装置，其特征在于，所述底门开闭机构还包括开门止挡组件；所述底门板具有开门位，当所述底门板处于所述开门位时，所述底门板与所述开门止挡组件抵触配合。9.根据权利要求7所述的底门装置，其特征在于，所述底门装置还包括关门止挡组件；所述底门板具有关门位，当所述底门板处于所述关门位时，所述底门板与所述关门止挡组件抵触配合。10.一种漏斗车，其特征在于，包括车体及如权利要求7至9任一项所述的底门装置，所述车体的底部设有卸货口，所述底门装置设于所述卸货口。

技术总结
本发明涉及一种底门开闭机构、底门装置及漏斗车。底门开闭机构包括包括传动轴、连杆组件及驱动件。底门板打开时，驱动组件动作，驱动组件在动作的过程中对转动臂施加作用力，转动臂在外力的作用下带动传动轴绕其自身轴线转动，进而带动连杆组件运动至越过死点位置，底门板瞬时打开。当连杆组件越过死点位置后，驱动组件不再对转动臂施加作用力，连杆组件继续运动至底门板完全打开。在连杆组件运动过程中，传动轴绕其自身轴线转动，转动臂在驱动组件上移动。如此，当连杆组件越过死点位置后，底门板在无驱动组件阻碍下快速运动至完全打开状态，这样底门板的开门速度不再取决于驱动组件的动作速度，有利于提高底门板的开门速度，进而提高卸货效率。进而提高卸货效率。进而提高卸货效率。


技术研发人员：张毅 马瑞峰 高京 王洪昆 王文刚 边志宏 王蒙 丁颖 王萌 焦杨 徐建喜 张国彪
受保护的技术使用者：中车齐齐哈尔车辆有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8