本发明涉及货运列车技术领域，尤其涉及一种顶开门装置及车厢，包括，导轨组件、升降组件、第一支撑臂、旋转组件，旋转组件包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件和第二摆臂组件，旋转组件的一端相对于输出端转动连接，另一端相对于顶门转动连接；动力组件为旋转组件提供围绕与输出端的连接位置进行转动的动力，顶门在旋转组件另一端的作用力下相对于第一支撑臂滑动而开合。在将部分或者全部车顶设置成相对开启的两扇顶门，使得货物装卸时能够直接用吊车从车顶的开门处吊入，通过设置多个顶开门装置，控制顶门的打开与关闭，在不降低货物运输体积的前提下实现小空间内大开门的效果，从而使得货物快速装卸的效果。
导轨组件(1)，所述导轨组件(1)设置在顶门(81)内壁上；
升降组件(2)，所述升降组件(2)通过与侧墙(82)的连接实现固定，且通过输出端(21)输出纵向方向的直线动力；
第一支撑臂(3)，所述第一支撑臂(3)一端相对于所述输出端(21)固定设置，另一端相对于所述导轨组件(1)的导向路径滑动设置；
旋转组件(4)，所述旋转组件(4)包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件(41)和第二摆臂组件(42)，所述旋转组件(4)的一端相对于所述输出端(21)转动连接，另一端相对于所述顶门(81)转动连接；
动力组件(5)，所述动力组件(5)为所述旋转组件(4)提供围绕与所述输出端(21)的连接位置进行转动的动力，所述顶门(81)在所述旋转组件(4)另一端的作用力下相对于第一支撑臂(3)滑动而开合；
第一转动轴(51)，所述第一转动轴(51)轴线相对于所述输出端(21)固定设置，且贯穿所述旋转组件(4)；
第一动力源(55)，所述第一动力源(55)为所述第一转动轴(51)提供转动动力；
第二动力源(56)，所述第二动力源(56)为所述升降组件(2)提供转动动力；
第一齿轮传动组件(6)，所述第一齿轮传动组件(6)在所述第一转动轴(51)与旋转组件(4)之间传递传动动力，所述旋转组件(4)在所述第一转动轴(51)转动的过程中而转动；
所述第一摆臂组件(41)所述导轨组件(1)长度方向对称设置两组第一侧板(411)，所述第一侧板(411)设有第二转动轴(52)，所述第一齿轮传动组件(6)包括设置在所述第一转动轴(51)上位于所述第一侧板(411)两侧的第一直齿轮(61)和第二直齿轮(62)，还包括设置在所述第二转动轴(52)上位于所述第一侧板(411)两侧的第三直齿轮(63)和第四直齿轮，所述第一直齿轮(61)与所述第三直齿轮(63)相互啮合，所述第二直齿轮(62)与所述第四直齿轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的顶开门装置，其特征在于，所述旋转组件(4)还包括与所述第一摆臂组件(41)连接的丝母结构(43)，以及与所述第二摆臂组件(42)连接的丝杆结构(44)，所述丝杆结构(44)的轴线方向沿所述第一摆臂组件(41)和第二摆臂组件(42)的伸缩方向。
3.根据权利要求2所述的顶开门装置，其特征在于，所述动力组件(5)还包括第二齿轮传动组件(7)，所述第二齿轮传动组件(7)在所述第一转动轴(51)与所述丝杆结构(44)之间传动转动动力，所述丝母结构(43)在所述第一转动轴(51)转动的过程中，通过所述丝杆结构(44)的转动而带动所述第一摆臂组件(41)相对于所述第二摆臂组件(42)进行直线运动。
4.根据权利要求3所述的顶开门装置，其特征在于，所述第二齿轮传动组件(7)包括：所述第一转动轴(51)还设有第一锥齿轮(71)，所述第二摆臂组件(42)包括与丝杆结构(44)对称设置的两组第二侧板(421)，两个所述第二侧板(421)靠近所述第一摆臂组件(41)一侧设有第一连接板(422)，所述丝杆结构(44)包括所述第一连接板(422)内设有的第一螺杆套(441)，所述第一螺杆套(441)内设有第一螺杆(442)，所述第一螺杆(442)靠近所述第一锥齿轮(71)的一端设有第二锥齿轮(72)，所述第二锥齿轮(72)与所述第一锥齿轮(71)相互啮合。
5.根据权利要求4所述的顶开门装置，其特征在于，所述第一摆臂组件(41)靠近所述第二摆臂组件(42)的一端设有第二连接板(412)，所述第二连接板(412)垂直连接两组所述第一侧板(411)，所述第二连接板(412)靠近所述第一螺杆(442)头部的一侧设有第一挡板(413)，所述第一挡板(413)的宽度小于第二摆臂组件(42)的宽度，所述第一挡板(413)内设有第一通孔(413a)，所述第一通孔(413a)直径大于所述第一螺杆(442)直径。
6.根据权利要求4所述的顶开门装置，其特征在于，所述第一摆臂组件(41)还沿所述导轨组件(1)长度方向对称设置设有两组第一滑轨(414)，所述第二侧板(421)外侧靠近所述第一摆臂组件(41)的一端设有第一滚轮(423)，所述第一滚轮(423)设于所述第一滑轨(414)内，所述第一滚轮(423)沿所述第一滑轨(414)滑动。
7.根据权利要求1所述的顶开门装置，其特征在于，所述导轨组件(1)设有第二导轨(11)，所述第一支撑臂(3)靠近所述导轨组件(1)一端设有第二滚轮(31)，所述第二滚轮(31)设于所述第二导轨(11)内，所述第二滚轮(31)设置支架(32)，所述支架(32)与所述第一支撑臂(3)固定连接。
8.一种车厢，其特征在于，包括侧墙(82)、密封组件（9）和若干如权利要求1至7任一项所述的顶开门装置，若干所述顶开门装置沿两侧所述侧墙(82)长度方向排列。
一种顶开门装置及车厢
技术领域
[0001] 本发明涉及货运列车技术领域，尤其涉及一种顶开门装置及车厢。
背景技术
[0002] 货运列车由于其车厢容量大、装货多，运输成本较低的优点，成为运输行业中重要的货物运输工具，区别于普通的客运列车，在用于长途运载大量货物的时候，为方便列车快速装卸货物，往往需要设置合适的门结构。
[0003] 相关技术中，大部分货运列车通过将货运列车的车厢门结构，设置成单侧或者双侧向上翻折或旋转的形式，然而此种开门方式所需要的空间较大，且打开的角度有限；此外还有一种开门形式为侧边滑移式，虽然此种开门方式在装卸货物的时候不占据外部空间，活动范围较小，但是仅仅能打开部分车门，对装卸货物的体积有所限制，因此，难以实现小空间内大开门的结构，从而使得货物快速装卸的效果。
[0004] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种顶开门装置及车厢，从而有效解决背景技术中的问题。
[0006] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种顶开门装置及车厢，包括：
[0007] 导轨组件，所述导轨组件设置在顶门内壁上；
[0008] 升降组件，所述升降组件通过与侧墙的连接实现固定，且通过输出端输出纵向方向的直线动力；
[0009] 第一支撑臂，所述第一支撑臂一端相对于所述输出端固定设置，另一端相对于所述导轨组件的导向路径滑动设置；
[0010] 旋转组件，所述旋转组件包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件和第二摆臂组件，所述旋转组件的一端相对于所述输出端转动连接，另一端相对于所述顶门转动连接；
[0011] 动力组件，所述动力组件为所述旋转组件提供围绕与所述输出端的连接位置进行转动的动力，所述顶门在所述旋转组件另一端的作用力下相对于第一支撑臂滑动而开合。
[0012] 进一步地，所述动力组件包括：
[0013] 第一转动轴，所述第一转动轴轴线相对于所述输出端固定设置，且贯穿所述旋转组件；
[0014] 第一动力源，所述第一动力源为所述第一转动轴提供转动动力；
[0015] 第二动力源，所述第二动力源为所述升降组件提供转动动力；
[0016] 第一齿轮传动组件，所述第一齿轮传动组件在所述第一转动轴与旋转组件之间传递传动动力，所述旋转组件在所述第一转动轴转动的过程中而转动。
[0017] 进一步地，所述第一摆臂组件所述导轨组件长度方向对称设置两组第一侧板，所述第一侧板设有第二转动轴，所述第一齿轮传动组件包括设置在所述第一转动轴上位于所述第一侧板两侧的第一直齿轮和第二直齿轮，还包括设置在所述第二转动轴上位于所述第一侧板两侧的第三直齿轮和第四直齿轮，所述第一直齿轮与所述第三直齿轮相互啮合，所述第二直齿轮与所述第四直齿轮相互啮合。
[0018] 进一步地，所述旋转组件还包括与所述第一摆臂组件连接的丝母结构，以及与所述第二摆臂组件连接的丝杆结构，所述丝杆结构的轴线方向沿所述第一摆臂组件和第二摆臂组件的伸缩方向。
[0019] 进一步地，所述动力组件还包括第二齿轮传动组件，所述第二齿轮传动组件在所述第一转动轴与所述丝杆结构之间传动转动动力，所述丝母结构在所述第一转动轴转动的过程中，通过所述丝杆结构的转动而带动所述第一摆臂组件相对于所述第二摆臂组件进行直线运动。
[0020] 进一步地，所述第二齿轮传动组件包括：所述第一转动轴还设有第一锥齿轮，所述第二摆臂组件包括与丝杆结构对称设置的两组第二侧板，两个所述第二侧板靠近所述第一摆臂组件一侧设有第一连接板，所述丝杆结构包括所述第一连接板内设有的第一螺杆套，所述第一螺杆套内设有第一螺杆，所述第一螺杆靠近所述第一锥齿轮的一端设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相互啮合。
[0021] 进一步地，所述第一摆臂组件靠近所述第二摆臂组件的一端设有第二连接板，所述第二连接板垂直连接两组所述第一侧板，所述第二连接板靠近所述第一螺杆头部的一侧设有第一挡板，所述第一挡板的宽度小于所述第二摆臂组件的宽度，所述第一挡板内设有第一通孔，所述第一通孔直径大于所述第一螺杆直径。
[0022] 进一步地，所述第一摆臂组件还沿所述导轨组件长度方向对称设置设有两组第一滑轨，所述第二侧板外侧靠近所述第一摆臂组件的一端设有第一滚轮，所述第一滚轮设于所述第一滑轨内，所述第一滚轮沿所述第一滑轨滑动。
[0023] 进一步地，所述导轨组件设有第二导轨，所述第一支撑臂靠近所述导轨组件一端设有第二滚轮，所述第二滚轮设于所述第二导轨内，所述第二滚轮设置支架，所述支架与所述第一支撑臂固定连接。
[0024] 本发明还包括一种车厢，包括侧墙、密封组件和若干如上述的顶开门装置，若干所述顶开门装置沿两侧所述侧墙长度方向排列。
[0025] 本发明的有益效果为：本发明通过设置导轨组件、升降组件、第一支撑臂、旋转组件，第一支撑臂一端相对于输出端固定设置，另一端相对于导轨组件的导向路径滑动设置；旋转组件包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件和第二摆臂组件，旋转组件的一端相对于输出端转动连接，另一端相对于顶门转动连接；动力组件为旋转组件提供围绕与输出端的连接位置进行转动的动力，顶门在旋转组件另一端的作用力下相对于第一支撑臂滑动而开合。在将部分或者全部车顶设置成相对开启的两扇顶门，使得货物装卸时能够直接用吊车从车顶的开门处吊入，通过设置多个顶开门装置，控制顶门的打开与关闭，在不降低货物运输体积的前提下实现小空间内大开门的效果，从而使得货物快速装卸的效果。
附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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。
[0027] 图1为顶开门装置的结构示意图；
[0028] 图2为顶开门装置的另一角度的结构示意图；
[0029] 图3为在图2中A处的局部放大图；
[0030] 图4为开门装置在丝杆结构处的剖视图；
[0031] 图5为在图4中B处的局部放大图；
[0032] 图6为第一摆臂组件的结构示意图；
[0033] 图7为第二摆臂组件的结构示意图；
[0034] 图8至图10为车厢中顶开门装置开门过程的示意图；
[0035] 图11为车厢中顶开门装置另一角度的结构示意图。
[0036] 附图标记：1、导轨组件；11、第二导轨；2、升降组件；21、输出端；3、第一支撑臂；31、第二滚轮；32、支架；4、旋转组件；41、第一摆臂组件；411、第一侧板；412、第二连接板；413、第一挡板；413a、第一通孔；414、第一滑轨；42、第二摆臂组件；421、第二侧板；422、第一连接板；423、第一滚轮；43、丝母结构；44、丝杆结构；441、第一螺杆套；442、第一螺杆；5、动力组件；51、第一转动轴；52、第二转动轴；55、第一动力源；56、第二动力源；6、第一齿轮传动组件；61、第一直齿轮；62、第二直齿轮；63、第三直齿轮；7、第二齿轮传动组件；71、第一锥齿轮；72、第二锥齿轮；8、车厢；81、顶门；82、侧墙；9、密封组件；10、顶开门装置。
具体实施方式
[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0038] 在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。
[0039] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040] 如图1至7所示：一种顶开门装置，包括：
[0041] 导轨组件1，导轨组件1设置在顶门81内壁上；
[0042] 升降组件2，升降组件2通过与侧墙82的连接实现固定，且通过输出端21输出纵向方向的直线动力；
[0043] 第一支撑臂3，第一支撑臂3一端相对于输出端21固定设置，另一端相对于导轨组件1的导向路径滑动设置；
[0044] 旋转组件4，旋转组件4包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件41和第二摆臂组件42，旋转组件4的一端相对于输出端21转动连接，另一端相对于顶门81转动连接；
[0045] 动力组件5，动力组件5为旋转组件4提供围绕与输出端21的连接位置进行转动的动力，顶门81在旋转组件4另一端的作用力下相对于第一支撑臂3滑动而开合。
[0046] 通过设置导轨组件1、升降组件2、第一支撑臂3、旋转组件4，第一支撑臂3一端相对于输出端21固定设置，另一端相对于导轨组件1的导向路径滑动设置；旋转组件4包括在长度方向上伸缩且上下设置的第一摆臂组件41和第二摆臂组件42，旋转组件4的一端相对于输出端21转动连接，另一端相对于顶门81转动连接；动力组件5为旋转组件4提供围绕与输出端21的连接位置进行转动的动力，顶门81在旋转组件4另一端的作用力下相对于第一支撑臂3滑动而开合。将部分或者全部车顶设置成相对开启的两扇顶门，使得货物装卸时能够直接用吊车从车顶的开门处吊入，通过设置多个顶开门装置10，控制顶门的打开与关闭，在不降低货物运输体积的前提下实现小空间内大开门的效果，从而使得货物快速装卸的效果。
[0047] 在本实施例中，动力组件5包括：
[0048] 第一转动轴51，第一转动轴51轴线相对于输出端21固定设置，且贯穿旋转组件4；
[0049] 第一动力源55，第一动力源55为第一转动轴51提供转动动力；
[0050] 第二动力源56，第二动力源56为升降组件2提供转动动力；
[0051] 第一齿轮传动组件6，第一齿轮传动组件6在第一转动轴51与旋转组件4之间传递传动动力，旋转组件4在第一转动轴51转动的过程中而转动。
[0052] 由于顶门81需要先向上运动，给下一步旋转创造足够空间，所以分别设置第二动力源56控制升降组件2沿竖直方向上下运动，设置第一动力源55控制旋转组件4相对于输出端21旋转，同时第一动力源55控制第二摆臂组件42沿第一摆臂组件41导轨长度方向上伸缩运动，从而实现小空间内大开门的效果。
[0053] 其中，第一摆臂组件41导轨组件1长度方向对称设置两组第一侧板411，第一侧板411设有第二转动轴52，第一齿轮传动组件6包括设置在第一转动轴51上位于第一侧板411两侧的第一直齿轮61和第二直齿轮62，还包括设置在第二转动轴52上位于第一侧板411两侧的第三直齿轮63和第四直齿轮，第一直齿轮61与第三直齿轮63相互啮合，第二直齿轮62与第四直齿轮相互啮合。
[0054] 通过设置第一齿轮传动组件6包括设置在第一转动轴51上位于第一侧板411两侧的第一直齿轮61和第二直齿轮62，还包括设置在第二转动轴52上位于第一侧板411两侧的第三直齿轮63和第四直齿轮，第一直齿轮61与第三直齿轮63相互啮合，第二直齿轮62与第四直齿轮相互啮合，从而实现旋转组件4围绕输出端21旋转运动，齿轮结构传输使用寿命长，使得开门动作安全稳定。
[0055] 作为上述实施例的优选，旋转组件4还包括与第一摆臂组件41连接的丝母结构43，以及与第二摆臂组件42连接的丝杆结构44，丝杆结构44的轴线方向沿第一摆臂组件41和第二摆臂组件42的伸缩方向。
[0056] 在本实施例中，动力组件5还包括第二齿轮传动组件7，第二齿轮传动组件7在第一转动轴51与丝杆结构44之间传动转动动力，丝母结构43在第一转动轴51转动的过程中，通过丝杆结构44的转动而带动第一摆臂组件41相对于第二摆臂组件42进行直线运动。
[0057] 通过设置动力组件5还包括第二齿轮传动组件7，第二齿轮传动组件7在第一转动轴51与丝杆结构44之间传动转动动力，丝母结构43在第一转动轴51转动的过程中，通过丝杆结构44的转动而带动第一摆臂组件41相对于第二摆臂组件42进行直线运动，由于第二齿轮传动组件7与第一齿轮传动组件6的都是第一动力源55，提供一个动力源，利用丝母结构43和丝杆结构44同时实现旋转组件4的旋转运动，和第一摆臂组件41相对于第二摆臂组件
42进行直线伸缩的运动，通过齿比的转换来控制旋转速度和伸缩速度的相对比例，结构稳定紧凑，降低成本。
[0058] 其中，第二齿轮传动组件7包括：第一转动轴51还设有第一锥齿轮71，第二摆臂组件42包括与丝杆结构44对称设置的两组第二侧板421，两个第二侧板421靠近第一摆臂组件41一侧设有第一连接板422，丝杆结构44包括第一连接板422内设有的第一螺杆套441，第一螺杆套441内设有第一螺杆442，第一螺杆442靠近第一锥齿轮71的一端设有第二锥齿轮72，第二锥齿轮72与第一锥齿轮71相互啮合。
[0059] 通过设置丝杆结构44包括第一连接板422内设有的第一螺杆套441，第一螺杆套441内设有第一螺杆442，第一螺杆442靠近第一锥齿轮71的一端设有第二锥齿轮72，第二锥齿轮72与第一锥齿轮71相互啮合，从而带动第二摆臂组件42沿第一螺杆442沿第一螺杆442长度方向直线推动，锥齿轮和螺杆相互配合，使得开门结构稳定，使用更加安全。
[0060] 作为上述实施例的优选，第一摆臂组件41靠近第二摆臂组件42的一端设有第二连接板412，第二连接板412垂直连接两组第一侧板411，第二连接板412靠近第一螺杆442头部的一侧设有第一挡板413，第一挡板413的宽度小于第二摆臂组件42的宽度，第一挡板413内设有第一通孔413a，第一通孔413a直径大于第一螺杆442直径。
[0061] 为了防止第二摆臂组件42在第一摆臂组件41导轨滑动脱落，设置了第一挡板413，第一挡板413的宽度小于第二摆臂组件42第二侧板421之间的宽度，第一挡板413内设有第一通孔413a，第一通孔413a直径大于第一螺杆442直径，第一通孔413a为第一螺杆442后退提供空间。
[0062] 在本实施例中，第一摆臂组件41还沿导轨组件1长度方向对称设置设有两组第一滑轨414，第二侧板421外侧靠近第一摆臂组件41的一端设有第一滚轮423，第一滚轮423设于第一滑轨414内，第一滚轮423沿第一滑轨414滑动。
[0063] 通过设置第一摆臂组件41还沿导轨组件1长度方向对称设置设有两组第一滑轨414，第二侧板421外侧靠近第一摆臂组件41的一端设有第一滚轮423，第一滚轮423设于第一滑轨414内，第一滚轮423沿第一滑轨414滑动，使得第二摆臂组件42在第一摆臂组件41的第一滑轨414内运动更加顺畅，不会产生卡顿的风险，使得整个开门动作更加顺畅。
[0064] 其中，导轨组件1设有第二导轨11，第一支撑臂3靠近导轨组件1一端设有第二滚轮31，第二滚轮31设于第二导轨11内，第二滚轮31设置支架32，支架32与第一支撑臂3固定连接。
[0065] 通过设置导轨组件1设有第二导轨11，第一支撑臂3靠近导轨组件1一端设有第二滚轮31，第二滚轮31设于第二导轨11内，第二滚轮31设置支架32，支架32与第一支撑臂3固定连接，使得第一支撑臂3带有第二滚轮31一端沿第二导轨11滑动，结构稳定。
[0066] 如图8至11所示，本发明还包括一种车厢8，包括侧墙82、密封组件9和若干如上述的顶开门装置10，若干顶开门装置10沿两侧侧墙82长度方向排列，将部分或者全部车顶设置成相对开启的两扇顶门81，使得货物装卸时能够直接用吊车从车顶的开门处吊入，通过设置多个顶开门装置10，控制顶门81的打开与关闭，在不降低货物运输体积的前提下实现小空间内大开门的效果，从而使得货物快速装卸的效果。
[0067] 为了方便安装，可以将升降组件2设置在基座上，再将基座固定在侧墙82上，方便多个顶开门装置10调节同一高度。
[0068] 为了升降组件2升降更加平稳，可以在基座上设有若干导套，底板靠近导套的一侧设有若干导柱，导柱插入导套内。
[0069] 由于升降组件2是竖直方向上升下移运动的，在顶门81两侧沿车厢8长度方向设置密封条，关门时，下移控制顶门81四周的压紧密封组件9，使得车厢8密封效果好。
[0070] 具体开关门过程如下：通过外部第二动力源56驱动为升降组件2提供转动动力，升降组件2向上升起带动顶门81向上运动，使得顶门81脱离密封部位组件脱离，顶升到位后，通过外部第一动力源55驱动第一转动轴51提供转动动力，通过第一齿轮传动组件6使得旋转组件4旋转，同时通过第二齿轮传动组件7使得第二摆臂组件42沿第一摆臂组件41导轨槽下移，同时，第一支撑臂3一端在导轨组件1的导轨内滑动，带动顶门81向侧墙82旋转打开，当关门时，外部驱动力向相反方向转动即可实现。
[0071] 本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
