ВАГОН-ЦИСТЕРНА Российский патент 1998 года по МПК B61D5/06 

Предлагаемое изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано при создании железнодорожных вагонов-цистерн для перевозки широкого ассортимента различных грузов (пищевых продуктов, кислот, химикатов, нефтепродуктов и т.п.).

Известна железнодорожная цистерна ФРГ с котлом из полиэфирного стеклопластика, содержащая платформу, включающую в себя раму с торцевыми защитными устройствами, тормозным и автосцепным оборудованием, а также ходовые части и узлы крепления котла к раме (см. "Пластмассовые изоляционные материалы и изоляция грузовых вагонов за рубежом" (обзор) Е.Кост и др. 1969 г., М.: ВНИИВ, стр. 101, рис. 42).

Наиболее близким техническим решением является известная железнодорожная цистерна с котлом из стеклопластика фирмы "North American Corporation" (США) (см. "Вагоны" (конструкция, теория и расчет) Л.А. Шадур и др. - М.: Транспорт, 1980, с. 360, рис. XII. 28).

Однако недостатком конструкций таких вагонов-цистерн является то, что в стеклопластиковую оболочку котла заформовываются закладные металлические конструкции, необходимые для соединения его крепежными элементами с рамой вагона-цистерны, что усложняет технологию изготовления котла, затрудняет контроль технического состояния узла крепления в процессе эксплуатации, а следовательно, не обеспечивает достаточной надежности и безопасности при перевозке опасных грузов.

Цель предлагаемого изобретения заключается в создании вагона-цистерны, обеспечивающего более равномерное распределение продольных инерционных транспортных нагрузок на раму платформы, снижение трудоемкости изготовления котла из композиционных материалов, возможность надежного контроля за состоянием узлов крепления котла к раме в процессе эксплуатации и экологическую безопасность при перевозке опасных грузов.

В предложенном техническом решении, содержащем котел из композиционного материала, состоящий из днищ и обечайки, платформу, включающую в себя раму, оснащенную ложементами, торцевыми предохранительными щитами, тормозным и автосцепным оборудованием, а также ходовые части и узлы крепления котла к раме, указанная цель достигается тем, что два крайних ложемента соединены с рамой подкосами, а узлы крепления котла к раме выполнены в виде выступающей за пределы его днища части обечайки, скрепленной с листом ложемента болтовым соединением, при этом торцевая часть листа ложемента снабжена фланцем с резьбовыми отверстиями, в которых установлены упорные болты, взаимодействующие с торцoм обечайки котла через прокладку.

Средняя часть платформы оборудована дополнительным ложементом, между листом которого и обечайкой котла установлена упругая прокладка. Кроме того, торцевые предохранительные щиты имеют форму клина для отвода посторонних предметов.

Изобретательский уровень заявляемого технического решения подтверждается анализом вышеназванных существенных признаков с учетом всех видов общедоступных сведений и достижения конкретного технического результата (см. Отчет о патентных исследованиях 9929.00.000 Д20 "Вагон-цистерна" 15-9929, 1996 г.).

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен вагон-цистерна - общий вид;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;
на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2;
на фиг. 4 - вид В на фиг. 1;
на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1.

Вагон-цистерна содержит котел 1, раму 2, ложементы 3, ходовые части 4, автосцепное 5 и тормозное 6 оборудование, узлы крепления 7 котла 1 к раме 2, торцевые предохранительные щиты 8, размещенные по обоим концам рамы 2.

Котел 1 состоит из днищ 9, обечайки 10 с выступающей за пределы днища частью 11, скрепленной болтовым соединением 12 с листами ложементов 3.

Ложементы 3 снабжены фланцами 13 с резьбовыми отверстиями, в которые установлены болты 14, между болтами 14 и торцoм выступающей части 11 обечайки котла 1 установлена прокладка 15. Ложементы 3 связаны жестко с рамой 2 подкосами 16.

Рама 2 в ее средней части оборудована дополнительным ложементом 17, между которым и обечайкой 10 котла 1 установлена упругая прокладка 18.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При загрузке вагона-цистерны грузом дополнительный ложемент 17 через упругую прокладку 18, воспринимая на себя действие части силы тяжести груза, снижает воздействие растягивающих напряжений на нижний пояс обечайки 10 котла 1 в его середине. При движении вагона-цистерны вертикальные и боковые транспортные нагрузки от котла 1 воспринимаются ложементами 3 через выступающую часть 11 за пределы днищ 9 обечайки 10 котла 1 и болтовым соединением 12, а продольные инерционные транспортные нагрузки - через прокладку 15 и регулируемые болты 14 фланцами 13 листов ложементов 3. Равномерное распределение напряжений на раму 2 от действия продольных инерционных транспортных нагрузок обеспечивается наличием подкосов 16, установленных по обе стороны вагона-цистерны и жестко связывающих ложементы 3 с рамой 2. Предварительная затяжка болтов 14 обеспечивает устранение возможных зазоров между торцами обечайки 10 котла 1 и фланцами 13 ложементов 3 вследствие разнородности материалов котла 1 и рамы 2 при минусовых температурах окружающей среды, а также напряженное состояние загруженного котла 1 в его произвольном поперечном сечении, соответствующее сжатию, что особенно важно при возможном наличии технологического стыка в середине обечайки 10 котла 1.

Торцевые предохранительные щиты 8 предохраняют днище 9 котла 1 от возможного повреждения посторонним длинномерным предметом соседнего вагона, отводя его в сторону от вагона-цистерны.

Применение предлагаемого вагона-цистерны вследствие исключения заформованных элементов конструкций из узлов крепления котла к раме и улучшения обзора их в процессе эксплуатации осмотрщиком вагонов позволит улучшить контроль за состоянием узлов крепления котла к раме, снизить риск возникновения аварийных ситуаций, особенно при перевозке опасных грузов, снизить трудоемкость изготовления котлов из композиционных материалов.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано при создании железнодорожных вагонов-цистерн для перевозки различных грузов. Вагон-цистерна содержит котел из композиционного материала, состоящий из днищ и обечайки, платформу, включающую в себя раму, оснащенную ложементами, два крайних из которых соединены с рамой подкосами, торцевыми предохранительными щитами, тормозным и автосцепным образованием, а также ходовые части и узлы крепления котла к раме, выполненные в виде выступающей за пределы его днища части обечайки, скрепленной с листом ложемента болтовым соединением. Торцевая часть листа ложемента снабжена фланцем с резьбовыми отверстиями, в которых установлены упорные болты, взаимодействующие с торцом обечайки котла через прокладку. Средняя часть платформы образована дополнительными ложементами, между листом которого и обечайкой котла установлена упругая прокладка. Торцевые предохранительные щиты имеют форму клина для отвода посторонних предметов. Изобретение обеспечивает равномерное распределение транспортных нагрузок на раму, снижение трудоемкости изготовления и безопасность. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Вагон-цистерна, содержащий котел из композиционного материала, состоящий из днищ и обечайки, платформу, включающую в себя раму, оснащенную ложементами, торцевыми предохранительными щитами, тормозным и автосцепным оборудованием, а также ходовые части и узлы крепления котла к раме, отличающийся тем, что два крайних ложемента соединены с рамой подкосами, а узлы крепления к раме выполнены в виде выступающей за пределы его днища части обечайки, скрепленной с листом ложемента болтовым соединением, при этом торцевая часть листа ложемента снабжена фланцем с резьбовыми отверстиями, в которых установлены упорные болты, взаимодействующие с торцом обечайки котла через прокладку. 2. Вагон-цистерна по п.1, отличающаяся тем, что средняя часть платформы оборудована дополнительным ложементом, между листом которого и обечайкой котла установлена упругая прокладка. 3. Вагон-цистерна по п. 1, отличающаяся тем, что торцевые предохранительные щиты имеют форму клина для отвода посторонних предметов.