凹底架以及铁路凹底车
阅读说明：本技术 凹底架以及铁路凹底车 (Concave underframe and railway concave bottom car ) 是由 徐冬华 刘凤伟 汤楚强 李晓军 吴宇波 沈鹏 周欢 张金发 王丽娜 闫瑞 陈洪涛 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于铁路货车技术领域,尤其涉及一种凹底架以及铁路凹底车。其中的凹底架包括端臂组成以及承载梁组成,所述端臂组成沿纵向相对设置有两个,所述承载梁组成设置在两个所述端臂组成之间,所述承载梁组成的端部和同端的所述端臂组成连接,所述端臂组成和所述承载梁组成均为底部敞口的非封闭腔结构,所述空气制动系统设置在所述凹底架的底部的非封闭腔结构内。本发明具有结构简单经济,生产制造简便的特点,便于单制动缸和单闸调器制动系统的布置安装、调试、维护,使得制动更加的安全可靠,实用性能强。(The invention belongs to the technical field of railway wagons, and particularly relates to a concave underframe and a railway concave car. The concave underframe comprises two end arm assemblies and two bearing beams, the two end arm assemblies are arranged oppositely along the longitudinal direction, the bearing beams are arranged between the two end arm assemblies, the end parts of the bearing beams and the end arm assemblies at the same end are connected, the end arm assemblies and the bearing beams form a non-closed cavity structure with an open bottom, and the air braking system is arranged in the non-closed cavity structure at the bottom of the concave underframe. The invention has the characteristics of simple and economic structure and simple and convenient production and manufacture, is convenient for the arrangement, the installation, the debugging and the maintenance of the single brake cylinder and the single brake modulator brake system, ensures that the brake is safer and more reliable, and has strong practicability.)
技术领域
本发明属于铁路货车技术领域，尤其涉及一种凹底架以及铁路凹底车。
背景技术
铁路凹底平车主要用于运输超高货物，在铁路特种货物的运输起到了举足轻重的作用。
目前，载重超过40t的四轴的铁路凹底平车，由于载重较大，为提高凹底架的刚度，一般将凹底架设计为箱形的全封闭腔结构，并且整车采用双制动缸和双闸调器的制动系统，这使得制动系统的配件增多、使用可靠性降低、制造成本增加。同时，采用双制动缸和双闸调器的制动系统，其制动缸和闸调器一般分别布置在两端转向架的上方，使得制动配件维修更换必须要将车体与转向架分离，这不利于制动系统的维修更换，并增加了维修成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种凹底架以及铁路凹底车，以解决现有技术中凹底架设计为箱形的全封闭腔结构，并且整车采用双制动缸和双闸调器的制动系统带来的制动配件维修更换必须要将车体与转向架分离，不利于制动系统的维修更换，并增加了维修成本的技术问题。
本发明的技术方案为：
一方面，本发明提供了一种凹底架，所述凹底架包括：
端臂组成以及承载梁组成，所述端臂组成沿纵向相对设置有两个，所述承载梁组成设置在两个所述端臂组成之间，所述承载梁组成的端部和同端的所述端臂组成连接，所述端臂组成和所述承载梁组成均为底部敞口的非封闭腔结构；
空气制动系统，所述空气制动系统设置在所述凹底架的底部的非封闭腔结构内，所述空气制动系统包括拉杆组成、闸调器、制动缸和杠杆组成，其中：
所述拉杆组成设置有两个，两个所述拉杆组成以所述凹底架的纵向中心线对称设置，所述拉杆组成和所述端臂组成对应设置，每个所述拉杆组成均包括端部拉杆、立杠杆以及中间拉杆；
每个所述拉杆组成的所述端部拉杆的一端均与同侧的转向架的制动机构的输入端可转动连接，所述端部拉杆的另一端与所述立杠杆的中部可转动连接，所述立杠杆的上部与对应的所述端臂组成可转动连接，所述端部拉杆的下部与所述中间拉杆的一端可转动连接；
所述制动缸固定设置在所述承载梁组成的底部上，所述制动缸具有一个输出端，所述制动缸的输出端可沿纵向伸缩；
所述杠杆组成包括两个相对设置的连杆，两个所述连杆的中部通过中部拉杆可转动连接，两个所述连杆的一端分别和所述制动缸的两端可转动连接，一个所述连杆的另一端分别和同侧的所述拉杆组成的所述中间拉杆的另一端以及所述闸调器的一侧的一个连接头可转动连接，另一个所述连杆的另一端和所述闸调器的一侧的另一个连接头可转动连接，所述闸调器的另一侧的连接头和另一侧的所述拉杆组成的所述中间拉杆的另一端可转动连接。
进一步地，每个所述端臂组成均包括端梁、牵引梁、侧梁、端臂上盖板、花纹板，其中：
所述牵引梁沿纵向设置，所述侧梁沿横向相对设置有两个，两个所述侧梁分别设置在所述牵引梁的横向两侧；
所述端梁的中部垂直设置在所述牵引梁的纵向一端，所述端梁的两端分别设置在两个所述侧梁的纵向一端，所述牵引梁、所述端梁以及两个所述侧梁构成端臂框架，所述端臂框架具有水平支撑部以及斜向支撑部；
所述花纹板设置在所述端臂框架的水平支撑部的顶面；
所述端臂上盖板设置在所述端臂框架的斜向支撑部的顶面，所述端臂上盖板和所述花纹板固定连接成一体。
更进一步地，所述花纹板面向所述端臂上盖板的一端间隔设置有多个塞焊孔，所述花纹板通过多个塞焊孔与所述端臂上盖板焊接连接。
进一步地，所述承载梁组成包括中间梁组成、横梁组成、侧面梁组成和铁地板，其中：
所述中间梁组成沿纵向设置，所述中间梁组成的端部和同端的所述牵引梁的纵向另一端连接；
所述侧面梁组成沿横向相对设置有两个，两个所述侧面梁组成分别设置在所述中间梁组成的横向两侧，所述侧面梁组成和所述侧梁对应设置，所述侧面梁组成的端部和同端的所述侧梁的纵向另一端连接；
所述横梁组成沿纵向间隔设置有多个，每个所述横梁组成的中部均连接在所述中间梁组成的底部，每个所述横梁组成的两端均固定搭接在两个所述侧面梁组成上，所述中间梁组成、两个所述侧面梁组成以及多个所述横梁组成围成承载梁框架；
所述铁地板固定设置在所述承载梁框架的顶面上，所述铁地板的纵向两端分别和两个所述端臂组成的端臂上盖板固定连接。
更进一步地，所述端臂组成还包括上连接板和下连接板，其中：
所述上连接板和所述下连接板均和所述中间梁组成平行设置，且，所述上连接板与所述下连接板设置在同一铅锤平面上；
所述上连接板设置在所述铁地板的上部，所述端臂上盖板与所述铁地板之间通过所述上连接板连接；所述下连接板设置在所述铁地板的下部，所述中间梁组成与所述铁地板之间通过所述下连接板连接。
更进一步地，所述承载梁组成还包括侧面筋板以及侧面加强板，其中：
所述侧面加强板设置有两个，两个所述侧面加强板分别设置在所述铁地板横向两侧的下部，所述侧面加强板位于同侧的所述侧面梁组成的横向外侧，每个所述侧面加强板均通个多个间隔设置的侧面筋板和同侧的所述侧面梁组成的连接。
进一步地，所述拉杆组成的立杠杆的上部可转动地连接在对应的所述端臂组成的牵引梁上。
进一步地，所述制动缸固定设置在所述承载梁组成的铁地板背面。
进一步地，所述空气制动系统还包括储风缸以及控制阀，所述储风缸以及所述控制阀均固定设置在所述承载梁组成的底部上，所述储风缸和所述制动缸通过管路连接，所述控制阀设置在所述储风缸和所述制动缸连接的管路上。
另一方面，本发明还提供了一种铁路凹底车，所述铁路凹底车包括上述凹底架。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种铁路凹底车，其包括凹底架，由于该凹底架包括端臂组成以及承载梁组成，端臂组成沿纵向相对设置有两个，承载梁组成设置在两个端臂组成之间，承载梁组成的端部和同端的端臂组成连接，端臂组成和承载梁组成均为底部敞口的非封闭腔结构，空气制动系统设置在凹底架的底部的非封闭腔结构内，这样可方便空气制动系统的布置与组装。
另外，由于空气制动系统只具有一个制动缸以及一个闸调器，相比于背景技术的双制动缸和双闸调器的制动系统，其配件减少，使用可靠性证据，制造成本减少。
还有，由于空气制动系统的制动缸以及闸调器均布置在承载梁组成的底部上，并没有布置在转向架的上方，这样在制动配件维修更换时，不需要将车体与转向架分离，以利于制动配件的维修更换，减少了维修成本，具有很好的实用价值。
附图说明
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得其他的附图。
图1为本实施例的铁路凹底车的结构示意图；
图2为图1中的凹底架的结构示意图；
图3为图2的上部结构示意图；
图4为图2的底部结构示意图；
图5为图2的A-A剖视示意图；
图6为图2的B-B剖视示意图；
图7为本实施例的空气制动系统的布置示意图；
图8为图7的C-C剖视示意图；
图9为图7的结构示意图。
附图中：1-凹底架、2-空气制动系统、3-转向架、4-车钩缓冲装置、5-手制动装置；
1.1-端臂组成、1.2-承载梁组成、1.1.1-端梁、1.1.2-牵引梁、1.1.3-侧梁、1.1.4-端臂上盖板、1.1.5-花纹板、1.1.6-上连接板、1.1.7-下连接板；
1.2.1-中间梁组成，1.2.2-横梁组成、1.2.3-侧面梁组成、1.2.4-侧面筋板、1.2.5-侧面加强板、1.2.6-铁地板；
2.1-端部拉杆、2.2-立杠杆、2.3-中间拉杆、2.4-闸调器、2.5-空气管路组成、2.6-制动缸、2.7-储风缸、2.8-杠杆组成、2.9-控制阀、2.10-中部拉杆。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本实施例的铁路凹底车的结构示意图，结合图1，本实施例的铁路凹底车包括凹底架1、空气制动系统2、转向架3、车钩缓冲装置4和制动装置5，转向架3、车钩缓冲装置4和制动装置5在凹底架1不是本实施例需要解决的技术问题，同时上述均属于本领域技术人员的公知常识，因此本实施例不再对其作过多赘述。
图2为图1中的凹底架的结构示意图，结合图2，本实施例的凹底架包括端臂组成1.1以及承载梁组成1.2，端臂组成1.1沿纵向相对设置有两个，承载梁组成1.2设置在两个端臂组成1.1之间，承载梁组成1.2的端部和同端的端臂组成1.1连接，承载梁组成1.2与两侧的端臂组成1.1可采用经典的上弯下折的固定连接方式进行连接，端臂组成1.1和承载梁组成1.2均为底部敞口的非封闭腔结构，这样可方便空气制动系统的布置。
图3为图2的上部结构示意图，图4为图2的底部结构示意图，结合图2-图4，本实施例中，每个端臂组成1.1均包括端梁1.1.1、牵引梁1.1.2、侧梁1.1.3、端臂上盖板1.1.4、花纹板1.1.5，其中，牵引梁1.1.2沿纵向设置，侧梁1.1.3沿横向相对设置有两个，两个侧梁1.1.3分别设置在牵引梁1.1.2的横向两侧，端梁1.1.1的中部垂直设置在牵引梁1.1.2的纵向一端，端梁1.1.1的两端分别设置在两个侧梁的纵向一端，牵引梁1.1.2、端梁1.1.1以及两个侧梁1.1.3构成端臂框架，端臂框架具有水平支撑部以及斜向支撑部，花纹板1.1.5设置在端臂框架的水平支撑部的顶面，端臂上盖板1.1.4设置在端臂框架的斜向支撑部的顶面，端臂上盖板1.1.4和花纹板1.1.5固定连接成一体。
进一步地，本实施例中，花纹板1.1.5面向端臂上盖板1.1.4的一端间隔设置有多个塞焊孔，花纹板1.1.5通过多个塞焊孔与端臂上盖板1.1.4焊接连接，这能有效地防止花纹板1.1.5在车辆运营时发生变形。
本实施例中，构成端臂组成1.1的各个零件可采用焊接的方式装配。
图6为图2的B-B剖视示意图，结合图2、图3、图4以及图6，本实施例的承载梁组成1.2包括中间梁组成1.2.1、横梁组成1.2.2、侧面梁组成1.2.3和铁地板1.2.6，其中，中间梁组成1.2.1沿纵向设置，中间梁组成1.2.1的端部和同端的牵引梁1.1.2的纵向另一端连接，侧面梁组成1.2.3沿横向相对设置有两个，两个侧面梁组成1.2.3分别设置在中间梁组成1.2.1的横向两侧，侧面梁组成1.2.3和侧梁1.1.3对应设置，侧面梁组成1.2.3的端部和同端的侧梁1.1.3的纵向另一端连接，横梁组成1.2.2沿纵向间隔设置有多个，每个横梁组成1.2.2的中部均连接在中间梁组成1.2.1的底部，每个横梁组成1.2.2的两端均固定搭接在两个侧面梁组成1.2.3上，中间梁组成1.2.1、两个侧面梁组成1.2.3以及多个横梁组成1.2.2围成承载梁框架，铁地板1.2.6固定设置在承载梁框架的顶面上，铁地板1.2.6的纵向两端分别和两个端臂组成1.1的端臂上盖板1.1.4固定连接。
图5为图2的A-A剖视示意图，结合图4以及图5，本实施例中，端臂组成1.1还包括上连接板1.1.6和下连接板1.1.7，其中，上连接板1.1.6和下连接板1.1.7均和中间梁组成1.2.1平行设置，且，上连接板1.1.6与下连接板1.1.7设置在同一铅锤平面上，上连接板1.1.6设置在铁地板1.2.6的上部，端臂上盖板1.1.4与铁地板1.2.6之间通过上连接板1.1.6连接，以用于加强端臂上盖板1.1.4与铁地板1.2.6的连接；下连接板1.1.7设置在铁地板1.2.6的下部，中间梁组成1.2.1与铁地板1.2.6之间通过下连接板1.1.7连接，以实现中间梁组成1.2.1与铁地板1.2.6的。
结合图4以及图6，本实施例的承载梁组成1.2还包括侧面筋板1.2.4以及侧面加强板1.2.5，其中，侧面加强板1.2.5设置有两个，两个侧面加强板1.2.5分别设置在铁地板1.2.6横向两侧的下部，侧面加强板1.2.5位于同侧的侧面梁组成1.2.3的横向外侧，每个侧面加强板1.2.5均通个多个间隔设置的侧面筋板1.2.4和同侧的侧面梁组成1.2.3的连接，以用于加强铁地板1.2.6边缘的刚度。
本实施例中，构成承载梁组成1.2的各个零件可采用焊接的方式装配。
本实施例的空气制动系统2设置在凹底架的底部的非封闭腔结构内，图7为本实施例的空气制动系统的布置示意图，图8为图7的C-C剖视示意图，图9为图7的结构示意图。结合图7-图9，本实施例的空气制动系统2包括拉杆组成、闸调器2.4、制动缸2.6和杠杆组成2.8，其中，拉杆组成设置有两个，两个拉杆组成以凹底架的纵向中心线对称设置，拉杆组成和端臂组成1.1对应设置，每个拉杆组成均包括端部拉杆2.1、立杠杆2.2以及中间拉杆2.3，每个拉杆组成的端部拉杆2.1的一端均与同侧的转向架3的制动机构的输入端可转动连接，端部拉杆2.1的另一端与立杠杆2.2的中部可转动连接，立杠杆2.2的上部与对应的端臂组成1.1可转动连接，端部拉杆2.1的下部与中间拉杆2.3的一端可转动连接，制动缸2.6固定设置在承载梁组成1.2的底部上，制动缸2.6具有一个输出端，制动缸2.6的输出端可沿纵向伸缩。
本实施例的杠杆组成包括两个相对设置的连杆2.8，两个连杆2.8的中部通过中部拉杆2.10可转动连接，两个连杆2.8的一端分别和制动缸2.6的两端可转动连接，一个连杆2.8的另一端分别和同侧的拉杆组成的中间拉杆2.3的另一端以及闸调器2.4的一侧的一个连接头可转动连接，另一个连杆2.8的另一端和闸调器2.4的一侧的另一个连接头可转动连接，闸调器2.4的另一侧的连接头和另一侧的拉杆组成的中间拉杆2.3的另一端可转动连接。
需要对转向架制动时，控制制动缸2.6的进气，使制动缸2.6的活塞杆的伸出，带动杠杆组成的两个连杆转动，进而带动拉杆组成的端部拉杆2.1带动同侧的转向架3的基础制动装置的输入端转动，以启动基础制动装置的输出端对转向架产生制动的目的。
本实施例的空气制动系统只具有一个制动缸以及一个闸调器，相比于背景技术的双制动缸和双闸调器的制动系统，其配件减少，使用可靠性证据，制造成本减少。
还有，由于本实施例的空气制动系统的制动缸以及闸调器均布置在承载梁组成的底部上，并没有布置在转向架的上方，这样在制动配件维修更换时，不需要将车体与转向架分离，以利于制动配件的维修更换，减少了维修成本，具有很好的实用价值。
结合图9，本实施例中，拉杆组成的立杠杆2.2的上部可转动地连接在对应的端臂组成1.1的牵引梁1.12上，而制动缸2.6设置在承载梁组成1.2的铁地板1.2.6背面。
具体地，本实施例中，铁地板1.2.6上可设置有用于和制动缸2.6和杠杆组成2.8连接的安装块。
进一步地，本实施例的空气制动系统2还包括储风缸2.7以及控制阀2.9，储风缸2.7以及控制阀2.9均固定设置在承载梁组成1.2的底部上，储风缸2.7和制动缸2.6通过管路连接，控制阀2.9设置在储风缸2.7和制动缸2.6连接的管路上，储风缸2.7通过管路组件和外界气源连接，通过对控制阀2.9的控制，可操作地将外界气源引入到制动缸2.6中，以实现对转向架的制动。
本实施例中，储风缸2.7以及控制阀2.9可设置在承载梁组成1.2的铁地板1.2.6背面，在承载梁组成1.2的铁地板1.2.6背面可设置与储风缸2.7以及控制阀2.9对应的安装块，即可实现储风缸2.7以及控制阀2.9在承载梁组成1.2上的装配。
综上所述，本实施例所述的一种具有上述凹底架的铁路凹底车，具有结构简单经济，生产制造简便的特点，便于单制动缸和单闸调器制动系统的布置安装、调试、维护，使得制动更加的安全可靠，实用性能强。
以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
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