铁路煤炭漏斗车顶盖装置研究

铁路煤炭漏斗车顶盖装置研究

王开晶

(中车齐齐哈尔车辆有限公司  大连研发中心  大连106052)

摘要：为响应国家环保政策，为煤炭漏斗车加装顶盖装置成为了一种新趋势。以铁路煤炭运输为背景，通过对既有煤炭漏斗车的结构进行分析，提出了三种顶盖装置结构方案，从方案可行性、可靠性、自动化程度及结构复杂度等方面进行剖析，综合比较，******是一种最优的顶盖装置。

关键词：煤炭漏斗车；顶盖装置；铁路煤炭运输；环保

0 前言

随着铁路货车的高速发展，对铁路货运的安全性和环保性有了更高的要求，铁路货运的安全和环保问题日益突出。漏斗车作为我国运输散装货物的主要工具，占铁路运输量的比重很大。漏斗车的特点是没有顶盖，便于货物的装载，但是这样的结构又产生了一个新的问题，货物暴露在自然环境下，在运输过程中缺乏有效的防护。尤其煤炭漏斗车在运输过程中，由于铁道车辆运行工况复杂散落的煤炭，很容易伤人；再有，煤炭在风的作用下会产生扬尘，对周围的环境造成污染，给沿线居民生活带来不便。所以对煤炭漏斗车加装顶盖装置成为了一种必要措施。

1 顶盖装置方案

为解决煤炭洒落与扬尘问题，提出了3种方案，进行对比分析。

1.1 篷布固定式顶盖

篷布固定式顶盖主要由篷布和挂钩组成，此种装置需要车辆加焊篷布挂钩固定座，该顶盖装置见图1.1。

图1.1  篷布固定式顶盖

该方案特点：

（1）结构简单，对生产制造及安装都较方便，且成本很低。

（2）对既有车辆改动较小，只需要在车辆侧墙焊接篷布挂钩固定座。

（3）装煤时需要人工开启，影响装煤效率，且存在很大安全隐患。

（4）篷布寿命短，可靠性较低。

1.2 长碰头式独立顶盖

长碰头式独立顶盖由盖板，支撑座，支撑杆，档杆，脚轮组成，通过地面安装长碰头实现顶盖开闭功能，见图1.2。车辆运行时，顶盖脚轮触碰到长碰头，顶盖依次翻转90度，呈打开状态；当煤炭装载完成，顶盖脚轮脱离长碰头，顶盖依靠重力依次关闭。

图1.2 长碰头式独立顶盖

该方案特点：

（1）结构相对简单，成本相对较小。

（2）对既有车辆改动较小，只需要将该顶盖装置焊接在车辆上。

（3）可实现自动开闭，提高装煤效率。

（4）工作方式简单，可靠性高。

（5）需在煤炭装载点加装长碰头，占地面积较大。

1.3 短碰头齿轮齿条式顶盖

短碰头齿轮齿条式顶盖由盖板、齿轮、齿条、支撑座、档杆、关闭杆组成。通过地面安装短碰头实现顶盖开闭功能，见图1.3。车辆运行时，顶盖档杆触碰到短碰头，带动齿条移动，齿条与齿轮啮合，齿轮转动带动顶盖同时翻转90度，呈打开状态；当煤炭装载完成，另一侧短碰头触碰关闭杆（见图1.4），顶盖关闭。

图1.3 短碰头齿轮齿条式顶盖关闭状态

图1.4 短碰头齿轮齿条式顶盖打开状态

该方案特点：

（1）结构相对复杂，成本相对较大。

（2）对既有车辆改动较小，只需要将该顶盖装置焊接在车辆上。

（3）可实现自动开闭，提高装煤效率。

（4）齿条长度较长，对加工精度要求较高。

（5）开盖速度较快，机构所受冲击较大，可靠性下降。

（5）需在煤炭装载点加装一对短碰头，分别实现顶盖开闭。

2 最优方案选择

通过对3种方案的比较，结合结构复杂度、成本、对既有车辆改造、开盖效率、可靠性等一系列因素，选择出最优方案。

2.1 方案比较

（1）结构复杂度：方案1结构最为简单，方案2与方案3结构都较复杂。

（2）成本：方案1成本最低，方案2成本居中，方案3成本最高。

（3）对既有车辆改造：三种方案都是在既有车辆上进行焊接。

（4）开盖效率：方案1开盖效率最慢，方案2和方案3效率较高。

（5）可靠性：方案1 可靠性最差，方案2可靠性最高，方案3可靠性居中。

（6）安全性：方案1开盖安全性最差，方案2和方案3安全性较高。

2.2 最优方案

通过对比，方案2有最高的可靠性，可适应煤炭漏斗车恶劣的运用工况，开盖效率也满足要求，且无需人员操作，满足安全作业的要求。对既有煤炭漏斗车顶盖装置的方案可选择第2种。

3 结论

（1）该种顶盖的独立盖板可单独工作，即使其中一篇出故障，也不会影响其他盖板工作，且便于检修、更换。

（2）只需要一处地面碰头装置，即可完成开启与关闭，完全自动化，减少了人工成本，且大大降低了人员风险。

（3）由于地面碰头装置占地较多，建议对地面碰头装置进行优化改进。

参考文献

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[2] 赵  明. 铁道货车安装顶盖探讨[J]. 机械管理开发,2009,24(1):22-23.

[3] 刘海涛. 关于铁路漏斗车活动顶盖的探讨[J]. 铁道车辆,2013,51(2):34-36.