КУЗОВ ГРУЗОВОГО ВАГОНА Российский патент 1996 года по МПК B61D39/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к кузовам грузовых вагонов со съемными крышами.

Известен кузов грузового вагона, содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцевые стены, съемную крышу, направляющие для ориентации крыши на кузове и запорные устройства (1).

В известном кузове крыша выполнена цельной, запорные устройства установлены на крыше, управление запорными устройствами осуществляется с помощью поворотных трапов, установленных на крыше. Направляющие крыши установлены на верхних обвязках торцевых стен.

Недостатками известного кузова являются:
1. Повышенная трудоемкость при обслуживании запорных устройств, так как для исключения умышленного или самопроизвольного расфиксирования запорных устройств необходимо выполнение ряда работ и наличие дополнительных устройств для принудительной фиксации поворотных трапов.

2. Недостаточная безопасность при обслуживании запорных устройств, опломбировании, контроле пломб и т.п. связанная с необходимостью подъема человека на неограждаемую площадку (крышу).

3. Необходимость больших складских площадей для складирования снятых крыш из-за значительных габаритов цельной крыши и невозможности их штабелирования без наличия дополнительных подкладок как рядом с вагоном, так и на крыше соседнего вагона.

4. Невозможность использования известного технического решения самоустановки крыши установка направляющих крыши на верхних обвязках торцевых стен для съемно-секционной крыши, так как каждая отдельная секция крыши не получает достаточной ориентации в продольном направлении.

Известен кузов грузового вагона, содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцовые стены, съемно-секционную крышу, направляющие для ориентации секции на кузове (2).

В известном кузове постройки фирмы Реnsylvania Rail Rоаd крыша выполнена высокопрофильной и состоит из двух секций, на верхних обвязках боковых стен закреплены направляющие для секции крыши, выполненные в виде вилок, а на секциях крыши закреплены пальцы, взаимодействующие с вилками.

Недостатком известного решения является невозможность его применения для низкопрофильных (легких) секций крыши из-за отсутствия запорных устройств, фиксирующих секции на кузове вагона, так как возникающие при движении на большим скоростях частотные колебания приводят к дополнительным динамическим нагрузкам, вызывающим повышенный износ вилок и пальцев, вплоть до выхода их из строя.

Известен кузов грузового вагона, содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцовые стены, съемно-секционную крышу и запорные устройства (3).

В известном кузове постройки фирмы Bethlehem Steel Со используется типовая съемно-секционная крыша постройки фирмы Stanray, в которой запорные устройства для секции крыши установлены на самих секциях и выполнены в виде откидных скоб, фиксируемых в рабочем положении съемным штырем.

Недостатком известного кузова является установка запорных устройств на секциях крыши, так как:
при использовании кузова для перевозки сыпучих грузов, особенно при их грейферной разгрузке, происходит "развал" боковых стен кузова, вследствие чего невозможно зафиксировать секции крыши, а при выполнении запорных устройств с учетом этого "развала" невозможна жесткая фиксация секций крыши; возникающие при движении вагона частотные колебания нежестко зафиксированной секции крыши ведут к дополнительным динамическим нагрузкам на запорные устройства и к повышенному износу последних.

Необходимость подъема рабочего на крышу вагона при обслуживании запорных устройств или обслуживание их со стационарных площадок или переносных лестниц ведет к повышению трудоемкости обслуживания и к дополнительным затратам на обслуживание, а также к снижению безопасности работы.

Снижается безопасность работы из-за необходимости обслуживания с высотных площадок (крыши, лестниц и т.п.).

Возможны повреждения незащищенных запорных устройств при транспортировке, складировании и установке секций крыши.

Известен кузов грузового вагона, содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцовые стены, съемно-секционную крышу, на обвязках которой закреплены направляющие для ориентации секций, запорные устройства, которые смонтированы на боковых стенах (4).

В известном кузове крыша выполнена из двух неподвижных и двух подвижных секций, причем последние могут быть раздвижными и съемными (в качестве аналога рассматривается только вариант кузова грузового вагона со съемными секциями крыши).

Каждая подвижная секция снабжена установленными на продольных элементах их обвязок направляющими, выполненными в виде выступов, и затворами. В верхних обвязках боковых стен выполнены отверстия, в которые входят выступы секций. На боковых стенах установлены запорные устройства секций крыши, выполненные в виде поворотных П-образных рамок, взаимодействующих пазами своих верхних щек с затворами секции, причем блокировка самопроизвольного поворота рамок осуществляется с помощью проволочных закруток.

Недостатками известного кузова являются:
1. Использование в качестве направляющих для секции крыши выступов, взаимодействующих с отверстиями, выполненными в верхних обвязках боковых стен, так как при использовании кузова для сыпучих грузов, особенно при их грейферной разгрузке, происходит "развал" боковых стен кузова, вследствие чего становится невозможным установка секции крыши. Для исключения влияния "развала" боковых стен кузов требуется выполнять более жестким, что ведет к увеличению массы кузова вагона или к усложнению его конструкции. Увеличение массы кузова вагона приводит к уменьшению его грузоподъемности, а при условии обеспечения максимальной грузоподъемности увеличение массы кузова приводит к увеличению нагрузки от оси на рельсы и нагрузки на 1 пог. метр пути. Поэтому крышу можно либо выполнять как предложено в известном решении, а именно из подвижных и неподвижных (придающих дополнительную жесткость кузову) секций, либо вводить дополнительные элементы ( балки, перегородки), связывающие верхние обвязки боковых стен кузова, что ограничивает возможности применения кузова, например, для перевозки крупногабаритных грузов, длиномерного проката и т. д. а при транспортировке сыпучих грузов происходит плохое заполнение объема кузова и исключается возможность грейферной разгрузки.

2. Отсутствие регулируемых элементов в запорных устройствах и вследствие этого невозможность притягивания секций крыши к верхним обвязкам стен кузова вагона, так как остающаяся на них при погрузке сыпучих материалов просыпь не позволяет без достаточного зазора между затворами секций крыши и пазами верхних щек П-образных поворотных рамок обеспечить фиксацию секции крыши и требует дополнительной операции очистки верхних обвязок стен от просыпи. Наличие указанного выше зазора и при этом невозможность притягивания секции крыши к верхним обвязкам стен кузова вагона из-за возникающих при движении на больших скоростях частотных колебаний, приводящих к дополнительным динамическим нагрузкам, вызывает повышенный износ затворов, установленных на съемных секциях крыши, и пазов щек П-образных рамок, взаимодействующих с затворами, кроме того, происходит повышенный износ и разрушение резиновой прокладки, уплотняющей зону стыка съемных секций и кузова и появляется дополнительный шум и стук при движении.

Известен кузов грузового вагона, содержащий раму, на котором смонтированы боковые и торцовые стены, съемно-секционную крышу, на обвязках которой закреплены направляющие для ориентации секций, запорные устройства, которые смонтированы на боковых стенах и выполнены с закрепленными на шатуне кривошипно-шатунного механизма крюками, которые взаимодействуют с элементами крепления обвязки (5).

( В качестве прототипа рассматривается только один из вариантов выполнения запорного устройства, как наиболее близкий к предлагаемому техническому решению см. описание фиг.9,фиг.10).

В известном кузове в качестве направляющих для ориентации секций крыши на кузове используются как отбортовки секций, охватывающие верхнюю обвязку стен кузова, так и установленные на продольных элементах обвязок секций крыши скобы. В верхних обвязках боковых стен кузова выполнены отверстия, в которые входят скобы секций. Запорные устройства установлены на боковых стенах, причем шатун каждого запорного устройства снабжен на конце крюком, взаимодействующим с соответствующей скобой секции.

Недостатками известного кузова являются:
1. Использование в качестве направляющих для ориентации секций крыши отбортовки секций и скоб, взаимодействущих с отверстиями верхних обвязок боковых стен кузова, так как при использовании кузова для транспортировки сыпучих грузов, особенно при их грейферной разгрузке происходит "развал" боковых стен кузова, вследствие чего становится невозможно устанавливать в дальнейшем секции крыши. Для исключения влияния "развала" боковых стен кузов требуется выполнять более жестким, что ведет к увеличению массы кузова вагона или к усложнению его конструкции, увеличение массы кузова вагона приводит к уменьшению его грузоподъемности, а при условии обеспечения максимальной грузоподъемности увеличение массы кузова приводит к увеличению нагрузки от оси на рельсы и нагрузки на 1 пог. метр пути. Под усложнением конструкции понимается введение дополнительных элементов ( балок, перегородок), связывающих верхние обвязки боковых стен кузова, что ограничивает возможности применения кузова, например, для перевозки крупногабаритных грузов, длинномерного проката и т.д. а также исключается возможность грейферной разгрузки сыпучих грузов.

2. Отсутствие регулируемых элементов в запорных устройствах и вследствие этого невозможность притягивания секции крыши к верхним обвязкам стен кузова вагона, так как остающаяся на них при погрузке сыпучих материалов просыпь не позволяет без наличия гарантированного зазора между крюком шатуна и скобой обеспечить фиксацию секции крыши и требует дополнительной операции очистки верхних обвязок стен от просыпи. Указанный зазор и отсутствие возможности притягивания секций крыши к верхним обвязкам стен кузова вагона из-за возникающих при движении на больших скоростях частотных колебаний, приводящих к дополнительным динамическим нагрузкам, вызывает повышенный износ элементов запорных устройств, а также дополнительный шум и стук при движении.

3. Расположение запорных устройств в верхней части кузова вагона не позволяет производить их обслуживание непосредственно с земли и требует либо обслуживания со стационарных площадок, либо с переносных лестниц, что приводит к повышению трудоемкости обслуживания и к дополнительным затратам на обслуживание, а также к снижению безопасности работы.

При создании настоящего изобретения решается задача разработки такого кузова грузового вагона, в котором обеспечивается надежное крепление крыши на кузове при снижении трудоемкости и повышении безопасности обслуживания.

Для этого в кузове грузового вагона, содержащем раму, на которой смонтированы боковые и торцевые стены, съемно-секционную крышу, на обвязках которой закреплены направляющие для ориентации секций, запорные устройства, которые смонтированы на боковых стенах и выполнены с закрепленными на шатуне кривошипно-шатунного механизма крюками, которые взаимодеиствуют с элементами креплений обвязки, каждый кривошипно-шатунный механизм снабжен встроенной в шатун стяжной муфтой для регулирования длины шатуна, причем последний выполнен с плоскими боковыми гранями для взаимодеийствия с вилкой ограничителя поворота шатуна вокруг его продольной оси, которая закреплена на боковой стене, при этом на секциях крыши закреплены упоры для взаимодействия с внутренней поверхностью верхних обвязок боковых стен, а указанные направляющие выполнены П-образной формы для охвата верхних обвязок торцевых стен.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.) изображен кузов грузового вагона, общий вид, на фиг.2 то же (вид А по фиг.1), на фиг.3 то же (вид Б по фиг.1), на фиг.4 запорное устройство (узел В на фиг.3), на фиг.5 то же (узел Г на фиг.З), на фиг.6 ограничитель поворота шатуна (разрез Д-Д по фиг.4), на фиг.7 направляющие секций крыши (разрез Е-Е по фиг.2).

Кузов грузового вагона содержит раму 1, боковые 2 и торцовые 3 стены, опирающуюся на верхние обвязки 4 и 5 соответственно боковых 2 и торцовых 3 стен съемную крышу, состоящую из секций 6. Запорные устройства 7 выполнены в виде кривошипно-шатунного механизма, состоящего из выполненного в виде вилки кривошипа 8, шатуна 9, снабженного на конце крюком 10 и встроенной в него стяжной муфтой 11, предназначенной для регулирования длины шатуна. Ограничитель поворота шатуна вокруг его продольной оси выполнен в виде вилки 12, закрепленной на боковой стене 2 к взаимодействующей с плоскими гранями 13 шатуна 9. Кроме того, кривошипно-шатунный механизм снабжен ограничителем поворота 14, выполненным в виде гибкой связи, соединяющей шатун 9 с верхней обвязкой 4 боковой стены 2. Ось поворота 15 кривошипа 8 закреплена на нижней обвязке 16 боковой стены 2, параллельно продольной оси кузова.

На секциях 6 крыши закреплены упоры 17, взаимодействующие с внутренними поверхностями верхних обвязок 4 боковых стен 2 и ограничивающие поперечное перемещение секций 6, и направляющие 18, причем последние выполнены П-образной формы для охвата верхних обвязок 5 торцовых стен 3 и ограничения продольного перемещения секций 6.

Упоры 17 используются также как опорные элементы при штабелировании секций 6 крыши как на специальной площадке, так и непосредственно друг на друга на вагоне или на соседних вагонах.

На боковых обвязках секций 6 установлены параллельно оси5 поворота кривошипа 8 пальцы 19, взаимодействующие с крюком 10.

Секции 6 крыши снабжены люками 20 для загрузки в кузов сыпучих грузов. Для нижней разгрузки сыпучих грузов в кузове предусмотрены разгрузочные люки 21.

Для съема и установки секции 6 крыши снабжены проушинами 22.

После загрузки или выгрузки груза с помощью крана секции 6 крыши поочередно устанавливают на верхние обвязки 4 и 5 стен 2 и 3 кузова, при этом направляющие 18 охватывают верхние обвязки 5 торцовых стен 3, тем самым ориентируя и ограничивая положение секции 6 крыши в продольном направлении, а упоры 17 входят во внутреннее пространство кузова и, взаимодействуя с внутренними поверхностями верхних обвязок 4 боковых стен 2, ограничивают поперечное перемещение секции 6 крыши. После установки секций 6 крыши производят их фиксацию запорными устройствами 7, при этом вручную подымают шатун 9 и накидывают крюки 10 на пальцы 29, при этом кривошип 8 поворачивается вокруг оси 15. Затем вращением стяжной муфты 11 производят окончательное закрепление секций 6 крыши, при этом вилка 12, взаимодействуя с плоскими гранями 13 шатуна 9, обеспечивает постоянное взаимное расположение осей шатуна 9 и пальца 19. Фиксация стяжных муфт 11 производится с помощью проволочных закруток, опечатывание секций крыши производится путем установки пломбы на проволочной закрутке одного из запорных устройств секции.

Использование предложенной конструкции кузова грузового вагона позволяет:
повысить эксплуатационную надежность запорных устройств за счет использования в них стяжной муфты для регулирования длины шатуна, позволяющей обеспечить плотное притягивание секций крыши к верхним обвязкам стен кузова,и тем самым снизить влияние возникающих при движении частотных колебаний на элементы запорного устройства, вызывающих их повышенный износ;
снизить трудоемкость и повысить безопасность обслуживания запорных устройств, так как позволяет производить все работы по их обслуживанию непосредственно с земли, тем самым исключается необходимость подъема рабочего на крышу (неогражденную высотную площадку);
исключить возможность случайных повреждений рабочих органов запорных устройств (крюков, пальцев) за счет того, что при установке и съеме крыши кривошип 8 находится в крайнем нижнем положении, и крюк, удерживаемый ограничителем поворота 14 не выступает за верхние обвязки боковых стен.

Конструкция предлагаемого кузова грузового вагона позволяет также производить перевозку как сыпучих, так и крупногабаритных тарно-штучных грузов, причем при транспортерной или бункерной загрузке сыпучих грузов наличие верхних загрузочных люков позволяет не снимать крышу, однако съемная крыша позволяет производить и грейферную загрузку и разгрузку сыпучих грузов. Съемно-секционная крыша позволяет производить частичную загрузку и разгрузку кузова тарно-штучными грузами, при этом не требуется специальной площадки, так как обеспечена возможность штабелирования секций крыши непосредственно на вагоне. Это повышает универсальность кузова в целом. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Использование: изобретение относится к железнодорожному транспорту. Сущность изобретения: кузов грузового вагона содержит раму, боковые и торцовые стены, опирающуюся на верхние обвязки боковых и торцовых стен схемную крышу, состоящую из секций. Запорные устройства для крепления секций смонтированы на боковых стенах. Кривошипно-шатунный механизм каждого запорного устройства снабжен встроенной в шатун стяжной муфтой для регулирования глины шатуна. На конце шатуна закреплен крюк, который взаимодействует с пальцем, установленным на обвязке секции. Шатун выполнен с плоскими боковыми гранями для взаимодействия с вилкой ограничителя поворота шатуна вокруг его продольной оси, которая закреплена на боковое стене. Для ориентации секций на их обвязках закреплены упоры и направляющие, при этом упоры взаимодействуют с внутренней поверхностью верхних обвязок боковых стен, а направляющие выполнены П-образной формы для охвата обвязок торцевых стен. 7 ил.

Кузов грузового вагона, содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцевые стены, съемно-секционную крышу, на обвязках которой закреплены направляющие для ориентации секций, запорные устройства, которые смонтированы на боковых стенах и выполнены с закрепленными на шатуне кривошипно-шатунного механизма крюками, которые взаимодействуют с элементами крепления обвязки, отличающийся тем, что каждый кривошипно-шатунный механизм снабжен встроенной в шатун стяжной муфтой для регулирования длины шатуна, причем последний выполнен с плоскими боковыми гранями для взаимодействия с вилкой ограничителя поворота шатуна вокруг его продольной оси, которая закреплена на боковой стене, при этом на секциях крыши закреплены упоры для взаимодействия с внутренней поверхностью верхних обвязок боковых стен, а указанные направляющие выполнены П-образной формы для охвата верхних обвязок торцевых стен.