本发明属于货车控制系统技术领域，更具体地，涉及一种三级倾翻风缸及倾翻车。
背景技术：
国内作为倾翻车箱用风缸只有载重60t级kf60ak类自翻车用二级倾翻缸，其要求的风缸行程(1218mm)较短，只适合车箱倾翻45°的要求。为适应倾翻角度为65°的单侧卸自翻车使用行程要求，同时倾翻风缸受车辆空间限制，需要设计为三级倾翻风缸，倾翻风缸有效推出行程须大于2020mm，且其外形高度须小于1100mm。现有二级倾翻缸在实际应用过程中存在一些问题，主要有：风缸密封不严，导致气缸内油脂板结，影响风缸动作的情况。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种三级倾翻风缸及倾翻车，该三级倾翻风缸既满足倾翻车底部的安装空间，又具有足够的行程，并且通过填料的设置提高该三级倾翻风缸的密封性。
为了实现上述目的，本发明提供一种三级倾翻风缸，包括：
风缸外套；
外活塞，插接于所述风缸外套内，所述外活塞上部设置有第一内台阶，所述外活塞下部设置有第一外台阶；
中活塞，插接于所述外活塞内，所述中活塞的上端设置有封盖，所述封盖中部开设有第一通孔，所述第一通孔的内壁上设置有第一填料槽，所述中活塞下部设置有第二外台阶；
内活塞，滑动设置于所述中活塞内；
活塞杆，下端与所述内活塞相连接，上端贯穿所述第一通孔，所述活塞杆的头部与倾翻车的车厢转动连接，所述活塞杆的上端开设有第一销孔；
第一凸圆盘，为环状，设置于所述风缸外套的上部，所述第一凸圆盘的内周和所述外活塞的外侧壁滑动连接，所述第一凸圆盘的内周上设置有第二填料槽；
第二凸圆盘，为环状，设置于所述外活塞的上部，所述第二凸圆盘的内周与所述中活塞的外侧壁滑动连接，所述第二凸圆盘的内周上设置有第三填料槽；
所述第三填料槽、所述第二填料槽和所述第三填料槽内均填充有填料。
可选地，所述外活塞内侧壁的下部沿圆周均布有三块限位块，所述限位块的外周与所述外活塞的内周相配合。
可选地，所述活塞杆下部外周上设置有螺纹，所述内活塞的下侧设置有与所述螺纹相配合的螺母，所述螺母与所述内活塞之间设置有防松片。
可选地，所述第一外台阶的外周、所述第二外台阶的外周和所述内活塞的外周上均设有y型密封圈。
可选地，所述活塞杆的下部轴向开设有限位槽，所述防松片为环状，所述防松片的内周上设置有与所述限位槽相配合的凸起部，所述防松片的外周上设置有折弯部，所述折弯部能够通过折弯包裹在所述螺母的外侧。
可选地，所述风缸外套的两侧设置有耳部，其中一个所述耳部设置有充排气接口，所述充排气接口通过气道连通所述三级倾翻风缸底部，所述气道包括开设于所述风缸外套底部的第一部分、开设在所述风缸外套侧壁上的第二部分和开设在所述耳部内的第三部分，所述第一部分上部开放。
可选地，所述第一销孔内设置有两个衬套，两个所述衬套之间的缝隙形成储油槽，所述储油槽的一侧设有压注油杯。
可选地，所述风缸外套的耳部设有滑动轴承，所述滑动轴承上设有润滑结构。
本发明还提供一种倾翻车，包括上述的三级倾翻风缸。
可选地，所述倾翻车的车厢下侧设置有连接板，所述连接板上开设有固定孔，所述固定孔和所述第一销孔共同转动连接有顶车圆销，所述顶车圆销上设有限位片，所述限位片通过螺栓固定在所述连接板上。
本发明提供一种三级倾翻风缸及倾翻车，其有益效果在于：
1、该三级倾翻风缸的设计能够为大角度倾翻铁路货车的设计提供技术保障，能够将现有安息角和黏度较大的散粒货物可由公路运输改为铁路运输，提高货物运能，大幅降低了运输成本，降低运输工作量和风险系数，有着很高的实用性和经济性；
2、该三级倾翻风缸开设一个气路接口，在收缩保压状态下，具有一定的自锁功能，可保证车辆在运行过程中倾翻箱体的稳定性，从而确保车辆运行安全性；
3、该三级倾翻风缸采用y型密封圈，提高了风缸关键的密封性和检修性；
4、该三级倾翻风缸的活塞杆和中活塞、中活塞和外活塞、外活塞和风缸外套之间采用填料，提高了风缸伸出旋转过程中的稳定性，提高了风缸整体的防尘防水能力，节约了制造成本，提高了检修性。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的活塞杆的主视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的活塞杆的左视图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种倾翻车的顶车圆销的主视图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种倾翻车的顶车圆销的左视图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的防松片的俯视图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的限位块的主视图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种三级倾翻风缸的限位块的俯视图。
附图标记说明：
1、风缸外套；2、滑动轴承；3、外活塞；4、中活塞；5、内活塞；6、活塞杆；7、顶车圆销；8、第一凸圆盘；9、限位块；10、第二凸圆盘；11、限位槽；12、防松片；13、y型密封圈；14、充排气接口；15、衬套；16、压注油杯；17、填料；18、螺母。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种三级倾翻风缸，包括：
风缸外套；
外活塞，插接于风缸外套内，外活塞上部设置有第一内台阶，外活塞下部设置有第一外台阶；
中活塞，插接于外活塞内，中活塞的上端设置有封盖，封盖中部开设有第一通孔，第一通孔的内壁上设置有第一填料槽，中活塞下部设置有第二外台阶；
内活塞，滑动设置于中活塞内；
活塞杆，下端与内活塞相连接，上端贯穿第一通孔，活塞杆的头部与倾翻车的车厢转动连接，活塞杆的上端开设有第一销孔；
第一凸圆盘，为环状，设置于风缸外套的上部，第一凸圆盘的内周和外活塞的外侧壁滑动连接，第一凸圆盘的内周上设置有第二填料槽；
第二凸圆盘，为环状，设置于外活塞的上部，第二凸圆盘的内周与中活塞的外侧壁滑动连接，第二凸圆盘的内周上设置有第三填料槽；
第三填料槽、第二填料槽和第三填料槽内均填充有填料。
具体的，活塞杆和倾翻箱体相连接，当车辆向倾翻风缸充风时，随着风缸底部压力逐渐升高，风缸推力不断增大，当压力达到500kpa时，风缸达到最大倾翻推力，风缸三级活塞同时推出，当第一外台阶台与第一凸圆盘接触时，外活塞被第一凸圆盘阻挡限制，中活塞和内活塞继续推出，当第二外台阶与第一台阶接触时，中活塞被外活塞阻挡限制，此时内活塞继续推出，当内活塞与中活塞内腔封盖接触停止，同时活塞杆完全顶出，倾翻风缸达到最大行程，风缸完成推出，活塞活动过程中，填料不仅保证了风缸各活塞收缩推出过程中各活塞良好的导向性，也提高了风缸的防尘性能，且能够对伸出活塞在收缩时进行自清洁，防止活塞将大颗粒杂志带入风缸；当车辆给倾翻风缸排风时，车辆倾翻箱体自重压缩活塞杆，活塞杆带动内活塞快速收缩，内活塞压缩中活塞收缩，中活塞到达底部时压缩外活塞收缩，直至倾翻箱体落到底架限位，倾翻风缸完全收缩。
进一步的，为解决风缸在倾翻旋转过程中与箱体底部干涉的问题，使风缸在倾翻旋转过程中占用更小的顶部空间，活塞杆与车体连接方式采用圆销连接，活塞杆头部采用与第一销孔同心的圆弧结构，且由于活塞杆为主要受力结构，对活塞杆头部圆弧结构又进行了减薄优化。
更进一步的，内活塞得周边、第一外台阶和第二外台阶上沿周边设置了c5的倒角，可以储存一定量的润滑脂，保证风缸外套和内活塞、中活塞和外活塞之间拥有持久良好的润滑，同时便于组装。
在一个示例中，风缸压缩时外形高度小于1100mm，活塞推出有效行程大于2020mm，风压为0.5mpa时，最大顶车压力大于21t。
可选地，外活塞内侧壁的下部沿圆周均布有三块限位块，限位块的外周与外活塞的内周相配合。
具体的，当车辆给倾翻风缸排风时，车辆倾翻箱体自重压缩三级活塞同时收缩，中活塞底部接触限位块压缩外活塞收缩。
在一个示例中，外活塞下部外台阶内壁沿圆周均布了三块限位块，限位块为圆弧结构，圆弧半径与外活塞内径相同，每块限位块均用三个m12的螺丝紧固在外活塞内壁上，保证了限位块的连接强度，也保证了中活塞在通过限位块带动外活塞收缩时受力均匀，使中活塞和外活塞保持良好的同轴性。
可选地，活塞杆下部外周上设置有螺纹，内活塞的下侧设置有与螺纹相配合的螺母，螺母与内活塞之间设置有防松片。
具体的，内活塞和活塞杆采用螺栓螺母结构进行连接，在活塞杆尾部加工螺纹，螺纹贯穿内活塞，通过内活塞下侧的螺母紧固在内活塞上。
可选地，第一外台阶的外周、第二外台阶的外周和内活塞的外周上均设有y型密封圈。
具体的，第一外台阶的外周、第二外台阶的外周和内活塞的外周上均设有密封圈安装槽，y型密封圈安装在安装槽内，安装槽整体为减薄结构，下边的直径小于上边的直径，便于密封圈的安装，提高了风缸的密封性和检修性。
可选地，活塞杆的下部轴向开设有限位槽，防松片为环状，防松片的内周上设置有与限位槽相配合的凸起部，防松片的外周上设置有折弯部，折弯部能够通过折弯包裹在螺母的外侧。
具体的，将防松片的凸起部卡入限位槽，拧紧螺母，螺母拧紧后将防松片的折弯部沿螺母边缘卷起，包裹在螺母的外侧，防止活塞螺母松脱。
在一个示例中，限位槽的宽度为8×8mm。
可选地，风缸外套的两侧设置有耳部，其中一个耳部设置有充排气接口，充排气接口通过气道连通三级倾翻风缸底部，气道包括开设于风缸外套底部的第一部分、开设在风缸外套侧壁上的第二部分和开设在耳部内的第三部分，第一部分上部开放。
具体的，风缸外套采用铸件，耳部钢壁采用加厚结构，提高风缸耳部强度，并在风缸外套其中一个耳部开设了一个充排气接口，接口可连接螺纹管和dn25法兰管，减少了连接管路的布置，降低管路漏泄率，避免气缸倾翻旋转过程中连接管路的摆动。
进一步的，对应耳部钢壁内设有截面积为8.5cm2的气腔直通气缸底部，保证了风缸的充排气速度。
可选地，第一销孔内设置有两个衬套，两个衬套之间的缝隙形成储油槽，储油槽的一侧设有压注油杯。
具体的，第一销孔内加装了两个衬套和压注油杯，两个衬套压装到位后中间形成储油槽储藏润滑油，通过压注油杯注油补充消耗。
可选地，所述风缸外套的耳部设有滑动轴承，所述滑动轴承上设有润滑结构。
具体的，为减少风缸外套耳部在倾翻旋转中的磨损，减小气缸旋转阻力，设置了与风缸外套耳部相匹配的滑动轴承，并在滑动轴承上设有储油槽和压注油杯，能够在风缸旋转中对气缸耳部进行持续良好的润滑
本发明还提供一种倾翻车，包括上述的三级倾翻风缸。
可选地，倾翻车的车厢下侧设置有连接板，连接板上开设有固定孔，固定孔和第一销孔共同转动连接有顶车圆销，顶车圆销上设有限位片，限位片通过螺栓固定在连接板上。
具体的，限位片和焊接在顶车圆销上，并在限位片上开设长圆孔，顶车圆销可用螺栓螺母穿入限位片长圆孔紧固在连接板上，减少顶车圆销的磨损。
实施例
如图1至图8所示，本发明提供一种三级倾翻风缸，包括：
风缸外套1；
外活塞3，插接于风缸外套1内，外活塞3上部设置有第一内台阶，外活塞3下部设置有第一外台阶；
中活塞4，插接于外活塞3内，中活塞4的上端设置有封盖，封盖中部开设有第一通孔，第一通孔的内壁上设置有第一填料槽，中活塞4下部设置有第二外台阶；
内活塞5，滑动设置于中活塞4内；
活塞杆6，下端与内活塞5相连接，上端贯穿第一通孔，活塞杆6的头部与倾翻车的车厢转动连接，活塞杆6的上端开设有第一销孔；
第一凸圆盘8，为环状，设置于风缸外套1的上部，第一凸圆盘8的内周和外活塞3的外侧壁滑动连接，第一凸圆盘8的内周上设置有第二填料槽；
第二凸圆盘10，为环状，设置于外活塞3的上部，第二凸圆盘10的内周与中活塞4的外侧壁滑动连接，第二凸圆盘10的内周上设置有第三填料槽；
第三填料槽、第二填料槽和第三填料槽内均填充有填料17。
在本实施例中，外活塞3内侧壁的下部沿圆周均布有三块限位块9，限位块9的外周与外活塞3的内周相配合。
在本实施例中，活塞杆6下部外周上设置有螺纹，内活塞5的下侧设置有与螺纹相配合的螺母18，螺母18与内活塞5之间设置有防松片12。
在本实施例中，第一外台阶的外周、第二外台阶的外周和内活塞5的外周上均设有y型密封圈13。
在本实施例中，活塞杆6的下部轴向开设有限位槽11，防松片12为环状，防松片12的内周上设置有与限位槽11相配合的凸起部，防松片12的外周上设置有折弯部，折弯部能够通过折弯包裹在螺母18的外侧。
在本实施例中，风缸外套1的两侧设置有耳部，其中一个耳部设置有充排气接口14，充排气接口14通过气道连通三级倾翻风缸底部，气道包括开设于风缸外套1底部的第一部分、开设在风缸外套1侧壁上的第二部分和开设在耳部内的第三部分，第一部分上部开放。
在本实施例中，第一销孔内设置有两个衬套15，两个衬套15之间的缝隙形成储油槽，储油槽的一侧设有压注油杯16。
在本实施例中，风缸外套1的耳部设有滑动轴承2，滑动轴承2上设有润滑结构。
本发明还提供一种倾翻车，包括上述的三级倾翻风缸。
在本实施例中，倾翻车的车厢下侧设置有连接板，连接板上开设有固定孔，固定孔和第一销孔共同转动连接有顶车圆销7，顶车圆销7上设有限位片，限位片通过螺栓固定在连接板上。
综上，本发明提供的三级风缸使用时，充排气接口14连通气泵，气泵吹气经充排气接口14和气道进入风缸底部，风缸三级活塞同时推出，当外活塞3凸台与第一凸圆盘8接触时，外活塞3被第一凸圆盘8阻挡限制，中活塞4和内活塞5继续推出，当中活塞4的第二阶台与外活塞3的第一内台阶接触时，中活塞4被外活塞3阻挡限制，此时内活塞5继续推出，当内活塞5与中活塞4内腔封盖接触停止，同时活塞杆6完全顶出，倾翻风缸达到最大行程，风缸完成推出，顶出过程中车体以顶车圆销7为圆心侧翻，当倾翻风缸排风时，车辆倾翻箱体自重压缩活塞杆6，活塞杆6带动内活塞5快速收缩，内活塞5通过限位块9压缩中活塞4收缩，中活塞4到达底部时压缩外活塞3收缩，直至倾翻箱体落到底架限位，倾翻风缸复位。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
1.一种三级倾翻风缸，其特征在于，包括：
风缸外套；
外活塞，插接于所述风缸外套内，所述外活塞上部设置有第一内台阶，所述外活塞下部设置有第一外台阶；
中活塞，插接于所述外活塞内，所述中活塞的上端设置有封盖，所述封盖中部开设有第一通孔，所述第一通孔的内壁上设置有第一填料槽，所述中活塞下部设置有第二外台阶；
内活塞，滑动设置于所述中活塞内；
活塞杆，下端与所述内活塞相连接，上端贯穿所述第一通孔，所述活塞杆的头部与倾翻车的车厢转动连接，所述活塞杆的上端开设有第一销孔；
第一凸圆盘，为环状，设置于所述风缸外套的上部，所述第一凸圆盘的内周和所述外活塞的外侧壁滑动连接，所述第一凸圆盘的内周上设置有第二填料槽；
第二凸圆盘，为环状，设置于所述外活塞的上部，所述第二凸圆盘的内周与所述中活塞的外侧壁滑动连接，所述第二凸圆盘的内周上设置有第三填料槽；
所述第三填料槽、所述第二填料槽和所述第三填料槽内均填充有填料。
2.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述外活塞内侧壁的下部沿圆周均布有三块限位块，所述限位块的外周与所述外活塞的内周相配合。
3.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述活塞杆下部外周上设置有螺纹，所述内活塞的下侧设置有与所述螺纹相配合的螺母，所述螺母与所述内活塞之间设置有防松片。
4.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述第一外台阶的外周、所述第二外台阶的外周和所述内活塞的外周上均设有y型密封圈。
5.根据权利要求3所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述活塞杆的下部轴向开设有限位槽，所述防松片为环状，所述防松片的内周上设置有与所述限位槽相配合的凸起部，所述防松片的外周上设置有折弯部，所述折弯部能够通过折弯包裹在所述螺母的外侧。
6.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述风缸外套的两侧设置有耳部，其中一个所述耳部设置有充排气接口，所述充排气接口通过气道连通所述三级倾翻风缸底部，所述气道包括开设于所述风缸外套1底部的第一部分、开设在所述风缸外套侧壁上的第二部分和开设在所述耳部内的第三部分，所述第一部分上部开放。
7.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述第一销孔内设置有两个衬套，两个所述衬套之间的缝隙形成储油槽，所述储油槽的一侧设有压注油杯。
8.根据权利要求1所述的一种三级倾翻风缸，其特征在于，所述风缸外套的耳部设有滑动轴承，所述滑动轴承上设有润滑结构。
9.一种倾翻车，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的三级倾翻风缸。
10.根据权利要求9所述的一种倾翻车，其特征在于，所述倾翻车的车厢下侧设置有连接板，所述连接板上开设有固定孔，所述固定孔和所述第一销孔共同转动连接有顶车圆销，所述顶车圆销上设有限位片，所述限位片通过螺栓固定在所述连接板上。
技术总结