用于在顶部开口的运输工具中压紧材料的系统和方法 相关申请
本申请要求 2009 年 6 月 24 日提交的序列号为 61/269,503 以及 2008 年 12 月 29 日提交的序列号为 61/203,935 的美国临时申请的权益。
技术领域 本发明涉及颗粒材料例如煤或砂砾的运输领域， 并且更具体地， 涉及在顶部开口 的无盖 (gondola) 铁路车辆中运输颗粒材料例如煤的过程和方法。
背景技术 由分散部分和小颗粒物质组成的煤和其他材料货物， 例如铁或其他金属矿石、 泥 土、 砂砾或沙子以及其他产品， 通常在顶部开口的无盖车辆中运输， 该无盖车辆联接在延长 的铁路车辆中并且由火车头牵引。倾卸系统 (Tippling system) 或漏斗式滑槽 (hopper chute) 以正被运输的材料填充无盖车辆， 并且当其抵达目的地时， 系统通常通过转动车辆 来倾卸材料从而卸载无盖车辆。
以下材料的运输中遇到的问题在于， 无盖车辆运动时， 空气流有时以 50 或 60mph 甚至更高的速度在其上通过， 这些材料例如由岩石块形式的颗粒或在该材料开采或由其他 装置提取期间击碎的更小的颗粒组成的煤或矿石。这在无盖车辆的顶部产生风， 其扰乱正 在被运输的分散材料块中的较小颗粒。 风力轻易地足以举起货物装载中的较小或者甚至较 大的颗粒， 所以这些颗粒被带出无盖车辆。
已被提升出车辆外的颗粒落在地面上， 并且这引起大量材料留在铁路轨道旁边， 尤其在最初装载区域附近。 在煤的运输中， 已确定在每次运输单个无盖车辆时， 可损失数百 磅煤。该损失， 乘以列车中多达一百个无盖车辆， 并且乘以每天使用的很多列车， 意味着大 量的材料完全损失在运输中。
已提出很多用于遮盖或封闭无盖车辆的系统， 特别是在无盖车辆的顶部提供盖子 的系统。 然而， 当装载无盖车辆时， 上述系统使操作变复杂， 因为当装载无盖车辆时， 人工操 作者常常必须接近盖子并将其打开， 并且然后在装载之后， 人工操作者必须闭合该无盖车 辆的盖子。尤其是当考虑在用于运输讨论的颗粒材料的列车中通常包括多少个无盖车辆 时， 该过程需要不希望有的大量劳动。
类似地， 使用另外的遮盖物， 例如覆盖在煤或其他颗粒材料的顶部上的防水布 (tarp) 或织物， 需要人工操作者实施， 再次使装载操作复杂化。
发明内容 因此， 本发明的目的是提供用于有效地最小化或降低顶部开口的无盖车辆中颗粒 材料损失的系统和方法。
根据本发明的一方面， 压紧系统 (compacting system) 压紧在铁轨上滚动的顶部 开口的铁路无盖车辆中的颗粒物质。压紧系统包含邻近铁轨的压紧站和扫描系统， 扫描系
统在无盖车辆沿铁轨朝着压紧站运动时扫描每个无盖车辆。 扫描系统将每个无盖车辆的数 据传送至电子控制系统。 压紧站具有至少一个压紧构件， 例如板结构或滚筒 (roller)， 其被 配置为接触无盖车辆中的颗粒物质的上部表面。电子控制系统控制压紧站， 使得压紧构件 啮合无盖车辆中的颗粒物质的上部表面并向其施加力， 以便压缩无盖车辆中的颗粒物质。
根据本发明的一方面， 用于压紧铁路无盖车辆中的颗粒物质的方法包含 ： 扫 描无盖车辆并从中产生对应于无盖车辆的尺寸或根据其可以确定车辆尺寸的标识 (identification) 的数据， 以及从扫描站接收数据 ； 并且使用来自扫描站的数据控制压紧 站的操作。控制压紧器站， 从而执行以下步骤 ： 当前壁在压紧站的压紧构件下穿过时， 将压 紧站的压紧构件提至高于无盖车辆的前壁的顶部高度的高度 ； 降低压紧构件以便当无盖车 辆的敞口内部在压紧构件下穿过时， 接触颗粒物质的上部表面， 并且向颗粒物质施加压紧 力； 以及当后壁在压紧站的压紧构件下穿过， 将压紧构件提至高于无盖车辆的后壁的顶部 高度的高度。
根据本发明的另一方面， 压紧站包含支撑压紧构件的支撑结构， 该压紧构件横向 穿过并且高于被配置为运载铁路车辆的一对铁轨延伸。 压紧构件被支撑以便在上部位置与 下部位置之间做往复垂直运动。 上部位置使得无盖车辆的前壁和后壁能够在压紧构件之下 的铁轨上穿过。下部位置使得当无盖车辆货物空间处于压紧构件下时， 下部位置中的压紧 构件啮合具有顶部开口的货物空间的装满的无盖车辆中的颗粒物质的表面， 并且向其施加 向下的压紧力。 压紧构件的横向尺寸足够小， 使得压紧构件配合到无盖车辆的货物空间中。 根据本发明的另一方面， 提供用在火车调车场 (railroad yard) 中的系统， 通过该 系统， 能够在一组铁路铁轨上拉顶部开口的无盖车辆的列车。铁路铁轨在倾卸或装载装置 下延伸， 当无盖车辆在该倾卸或装载装置之下穿过时， 该倾卸或装载装置以煤或其他颗粒 材料填充每个无盖车辆。
在填充装置下穿过后， 铁路车辆继续前进， 直到其抵达该系统的第一扫描站， 在该 第一扫描站扫描铁路车辆以确定其尺寸。这可通过如下步骤来完成 ： 用横穿铁路铁轨的 激光束系统检测铁路车辆的存在， 并且然后激活扫描器， 扫描器询问铁路车辆上的 RFID 标 签。该 RFID 标签由行业标准规定， 并且这些标签包含或链接定义关联该标签的无盖车辆的 尺寸及其操作的其他方面的数据。
然后， 经扫描的 RFID 标签被传送至计算机系统， 计算机系统控制系统的随后的压 紧站。压紧站沿铁路铁轨设置在铁路车辆的前方更远处。铁路车辆每个都抵达该压紧站， 其也使用发射横穿铁路轨道的激光的激光系统从而当铁路车辆移动时检测铁路车辆的存 在以及速度。压紧系统包括压紧设备 (compaction apparatus)， 压紧设备由液压系统支撑 在铁路车辆之上以便上下垂直运动， 该液压系统能够将压紧系统升高或降低至指定或预定 的高度。
在正常的操作中， 铁路车辆抵达压紧站， 并且由激光装置检测， 然后控制该系统的 计算机系统引起压紧装置提升至越过 (clear) 无盖车辆的前端的某一点， 并且然后降至接 触颗粒材料的某一点。
根据一个实施例， 压紧系统具有用于密封或压紧路面的常用类型的振动滚筒。该 压紧滚筒啮合无盖车辆中的颗粒材料， 并且在其上施以足以压紧材料的足够的力， 以便其 不被大量吹出无盖车辆。
根据另一实施例， 在压紧系统中提供多个压紧站。每个压紧站都包括大致平坦的 部分， 后者可大致垂直移动或转动， 以便压紧站可以被移动远离颗粒材料或者向下移动从 而与其啮合， 并且清理铁路车辆内的材料的表面。 每个压紧站都具有这样的振动装置， 即其 产生振动， 从而向装在下面的颗粒施压， 并且将其压紧。 第一压紧站将颗粒向下压紧至第一 高度， 而第二压紧站将其压至比第一高度低的第二高度。 优选地， 第三压紧站将颗粒甚至进 一步向下压紧。压紧后， 颗粒应大致处于铁路车辆的两侧的顶弦 (top chord) 水平高度处。
在此也公开一种压紧颗粒材料的方法， 其中煤被装载到无盖车辆中， 并且然后随 着无盖车辆移动， 车辆在这样的可垂直移动的滚筒系统下穿过， 该系统向下压在煤的上部 表面上， 并且将其压紧在无盖车辆中， 或者车辆在处于压紧车辆中的颗粒的一个或更多振 动板压紧站下穿过。
可替换的应用具有手动操作系统， 从而降低扫描和 / 或自动化的成本和复杂性。
根据说明书， 本发明的其他目的和优点将变得明显。 附图说明
图 1 示出煤滑槽装载系统， 其装载正被连续拉过煤场的无盖车辆。图 2 是示出无盖车辆通过读取器站和压紧站的随后工序的示意图。
图 3 是示出扫描站的示意性细节图。
图 4 是示出压紧站的从铁路车辆后面的透视图。
图 5 示出从压紧站的列车的前面位置的视图 ；
图 6 是图 4 的部分剖面图， 其示出压紧系统中的滚筒的内部位置。
图 7 是具有压紧系统的计算机操作的示意图。
图 8 是由计算机控制的整个系统的操作流程图。
图 9 是根据本发明的用于滚筒的支撑类型的放大细节图。
图 10 是示出滚筒和支撑的连接详细视图， 在该支撑上允许滚筒转动。
图 11 是附接至压紧系统的支撑结构的滚筒的进一步详细视图。
图 12 是支撑滚筒的支撑结构的俯视图。
图 13 是图 12 所示的部分的仰视图。
图 14 示出也被称为压紧站的压紧系统的替换设计的透视图。
图 15 示出图 14 中的压紧站的部分剖面图。
图 16 是根据本发明的压紧系统的替换实施例的透视图。
图 17 是支撑压紧系统的替换实施例的液压系统的框架的透视图。
图 18 是图 16 的压紧系统的透视图， 其也示出具有以虚图示出的外部支撑上部结 构的替换实施例的三个清理站。
图 19 是示出替换实施例的压紧系统的三个站的侧视图。
图 20 替换实施例的压紧系统中的第一站一侧的详细示意图。
图 21 包含替换实施例的压紧系统的三个站中每一个站的透视图。
图 22 是替换实施例的压紧系统的第二站的详细透视图。 具体实施方式如图 1 最佳示出， 列车 3 由一系列连续连接的顶部开口的无盖车辆 5 组成， 其被火 车头 ( 未示出 ) 以相对低的速度沿一对铁路铁轨牵引。当车辆以相当低的速度被牵引穿过 煤或其他颗粒材料装载区域时， 倾卸或装载滑槽 4 将颗粒材料 6 装进顶部开口的无盖车辆 5 的内部， 并且将每个填至无盖车辆的顶部， 或者达到其运行货物高度的顶部。可使用标准 的现有技术装填系统， 或者可改良该装填系统， 从而最优化无盖车辆中的材料沉积以便压 紧和清理。为了确保本发明的益处， 特别优选的是煤， 其具有 1 至 3.5 英寸直径范围的颗粒 尺寸， 更优选 1.5 至 2.0 英寸或者 2.0 至 3.0 英寸的直径范围。
如图 2 最佳示出， 装填无盖车辆 5 之后， 车辆继续向煤或其他颗粒材料压紧系统前 进。列车 3 的车辆 5 沿铁轨在以 A 示出的向前方向前进。
参考图 3， 在沿铁轨的一点上， 车辆穿过扫描站 7。扫描站包括两个横向间隔的柱 子 8， 每侧铁轨上有一个。大致以 9 示出的激光传感器包含激光发射器 10， 激光发射器 10 被支撑在一个柱子上， 并且发射横穿铁轨的激光束到激光接收器和发射器 13。
该激光接收器 13 检测车辆 5 之间何时已出现间隔， 其指示新的车辆正在移进柱子 8 的扫描区域。然后， 激光位置传感器 13 引起 RFID 读取器 11 扫描包含在关联的铁路车辆 5 中的 RFID 标签， 铁路车辆 5 在那个时间点通过激光传感器 9。该激光 RFID 标签包含这样 的数据， 即该数据由激光接收器和发射器发射至关联压紧和压型 (profiling) 系统 15 的计 算机系统， 压紧和压型系统 15 具有能够接收数据的计算机系统。 RFID 数据包含关于铁路车 辆的行业标准化的数据， 其指示行业中相关的许多预先设定的标准信息块， 例如车辆的尺 寸以及其负荷的其他方面， 以及用于铁路车辆 5 的其他起源数据 (provenance data)。 通过扫描器站 7 之后， 车辆 5 继续以低速 ( 大约 1mph) 朝着压紧站 15 前进， 压紧 站 15 为压型以及任选地为液体喷雾塔 (liquid spray tower)， 其约束无盖车辆 5 的煤或颗 粒材料 6 的顶部表面， 以便限制在无盖车辆 5 运输期间较小颗粒的损失。
当无盖车辆抵达压型或压紧站 15 时， 车辆的速度及其高度由例如出现在扫描站 7 中的激光系统这样的系统检测。然后， 关联横向间隔柱子 14 的液压系统将压紧站 15 的上 部部分 17 移至高于无盖车辆 5 的前壁 18， 并且然后在前壁 18 穿过后降至无盖车辆的内部 中， 以便压紧单元 17 压缩无盖车辆 5 中的颗粒材料的表面。可任选地， 也可施加液体喷雾， 液体从邻近外壳 19 中的化学槽 (chemical tank) 供应。 外壳 19 也容纳这样的计算机系统， 即该计算机系统控制系统的整体操作， 包括压紧顶部单元或集装架 (palette)17 的定位。
参考图 4， 压紧系统顶部单元 17 被支撑在左柱子 20 和右柱子 21 上。压紧单元 17 具有被支撑在液压系统上的框架结构， 该液压系统支撑水平定位的横向延伸的滚筒 23 在 框架上转动。滚筒 23 为密封和压缩道路表面常用的转动振动滚筒。该滚筒 23 例如可由位 于美国新泽西州阿弗内尔的 BRADCO 公司以型号为 VRS 84 出售的路面压路机产品改制。这 是 24 英寸直径的滚筒， 其宽度为 84 英寸， 并且提供以每分钟 2600 次振动提供 10,000 磅的 冲击力 (impulse force)。该振动由具有偏移重量的附加装置产生， 后者通过转动马达或 液压泵而被驱动， 液压泵由加压液压流体驱动。该振动装置固定地固定于支撑滚筒 23 的框 架， 并且当滚筒在煤上滚动时， 振动通过刚性框架传送至滚筒 23 从而在滚筒中产生振动。 可替换地或另外， 可通过滚筒 23 的圆柱形主体内的偏心转动机构提供振动， 其由滚筒以更 高的 rpm 驱动。适合本发明使用的一种振动装置由 Allied Construction Products， LLC 公司出售， 其型号为 2300“HO-PAC” 振动压路机。
如图 6 所示， 滚筒 23 被支撑在液压机支腿 31 和 33 上， 以便可通过经计算机系统 控制的液压向上和向下运动， 该计算机系统操作整个压紧或处理。 配置该液压系统， 使得在 默认的 “断开” 状态中， 将滚筒 23 举起， 使其接近顶部单元 17， 从而滚筒 23 足够高以越过任 何铁路车辆的最高的允许间隙轮廓 (clearance profile) 的顶部， 从而在滚筒 23 处于上方 位置的情况下， 任何铁路车辆都能够通过滚筒。因此， 如果系统被关闭或缺乏动力， 液压就 举起单元 17， 并且没有以下可能， 即头部 17 撞击正在被推动经过压紧站 15 的车辆。
在压紧操作中， 压紧站 15 中的传感器， 例如与扫描站 7 中相同的激光位置传感器， 检测车辆抵达压紧站 15。响应于该检测， 计算机系统引起头部 17 中的液压支腿 31 和 33 将 滚筒 23 举起至高于无盖车辆的前壁 18。 举起的高度可为可能的全部高度， 但是优选由计算 机控制系统基于从车辆 RFID 标签的扫描接收的数据确定， 该标签提供车辆 5 的前壁 18 的 高度尺寸数据。 在铁路车辆 5 向前移动足够的距离以便前壁 18 向前穿过滚筒 23 之后， 滚筒 23 降至颗粒材料前部， 该颗粒材料常常在车辆的中间隆起， 具有向下和向前倾斜的倾斜表 面。滚筒 23 啮合颗粒材料装载的该向前的倾斜表面部分， 并且然后沿煤或颗粒材料的顶部 滚动， 将其压紧， 并且清理该表面， 使得其顶部表面平坦或接近平坦， 对应于圆柱形滚筒 23 的形状。车辆 5 向前移动， 并且滚筒 23 压紧材料 6， 朝着车辆 5 的后壁 24 滚动。当计算机 系统基于来自 RFID 数据的车辆长度以及车辆被检测的速度， 或者基于一些其他检测系统， 确定车辆正接近后壁 24 处于离滚筒 23 的预定阈值限制距离内的点时， 系统引起液压举起 滚筒 23， 使得当后壁 24 在其下穿过而越过后壁 24。然后， 滚筒 23 被继续举起， 直到其越过 下一车辆 5 的前壁 18。
在一个实施例中， 滚筒 23 的直径为 24 英寸而宽为 84 英寸。滚筒的总表面积为 2 6333 平方英寸 (in )， 大约 25％的表面积 ( 即大约 1583in2) 与煤接触。滚筒 23 其自身的 重量为 2250 磅。向下施加在滚筒 23 上以实现适当的压紧的力在 2000-30,000 磅冲击力的 范围内， 并且优选为接近 10,000 磅 ( 大约 9,800 磅 ) 的冲击力， 引起从滚筒 23 到煤上的总 向下的力大约为 12,300 磅。冲击力基本上是这样两个力的组合， 即来自液压系统的压在滚 筒上的最大向下力， 与来自振动以最大力用于其振动循环的最大力的组合。来自滚筒的施 加在煤上的压强在 2 至 50 磅 / 平方英寸 (psi) 的范围内， 并且优选在 7 至 19 磅 / 平方英 寸的范围内， 并且最优选为大约 8psi( 即 12,300 磅 /1583in2 ＝ 7.77psi)。最大的 psi 应 不超过 50psi。
当车辆 5 在滚筒 23 下穿过时， 该力可以不变或在车辆的长度上改变。当该力可变 时， 集装架 17 朝着无盖车辆的前部以最大的力向下压在滚筒 23 上， 并且当滚筒 23 朝着车 辆的后部穿过时该力变小， 以便形成更符合空气动力学的外形并避免溢出。
另外的任选特征是在煤上喷撒表面活性剂或除顶剂 (topping agent)， 尽管原始 设计不包括液体表面活性剂选项。参考图 5 和图 6， 集装架 17 可包括喷嘴系统， 其在无盖 车辆 5 中的颗粒材料 6 的上部表面上喷洒表面活性剂或除顶剂。该除顶剂也帮助防止车辆 5 中正在运输的特别非常小的材料颗粒飞走。适合用作除顶剂流体的一种试剂是 Zinkan Enterprises 公司以 DT50 名称销售的产品， 其为用于煤应用的水聚合体分散剂， 该公司地 址为俄亥俄州温斯堡北 Case Parkway1919 号， 44087。
通过与歧管 28 连接的一排喷嘴 30 施加除顶剂， 该歧管分配来自外壳 19 中的流体 供应的除顶剂流体。为了确保液体喷雾被有效地提供并且 / 从而降低风的影响， 喷嘴 30 位于顶部单元 17 的整流装置 32 之后， 并且进一步提供橡胶材料的风挡块 (wind block)25。 在图 5 中切除的该风挡块 25 足够低地延伸， 从而当无盖车辆在顶部单元集装架 17 下穿过 时， 接近无盖车辆的表面越过。
除了供应除顶剂或表面活性剂， 也提供液压管路 29， 其引起来自外壳 19 的液压流 体到达液压圆筒 31、 33， 液压圆筒 31、 33 推动滚筒 23 向下移动， 啮合被压紧材料。
图 7 中示意性示出计算机化的控制系统。外壳 19 中或其他位置与压紧单元 15 通 信的基于 PC 的计算机系统 35 通过 USB 控制系统 37 向驱动器装置 39 发送电子控制命令。 该驱动器装置 39 控制压紧器滚筒 23 和位于 41 处的两个液压支腿的定位系统两者的运行， 该液压支腿为图 6 中的液压支腿 31 和 33。在系统开始时， 驱动器 39 开启第一继电器 43， 第一继电器 43 开始液压动力单元 45 的产生动力的运行。液压动力单元提供驱动振动滚筒 23 和液压支腿系统 41( 支腿 31 和 33) 两者的加压液压流体。驱动器 39 也控制另一个继电 器 44， 继电器 44 开启阀 47， 以便允许液压流体流向振动滚筒系统 23， 驱动该系统并提供振 动所需的能量。该振动对于滚筒来说是用于其基于道路的操作的标准振动。优选地， 该振 动为每分钟 500 次振动 (vpm) 至 5000vpm 之间。对于压紧煤特别优选的是大约 2600vpm 的 振动。 驱动器 39 也开启控制电磁阀 51 的继电器 49， 电磁阀 51 选择性地允许液压流体 流向定位系统的液压支腿系统 41( 包含支腿 31 和 33)， 引起滚筒 23 下降。继电器 49 也选 择性地关闭电磁阀 51， 在该情况下， 支腿 31 和 33 到达默认位置， 即滚筒被提起。该继电器 49 由 PC35 通过驱动器 39 控制， 使得滚筒 23 被提得足够高， 从而当无盖车辆 5 在其下穿过 时， 越过该车俩的前壁 18。然后， 在铁路车辆移近柱子 20 和 21 之后， 由另外的基于激光的 检测系统触发继电器 49， 从而下降并啮合无盖车辆 5 中的颗粒材料。在铁路车辆经过压紧 站 15 的通道的结尾处， 流至液压支腿的液压流体再次被继电器 49 和电磁阀 51 关闭， 使得 液压支腿 31 和 33 引起滚筒 23 升至其静止位置， 越过无盖车辆 5 之上， 以便也越过无盖车 辆 5 的后壁。滚筒 23 保持在该提升位置， 直到其越过下一个铁路车辆的前壁 18 从而抵达 压紧站。
液压动力以及作为结果的压紧力可保持不变， 或者随着车辆 5 继续前进而由继电 器逐渐降低， 而滚筒 23 滚动并以较小的力将无盖车辆 5 中的材料朝着车辆 5 的后部压缩。
参考图 8， 流程图示出该系统过程的逻辑。铁路车辆最初在扫描站 7 执行的扫描 步骤 53 中被扫描。然后， 在步骤 55 中， 从铁路车辆 RFID 标签扫描得到的数据被发送至控 制计算机系统。 然后， 接收计算机系统根据该数据确定扫描是否已得到精确的信息， 或者数 据是否已出现错误或失误 (corruption)。如果该扫描为具有失误数据或不可靠数据的不 合格扫描， 则在步骤 57 中， 滚筒 23 就被留在升高的默认位置， 并且不向液压支腿 31、 33 施 加液压压力。另外， 执行步骤 59， 记录关于扫描问题的日志， 用于未来可能的维护或矫正措 施。如果该扫描良好， 则在步骤 61 中该过程开始压紧活动。在步骤 63 中， 基于铁路车辆的 高度通过驱动器定位滚筒 23。 另外， 在存储步骤 65 中， 在计算机可存取存储器中记录数据， 记录从扫描得到的铁路车辆数据。
滚筒 23 被配置用于当前应用， 从而提供如已提到的至少 2,000 并且优选至少 20,000 磅 / 平方英寸的向下的力。该力由液压支腿提供， 例如图 6 中的支腿 31 和 33， 并且 可在两者之间支撑 COTS 街道铺面滚筒。也可使用支撑滚筒 23 的其他结构， 并且可制作滚
筒自身， 而不简单地从现货供应产品取得。
图 9 中示出用于支撑制作的滚筒的一种可替换结构。 滚筒 23 其自身由具有顶部连 接结构 67 的设备支撑， 该顶部连接结构连接至用于施加向下的力的液压系统， 例如顶部单 元或集装架 17 中穿过铁轨延伸的横梁， 其在每一端由各自的一个液压支腿 31 和 33 支撑。 该连接结构 67 与向下延伸的支撑结构 69 连接， 支撑结构 69 连接至角撑板框架构件 71。该 框架构件包括许多向上延伸的加固片 73， 其使结构坚硬而不过度增加其重量， 过度增加重 量将在提升滚筒方面存在困难。
参考图 10， 其示出在滚筒 23 的末端处框架 71 的连接。框架 71 包括末端轮轴支 撑部分 75。该部分 75 具有其中的轴承毂 77， 轴承毂 77 延伸通过孔体 79， 从而啮合固定装 置 81， 固定装置 81 附接至圆柱形滚筒 23 的平坦末端部分 83。末端部分 75 在每一侧都一 样， 左右侧相互镜像。轴承结构 81 是一种非常坚固的设计， 并且额定为至少 10,000 磅的 负载重量。将轴承毂 80 的外部部分固定至框架 71 的末端部分 75 的轴承螺丝额定至少为 170,000KSI。末端结构 75 被焊接至框架 71 的剩余部分， 从而确保对于滚筒 23 的可靠结构 支撑。
图 11 示出制作的圆筒的构造细节。该实施例中的圆筒为 24 英寸标准的 40 钢管， 而内壁厚度为 5/8 英寸。其在两端被固定至圆形连接器末端盘 87。这些中的每个都被固定 至各自的轴承系统， 并且然后被支撑在框架 71 上。 图 12 和图 13 中示出框架的结构细节。如图 12 所示， 框架 71 在其两端用末端部 分 75 固定。肋 73 从框架 71 的顶部向上延伸， 并且加固该结构， 使得可通过该梁结构施加 相当大的向下的力。在末端件 75 上有相应的片 76， 在此处它们可额外地支撑这样的负荷， 即该负荷从液压支腿传递通过支撑结构 67 和 69， 并且然后通过框架 71， 经轴承到达滚筒 23 并且到达正在压紧的颗粒材料。
参考图 13， 框架 71 的下面 86 没有肋， 而是整个结构梁的平坦凸缘 86。另外， 末端 部分 75 的梁具有角撑板部分 87， 提供角撑板部分 87 以加强因此带给滚筒 23 的负荷。
参考图 14， 其示出压紧站的替换实施例。 该替换实施例具有支撑在四个柱子 92 上 的集装架结构 91， 形成列车或车辆能够在铁轨 ( 未示出 ) 上被牵引通过的拱形结构。
参考图 15， 在上部集装架 91 的外部整流装置 93 下面， 在每个柱子 92 上都以四个 液压支腿 95 的形式提供可移动系统。当这些液压支腿处于默认的 “上方” 位置时， 提起集 装架 91， 从而越过穿过其下的任何车辆或火车头。 当被供应液压流体时， 如上关于较早的实 施例所述， 液压支腿 95 向下推动集装架 91。
在集装架 91 内， 以 97 示意性示出的框架结构支撑中心水平延伸的滚筒 98 以及两 个倾斜的侧清理滚筒 99。这些滚筒 98 和 99 一起工作， 类似第一实施例的水平滚筒 23， 除 了当被向下压时， 其提供无盖车辆 5 中颗粒材料的隆起或冠形堆积， 其在煤运输中通常出 现， 因为煤漏斗不能完全一致地将煤倾泻到无盖车辆中。圆筒也可通过未示出的系统独立 运动， 从而引起例如中心圆筒滚筒 98 下降更深至无盖车辆 5 中， 从而在无盖车辆 5 中的冠 形材料的面向前的倾斜表面上滚过。
另外， 支撑圆筒 98 和 99 的框架 97 可通过两个液压圆筒 101 和 103 移动， 用于在 支撑铁轨 100 上的向前和向后的往复运动。对于这些圆筒 98、 99 的默认位置是被牵引通过 压紧站的车辆的相对后部的位置。当液压动力单元向这些另外的两个圆筒 101 和 103 提供
液压流体时， 其导致框架 97 及其滚筒 98、 99 向前以大约 3 或 4mph 的速度在引导铁轨 100 的短长度上移动。
滚筒的振动由如第一实施例中的系统提供， 其中在附接至框架 97 的液压泵上的 偏心负载转动装置通过液压流体驱动， 以便以适当的速度转动， 从而产生上述振动。 振动继 续前进通过框架到达压紧装置的一个或多个滚筒。可替换地或另外， 可使用包含偏心转动 负载的振动装置， 其在 ( 多个 ) 滚筒的圆柱形主体内以相对高速转动。
由于车辆大约以 1mph 的速度移动， 这意味着滚筒 98 和 99 能够向前比车辆移动得 更快。这允许使用液压滚筒 98 和 99 来压缩无盖车辆中冠形材料的面向下、 向后的斜坡， 并 且将整个车辆向下压紧至后壁后， 比车辆移动更快地向前返回， 以便压紧铁路车辆后端处 的向后向下的倾斜表面。当完成该向前运动时， 框架 97 和滚筒 98 以及 99 返回至引导铁轨 100 上的往复运动的后端。
图 15 中示出的两个另外的液压圆筒的结构还可以有利地应用到支撑单个滚筒的 结构， 例如图 6 所示的实施例中的滚筒 23， 其中滚筒基本横向延伸穿过车辆的整个内部。 在 该情况下， 操作与关于图 15 所述的三滚筒系统一样， 除了省略对角放置的滚筒。然后， 当车 辆向前移动时， 单个滚筒能够向后在煤上滚动， 并且在车辆中的煤的后部斜坡上向前向上 滚动， 其通过框架比正在被牵引的车辆向前移动得更快来实现。 另外， 也可在整流装置 93 内提供喷雾嘴系统 105， 从而在颗粒材料上喷洒一些表 面活性剂或保持液体。
参考图 16， 其示出压紧系统 111 的可替换实施例。该系统基本上通过与上述实施 例一样的计算机化系统操作， 其中用 RFID 读取器扫描接近的铁路车辆， 并且来自该读取器 的数据被传送至计算机系统， 计算机系统控制压紧平台 113 中的液压装置的运动。
类似上述实施例， 压紧系统 111 被支撑在铁轨每侧上的塔形结构 115 上， 顶部开口 的无盖车辆在装载颗粒货物 ( 最普通的是煤 ) 后在铁轨上移动。塔形结构 115 在其上部端 支撑框架 117， 框架 117 为水平布置框架， 其被支撑用于通过两个液压圆筒 119 的运行而向 上和向下移动。 通过拱形支撑上部结构 121 额外加固框架 117， 拱形支撑上部结构 121 被固 定在框架 117 之上， 使得支撑结构 121 和 117 形成一体结构， 其能够承受由压紧系统 111 与 压紧系统在其上操作的铁路车辆之间的压紧和交互作用产生的负载。
液压圆筒 119 被配置为响应计算机控制而提升结构 117 和 121， 以及大致以 123 示 出的三个压紧器或清理器站， 后者依靠结构 117 和 121。 框架 117 的默认位置在液压流体中 没有压力的情况下被升高以便完全越过火车头或无盖车辆或在其下穿过的其他任何铁路 车辆。在计算机控制下适合向圆筒 119 提供液压流体， 从而引起框架 117 下降到高于无盖 车辆的操作距离。计算机系统安排提升的时间， 使得在该提升条件下， 无盖车辆 5 的壁或火 车头 ( 未示出 ) 或其他铁路车辆可自由地在压紧站下穿过。一旦越过铁路车辆的前壁， 计 算机就激活液压装置 119， 其将结构 117 和 121 以及清理站 123 向下推动， 使得站 123 能够 在适当时啮合并压紧无盖车辆 5 中的煤。 计算机类似地提起框架 117 和清理站 123， 从而当 无盖车辆 5 在塔形结构 113 下穿过时越过无盖车辆 5 的后壁。
参考图 17， 框架 117 被支撑在液压圆筒 119 上以便往复垂直运动。液压圆筒 119 由计算机系统控制， 从而避免清理器站 123 和煤之间的接触， 除非清理适当。框架其自身由 大概正方形构造的外部横杆 125 以及两个横向的横梁 127 和 129 构造， 横梁 127 和 129 限
定框架 117 中的三个间隔， 相应的一个清理站延伸通过其每一个间隔。
不锈钢液压管道的液压管路 131 从固定的液压歧管 161 到达圆筒 119。液压歧管 161 具有许多出口， 其由计算机系统独立操作， 从而允许或中断液压流体流动通过管路 131 流至各自圆筒 119， 从而选择性地提起或降低整个框架 117。歧管 161 的其他出口由柔性材 料的管路连接至压紧站 139、 141 和 143 的单独的液压圆筒结构 133、 135 和 137， 从而选择 性地将其升高或降低以便压紧煤。歧管 161 被连接至计算机系统并被计算机系统控制， 计 算机系统控制清理 / 压紧器系统的运行， 并且能够选择性地控制框架 117 的垂直运动， 并且 控制单独的圆筒 133、 135 和 137 中的每一个， 从而按照计算机系统的引导而相互独立运动。 当被计算机致动时， 歧管引导液压流体到选择的一个圆筒或多个圆筒， 并且它们向框架或 清理站施加向下的力， 以便使其向下移动从而清理和压紧无盖车辆中的煤或颗粒材料。
液压圆筒优选美国新泽西州 Lambertville 的 Lehigh Fluid Power 公司制造的 现货供应产品。用于提升框架的两个液压圆筒 119 优选每个都为 6 英寸孔、 60 英寸行程 (stroke) 的液压圆筒。 控制每个清理站 133、 135 和 137 的独立运动的液压圆筒每个都优选 为具有 6 英寸孔以及 12 英寸行程的液压圆筒。
参考图 18， 支撑结构 121( 以虚图示出 ) 被有效固定至每个液压圆筒结构 133、 135 和 137 的上部末端。这些液压圆筒结构每一个都包括各自的刚性安装的梁， 该梁从上部结 构向下延伸， 并且枢轴地与各自的液压圆筒连接， 每一个液压圆筒都在其下部末端枢轴地 连接至大致以 139 示出的清理站Ⅰ、 大致以 141 示出的清理站Ⅱ以及大致以 143 示出的清 理站Ⅲ中的各清理站。 这些清理站中的每一个都关联各自的液压圆筒 133、 135 和 137， 并且 响应于其增压而可独立移动。
第一清理或压紧站 139 被纵向支撑在框架 117 的第一横梁 127 和后部梁 147 之间。 清理站 139 通过隔离振动连接结构 149 而被支撑并固定至后部梁 147， 该隔离振动连接结构 149 类似振动隔离发动机支架 (mount)。连接结构 149 通过螺栓固定至梁 147， 该螺栓延伸 通过大致以 151 示出的弹性体减震垫或圆环。这对横向间隔的弹性体垫防止振动从清理站 139 传递至横梁 147。类似地， 第二清理站 141 位于框架 117 的横梁 127 和 129 之间， 并且 通过类似于振动隔离系统 149 的振动隔离安装结构 153 固定， 隔离安装结构 153 被固定至 横梁 127。连接和支撑结构 153 包括螺栓， 螺栓通过在安装结构 153 和横梁 127 之间的一对 弹性体垫或圆环 155 将清理站固定至横梁 127， 该弹性体垫或圆环 155 防止振动在两者之间 通过。最后， 第三清理站 143 纵向位于框架 117 的横梁 129 和最后端的横梁 159 之间。第 三清理站 143 被支撑在被固定至横梁 129 的振动隔离连接结构 157 上， 其也包括如其他两 个连接结构 151 和 155 中的两个弹性体振动隔离垫 158。
参考图 19， 其中之一被示出的无盖车辆 5 装有煤或其他货物， 并且在行进方向 A 上 前进通过压紧系统 111。在图 19 的示意图中示出压紧系统的结构处于提起状态。在该示意 图中， 可见三个不同清理站 139、 141、 143 的相对运行高度。清理站Ⅰ (139) 具有最高的相 对位置， 并且其首先以最小的压紧状态接触无盖车辆中的煤或颗粒物质。
清理站Ⅱ稍微更低， 并且激活该清理站 141 的液压圆筒结构 135 包括被附接至加 固框架 121 的向下延伸的延伸梁 163， 引起结构 135 的圆筒的延伸行程将清理站Ⅱ (141) 压 至更低的距离。振动隔离连接 153 也包括从框架 117 的水平高度向下延伸的延伸梁， 从而 将清理站Ⅱ支撑在较低的高度。站Ⅲ具有甚至更长的延伸支撑 165， 其固定地固定至加固结构 121， 并且从那里固 定地向下延伸， 从而提供一较低高度， 液压圆筒 137 从该高度将站Ⅲ向下压。连接结构 157 也具有延伸梁， 其从框架向下突出， 从而提供站Ⅲ的较低运行高度。
参考图 20， 站Ⅰ包含液压圆筒结构 133， 液压圆筒结构 133 固定至支撑结构 121 上 的向下延伸的支架支撑梁 160。液压圆筒 133 的上部末端被枢轴地固定至支撑梁 165， 并且 下部末端被枢轴地固定至外壳 167。外壳 167 包括两个纵向间隔的垂直壁 169 和 171， 垂直 壁 169 和 171 从加固的上部固定结构 173 向下延伸， 上部固定结构 173 包含在垂直壁 169 和 171 之间延伸的水平壁， 从而形成盒形或槽形结构， 而加固角撑板附接在内部， 从而加强 该结构。另外， 结构 173 具有附接至其上部表面的加固结构， 而垂直凸缘枢轴地与圆筒 133 连接。
液压振动器 174 被支撑在被固定至压紧盘 181 并从压紧盘 181 向上突出的两个凸 缘之间。这些凸缘由振动隔离连接通过两对气动隔振器 175 和 177 固定至壁 169 和 171。 凸缘将液压振动器 174 联结至在其较低末端处的轮廓表面结构 179， 被固定至轮廓表面结 构 179。振动器 174 由加压液压流体驱动， 并且向压紧表面传递振动， 如以下将进一步讨论 的。
轮廓表面压紧结构 179 包括第一盘部分 181， 其在图 20 中大致水平， 第一盘部分 181 与向上倾斜的盘部分 183 连接， 盘部分 183 从盘 181 的前缘部分向前并且倾斜向上延 伸。盘 183 的前端由枢轴连接 185 固定， 枢轴连接 185 允许绕设备的横向水平转动轴的转 动。枢轴连接 185 将压紧清理表面结构 179 结合至连接结构 149， 连接结构 149 通过气动隔 振器 151 连接至框架 117 的前梁 125。当液压圆筒 133 延伸或收缩， 降低或提升液压振动压 紧器 174 和关联的站Ⅰ的压紧部分时， 枢轴 185 允许表面压紧结构 179 绕转动轴转动。
站Ⅱ和站Ⅲ被类似配置以便上下运动， 每个都具有各自的液压振动压紧器 174， 液 压振动压紧器 174 通过类似图 20 中所示的气动隔振器系统而被支撑在前壁 169 和后壁和 171 之间。该大概结构在图 19 中可见， 其中站Ⅱ的振动组件 187 和站Ⅲ的振动组件 189 被 示为被固定地固定至其各自的清理表面结构 191 和 193。
如图 21 中最佳示出， 站Ⅰ包含清理结构 179， 该清理结构 179 绕转动连接 185 被枢 轴地固定至具有两个气动隔振器 151 的振动隔离连接 149， 该两个气动隔振器 151 防止气动 振动器 174 产生的振动到达整个压紧系统 111 内。清理表面结构 179 包含与向上倾斜的初 始啮合盘 183 结合的第一盘 181， 初始啮合盘 183 以相对于水平大约 30 度角向上成角， 并且 从盘 181 的前缘向前延伸。倾斜盘 183 和水平盘 181 一起组成站Ⅰ的横向中心部分， 并且 这在无盖车辆中的颗粒材料或煤的堆积的顶部提供平面压紧。
清理表面结构 179 也包括倾斜延伸的侧盘 195， 其从盘 183 的横向侧倾斜向下和横 向延伸， 与盘 183 成 45 度的角度。从盘 195 的横向末端的结构宽度稍微比无盖车辆中的货 物空间的内部宽度小一些。倾斜延伸盘 197 与水平盘 181 整体形成， 并从其横向侧向下倾 斜延伸， 与盘 181 成 45 度角。这些盘 197 的较低末端在无盖车辆的内部空间的宽度附近， 并且每个盘 197 都装备有硬橡胶翼板 199， 硬橡胶翼板 199 允许清理表面结构 179 在没有金 属与金属的接触的情况下接触无盖车辆的侧铁轨的上弦， 金属与金属的接触可能对清理表 面或铁路车辆中的任一个造成损害， 并且硬橡胶翼板 199 还允许部分封闭装进车辆 5 中的 煤， 从而防止压紧期间煤块从车辆落出。盘 195 和 197 通过从其上部表面向上延伸的肋加固。 施加至煤用于压紧的力类似第一实施例中施加至煤的力。振动器装置 174 可为关 于滚筒实施例所述的离心负载液压马达。振动器压紧器 174 提供优选大约 40Hz 或 2400 次 振动 / 分钟的振动， 虽然也可有效使用其他的振动速度。
振动器 174 通过成对的四个气动隔振器 175 和 177 隔离， 其中一对在前面， 处于振 动器和壁 169 之间， 而另一对处于振动器 174 和后壁 171 之间， 以便基本仅通过被固定至清 理表面结构 179 的盘 181 并从其向上突出的前和后凸缘传递振动。就振动传送进枢轴支撑 185 来说， 该振动也被连接器 149 和框架 125 之间的气动隔离器 151 隔离在枢轴清理表面 179 中。
通过液压圆筒 133 施加至顶壁和支撑结构 173 的向下的力以及系统的总重量为大 约 3,000 磅的连续向下力， 并且当与振动结合时， 引起周期振动力， 其具有大约 24,000 磅的 最大冲击力， 即结合最大总力 27,000。这些力的水平可按适合给定的应用而被调节。来自 压紧站的煤上的压强在 2 至 50 磅 / 平方英寸 (psi) 的范围内， 并且优选为 7 至 19 磅 / 平 方英寸的范围， 并且最优选为大约 8psi。最大的 psi 不应超过 50psi。在站Ⅰ、 站Ⅱ和站Ⅲ 中的每个站上施加类似的振动、 力和压强。
站Ⅰ开始无盖车辆中的材料冠部的压紧过程。当无盖车辆 5 向前滚动时， 第一接 触是与在盘 183 处的负载颗粒接触， 其啮合煤和在其下侧的面向下的啮合表面以及侧翼 195 的表面， 并且开始将其向下楔压， 在煤上滑动， 直到其抵达盘 181 下并在其侧翼 197 下的 连续表面， 其中煤被压紧至最终高度， 并且第一站Ⅰ穿过车辆 5 的后部到后面的煤。当无盖 车辆的前壁 201 在第一清理站Ⅰ下穿过时， 就立即施加该初始压紧。振动和向下的力将颗 粒材料压缩至盘 181 的后缘水平， 其高于铁路车辆 5 的顶侧弦 203 大约 10 英寸。倾斜横向 盘 195 和 197 也在煤上产生清理的压紧冠， 并且橡胶翼板 199 防止煤或颗粒物从铁路车辆 掉落。在该压紧期间， 盘 181 优选接近水平， 但是可由于枢轴 185 和煤的高度而成角度。
再次参考图 21， 站Ⅱ包含外壳中的振动器 174， 其基本与站Ⅰ的振动器外壳具有 相同的结构。 该外壳包含顶壁和加固结构 173， 加固结构 173 在其下部端枢轴地与液压圆筒 135 啮合， 并且与前壁 169 和后壁 171 形成大致槽形的角撑板结构， 而前壁 169 和后壁 171 支撑其中在垂直凸缘之间的振动器 174， 该垂直凸缘从压紧表面结构的顶部向上突出， 该压 紧表面结构通过另两对气动隔振器 177 和 175 被拴接在与壁 169 和 171 的振动隔离连接中， 由此从液压和外部外壳隔离振动器 174 和振动压紧表面。
站Ⅱ的振动器 174 被固定地固定至清理表面结构 205， 当其在煤上滑过时， 清理表 面结构 205 的一组面向下成角度的表面与煤啮合并将煤压紧。结构 207 包括平坦的中间盘 207 和对角向上延伸的成角度的表面盘 209， 表面盘 209 从盘 207 的前缘整体向上延伸至枢 轴连接 211， 枢轴连接 211 将清理表面结构固定至被连接至振动隔离连接 153 的延伸梁。 连 接结构 153 通过一对气动隔振器 213 被固定至框架 117 的横梁 127， 使得清理表面结构 205 的振动不传给框架 117。
清理表面结构 205 也包括两个向下成角度并且横向延伸的清理表面侧盘 215， 清 理表面侧盘 215 的每一个都在各自的橡胶翼板 217 中终止， 从而允许与无盖车辆 5 的上弦 203 紧密接触， 从而防止进行压紧时损失颗粒物质， 并且还允许橡胶翼板 217 和顶弦之间的 无损接触。另外， 站Ⅱ具有两个向下倾斜的延伸盘 219， 其每个都从水平盘 207 的横向外缘
向下并向外突出。盘 219 已固定至其外部较低末端或末端木板 (trencher)221。这些木板 221 一起刮这些表面 219 下的颗粒材料， 以便将其稍微横向向内移动， 并且在煤材料冠部的 每一侧都产生空间， 其允许穿过站 2 之后， 在煤堆积的顶部和铁路车辆 5 的侧壁的内部之间 在每侧上都有一至两英寸或更大的空间。通常， 所有站的金属表面都比无盖车辆内部的横 向宽度更窄， 而橡胶翼板被配置成至少部分在无盖车辆的侧壁的顶弦之上。
站Ⅱ的盘 209 的下面的煤啮合表面的对角向上斜面大约为 30 度， 并且其在由站Ⅰ 产生的压紧煤冠部上滑过， 将其压紧， 并在盘 207 的连续下表面下穿过， 而盘 207 优选在运 行期间接近水平。侧翼 215 和 219 发生类似的滑动压紧。煤被降低至由盘 207 的下表面的 后缘限定的第二压紧高度。在站Ⅱ施加的力和振动与站Ⅰ的相同。站Ⅱ在煤上穿过后， 材 料的压缩优选降至高于无盖车辆 5 的顶部横杆大约 5 英寸。
由于在无盖车辆装载之后但在任何压紧之前无盖车辆中的煤或颗粒材料可能的 高隆起， 站Ⅰ的侧盘 195 和 197 相对于中心盘 181 的向下的角度大约为 45 度。相反， 在站 Ⅱ中， 由于该阶段煤的压紧增加以及无盖车辆 5 中的材料的冠部高度降低， 横向翼盘 215 和 219 的向下角度相对于关联的盘 209 和 207 可能小至 10 度。
站Ⅲ是压紧系统的最终压紧和清理站。 站Ⅲ的清理系统包括被支撑在基本相同的 外壳中的相同的振动器结构 174， 即前壁 169 和后壁 171， 以及两对隔振器 175 和 177， 隔振 器 175 和 177 悬挂振动器 174 位于其间的被附接至压紧盘的一对凸缘。 站 3 的清理表面 223 大致包含第一倾斜盘 225 和直接位于振动器 174 下并被固定至其的基本水平盘 227。该结 构可绕枢轴连接 229 枢轴转动， 枢轴连接 229 连接至支撑梁 231 的较低端， 支撑梁 231 从隔 振连接结构 157 向下延伸， 隔振连接结构 157 具有一对被固定至框架 117 处的横梁 129 的 隔振器垫 233， 而隔振器垫 233 从中隔离振动器 174 的振动。
另外， 站Ⅲ包括在倾斜盘 225 的任一横向侧上的两个基本水平并稍微向下延伸 盘 235， 以及由稍微向下延伸盘 237 在基本水平的盘 227 的任一侧上形成的最终结束表面 (finishing surface)。这些盘 237 每个都在各自的橡胶翼板 239 中终止， 橡胶翼板 239 沿 铁路车辆 5 的顶弦跨过。在该压紧阶段， 力和振动速度与第一和第二站中相同， 现在煤被压 缩至基本与无盖车辆 5 的顶弦平齐的高度， 而至多在车辆的中间有轻微的隆起， 其被反映 在横向盘 237 的轻微角度中。在站Ⅲ施加的力和振动与站Ⅰ和站Ⅱ的相同。橡胶翼板 239 部分封闭车辆并且防止在最终清理过程期间未变成压缩的煤的松散煤掉出， 其在无盖车辆 中留下轻微隆起但紧密压缩的材料物质装载。
橡胶翼板由硬橡胶或其他弹性材料制成， 其能够接触铁路车辆 5 的顶部弦而不造 成损伤。结构的剩余部分， 即清理站 1 的清理表面 179 或站 2 的 205 和站 3 的 223 的所有 表面盘都优选由不锈钢形成， 并且通过从中向上突出的肋形物凸缘加固从而提供刚度以允 许以伴随的力压紧其下的煤。
本系统导致防护和清理工具， 其防止煤从车辆掉落或留在无盖车辆的顶弦上， 或 者用于进入装备的机械部分中， 即进入压紧系统的可移动表面中。
本压紧系统的运行优选为完全自动化及由计算机控制的， 并且框架 117 与相关的 清理站的上下运动完全由计算机用从 RFID 扫描器得到的所需信息以及激光扫描器控制， 激光扫描器实际上除了标签数据之外还检测车辆的接近和尺寸。 本系统允许三个站独立使 用， 使得该过程能够尽可能有效地起作用。在操作中， 基于例如根据 RFID 标签数据确定的车辆尺寸， 将框架和清理站Ⅰ、 Ⅱ 和Ⅲ提升至合理的高度， 从而当无盖车辆接近时越过前壁。 无盖车辆的前壁通过站Ⅰ， 并且 然后通过液压降低站Ⅰ以朝着车辆的前部接触煤。当前壁通过站Ⅱ时， 降低清理站Ⅱ以接 触已由站Ⅰ压紧的煤。 当壁通过站Ⅲ时， 站Ⅲ的液压系统降低站Ⅲ， 从而完成已被站Ⅰ和Ⅱ 压缩并清理的煤的压紧。 然后当无盖车辆的后壁到达站Ⅰ、 Ⅱ和Ⅲ时， 站Ⅰ、 Ⅱ和Ⅲ被提升， 优选每个都被单独提升。然后， 该过程对于下一铁路车辆重复。可替换地， 框架 117 可被提 升以在后壁之上越过所有的站Ⅰ、 Ⅱ和Ⅲ。
液压系统和清理站的位置调节煤的不同高度， 并且以当前的装载速度起作用， 这 意味着在该替换实施例中， 也可能连续而不停止地运行车辆， 并且向煤提供有轮廓的、 被压 紧的上部表面， 其将降低由于车辆的运动或者空气的通过而引起的煤的损失。
以上实施例已被描述为使用激光系统在无盖车辆抵达压紧站时检测其接近和可 能的尺寸。 在煤装载系统的环境中， 很可能空气中的灰尘引起可见度的限制， 这可能影响激 光或基于光的扫描和检测系统的运行。 因此， 可使用超声检测器代替在此描述的激光系统。
上述实施例中的滚筒或盘的振动使用液压振动系统实现。 可使用电振动系统代替 上述液压系统。 然后， 电动振动器代替液压振动器， 而提供电力的电缆代替将液压流体运载 给液压振动器的管道。
以上已描述控制压紧系统运行的基于 PC 的计算机系统。代替 PC 计算机， 压紧器 控制系统也可包括或基于 PLC( 可编程逻辑控制器 )， PLC 控制托盘和液压圆筒的运动， 其移 动实施例的各种滚筒或盘， 以便越过火车头或无盖车辆的壁， 并且从而下降进入无盖车辆 的内部空间， 从而压缩煤或颗粒材料。 PLC 是一种被配置用于自动化的过程控制的电硬件系 统， 并且它通常包含微处理器和一些可存取存储器， 该可存取存储器将加载到其中的软件 储存在其中， 这引起它适当地管理该过程， 以及它还包括用于基于相关输入 ( 例如， 在由扫 描器检测铁路车辆之间的间隔时产生的信号 ) 调节进程的大量输入或通信端口。PLC 类似 PC， 但是其内部编程专门用于运动控制系统。PLC 具有植入软件， 植入软件使其更容易控制 系统中的运动， 而不需要 PC 系统所需的底层代码 (underlying code)。PLC 系统或组合的 PLC/PC 控制系统具有数据处理 / 计费 (billing) 以及压紧器系统的运动控制的能力， 优选 地是压紧过程和提升压紧设备以越过铁路车辆和火车头等等由 PLC 控制， 而连接的 PC 系统 被提供进程数据， 用于系统管理、 计费每车费用以及任何其他维护或更高水平的操作， 例如 已经压紧了多少个无盖车辆。
本说明书中的术语应被视为描述而非限制术语， 并且在不偏离本发明的精神的情 况下， 本领域技术人员通过该公开将能够做出其中的改变或更改。