ПЕРЕДНЯЯ СЕКЦИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА Российский патент 2003 года по МПК B61F1/10 B61D15/06 

Область техники
Настоящее изобретение относится к кузову железнодорожного вагона с передней секцией, содержащей расположенные параллельно продольной оси вагонного кузова продольные балки, держатель сцепного устройства и буферные головки. Такие передние секции обеспечивают передачу продольных усилий, установленных нормами, предусмотренными для гомологизации вагонных кузовов, и одновременно служат в качестве деформационной зоны при неконтролируемом столкновении вагона с препятствием.

Уровень техники
Продольные усилия в пассажирских или товарных железнодорожных вагонах, передаваемые при столкновении буферами, а при буксировке вагонов - сцепками, в применяемых до сих пор конструкциях направляются отдельно на раму поворотной тележки. С целью предотвратить, при неконтролируемом столкновении вагона с препятствием, повреждение нижней рамы вагонного кузова, на которой закреплены буфера и сцепки, эта рама снабжается различными деформационными элементами, например некоторыми типами элементов жесткости.

Недостатком существующих решений является сложность конструкции с деформационными элементами и связанная с этим большая масса нижнего рамного агрегата, а также повышенная трудоемкость и не в последнюю очередь также более высокая стоимость изготовления агрегата.

Сущность изобретения
Указанные недостатки устраняются с помощью предлагаемого согласно изобретению кузова железнодорожного вагона с передней секцией, отличающегося тем, что для образования передней части передней секции предусмотрена горизонтальная и перпендикулярная к продольной оси вагонного кузова поперечная несущая мотор балка, прочно соединенная с расположенными на боковых сторонах вагонного кузова продольными балками, что концевые части продольных балок, начиная от мест присоединения, проходят в направлении к буферным головкам диагонально к продольной оси вагонного кузова, что держатель сцепного устройства закреплен в середине поперечной несущей мотор балки и через косые балки прочно соединен с буферными головками и что для образования задней части передней секции предусмотрена расположенная параллельно поперечной несущей мотор балке и на расстоянии от нее в направлении к середине вагона переходная балка, которая в свою очередь обоими своими концами прочно соединена с продольными балками, причем в зоне передней, а также задней части на верхней и/или нижней стороне передней секции закреплены металлические листы жесткости.

Передняя часть передней секции вагона обеспечивает передачу продольных усилий от сцепного устройства или буферов непосредственно на боковые продольные балки без дополнительных косых или продольных элементов жесткости, которые использовались в решениях, предлагавшихся до сих пор, причем в прежних решениях из-за положения элементов жесткости работоспособность дорогостоящей главной поперечины вагонного кузова при неконтролируемых наездах подвергается непосредственной угрозе даже при невысоких скоростях. В предлагаемом согласно настоящему изобретению вагонном кузове с передней секцией используются напольные металлические листы, которые защищаются от потери устойчивости специальными элементами жесткости, придающими им устойчивость.

Задняя часть передней секции вагона выполняется как компактная сварная деталь из продольных балок, металлических листов и переходной поперечины. Изменяя расположение элементов жесткости, придающих металлическим листам устойчивость, а также изменяя толщину металлических листов сварной детали, можно добиться того, что конструкция передней секции вагона, помимо того что она способна передавать продольные силы, будет также удовлетворять требованиям относительно типа ее деформации и предельных сил деформации, что в известной мере позволит защитить главную поперечину вагонного кузова и пассажирское помещение от повреждения при неконтролируемых наездах или столкновениях вагона. Благодаря этому существенно повышается пассивная безопасность при эксплуатации железнодорожного вагона. Одновременно также снижаются затраты труда и расход материалов при изготовлении, а также вес всего вагона.

Ниже изобретение подробнее поясняется описанием предпочтительного примера его воплощения со ссылкой на схематический чертеж, на котором на виде сверху показана конструкция передней секции железнодорожного вагона согласно изобретению.

Передняя секция железнодорожного вагона согласно изобретению содержит в своей передней нижней части поперечную несущую мотор балку 2, расположенную горизонтально и перпендикулярно к продольной оси вагонного кузова 1. Своими обоими концами эта поперечная несущая мотор балка 2 прочно соединена на боковых сторонах вагонного кузова 1 с продольными балками 10, которые проходят параллельно продольной оси вагонного кузова 1 и прочно соединены с задней частью передней секции вагона.

Начиная от мест присоединения, концевые части 3 продольных балок 10 проходят в зоне передней секции диагонально к середине вагона. В середине поперечной несущей мотор балки 2 закреплен держатель 6 сцепного устройства. Из зоны держателя 6 сцепного устройства отходят в направлении вперед к буферным головкам 4 косые балки 5. Благодаря прочному соединению также и этих частей друг с другом передняя часть передней секции вагона получается очень компактной. На ее верхней и/или нижней стороне прочно закреплены, например, приварены, напольные металлические листы 7. Эти листы в свою очередь могут быть снабжены элементами жесткости 8, придающими им устойчивость. Последние могут быть выполнены в виде наваренных профилей или вдавленных желобков.

Задняя часть передней секции вагона имеет протяженность от поперечной несущей мотор балки 2 в направлении к середине вагона до переходной балки 9, которая в свою очередь расположена перпендикулярно к продольной оси вагонного кузова 1. Своими обоими концами переходная балка 9 прочно соединена также с продольными балками 10 на боковых сторонах вагонного кузова 1. На верхней и/или нижней стороне этой задней части также прочно закреплен, т.е. приварен, напольный металлический лист 7. Этот лист также снабжен элементами жесткости 8, придающими ему устойчивость. Обе буферные головки 4 прочно соединены между собой через продольную деталь, причем последняя выполнена так или имеет такую выемку, что сцепное устройство другого прицепляемого вагона может быть введено в пространство между балками 5 и в держатель 6 сцепного устройства.

При движении вагона в составе поезда силы, создаваемые сцепным устройством и действующие на держатель 6, передаются через переднюю секцию на продольные балки 10 и тем самым на весь вагонный кузов 1. Точно так же и при столкновении эти силы через переднюю секцию вагона передаются от буферных головок 4 на продольные балки 10, так как кинетическая энергия обоих сближающихся вагонов поглощается буферами.

При аварии или при неконтролируемом столкновении с препятствием с такой энергией, что сила удара деформирует нижнюю часть вагона, передняя секция вагона служит деформационной зоной и приносится в жертву. Энергия, которую она способна поглощать за счет собственной деформации, может быть в известных пределах задана конструкцией, величиной и весом и ограничена размерами и положением элементов 8 жесткости на напольном металлическом листе 7. После небольшой аварии, при которой в нижней раме 1 вагонного кузова 1 повреждена только передняя секция, ремонт вагона сводится лишь к замене этой поврежденной передней секции, а остальные части нижней рамы 1 вагонного кузова 1 ремонта не требуют.

Балки, применяемые в передней секции вагона согласно изобретению, являются обычными профилями Z-, U- и Т-формы.

Принимая во внимание то, что передняя секция железнодорожного вагона согласно настоящему изобретению повышает пассивную безопасность вагона и его груза, снижает расходы на изготовление и обслуживание и одновременно благодаря небольшой массе улучшает ходовые качества вагона, целесообразно использовать ее во всех вновь строящихся или реконструируемых железнодорожных вагонах.

Изобретение относится к кузову железнодорожного вагона. Передняя секция для железнодорожных вагонов с кузовом содержит продольные балки 10, держатель сцепного устройства 6 и буферные головки 4. Передняя нижняя часть передней секции образована горизонтальной поперечной балкой 2, соединенной с расположенными на боковых сторонах кузова продольными балками 10, концевые части 3 которых, начиная от мест присоединения, проходят диагонально в направлении к буферным головкам 4 и к продольной оси 1 кузова. Держатель 6 сцепного устройства закреплен в середине поперечной балки 2, несущей мотор, и через косые балки 5 прочно соединен с буферными головками 4. Для образования задней части передней секции предусмотрена расположенная параллельно поперечной несущей мотор балке 2 и на расстоянии от нее в направлении к середине вагона переходная балка 9, которая, в свою очередь, обоими своими концами прочно соединена с продольными балками 10. В передней нижней части, а также в задней части на верхней и/или нижней стороне передней секции закреплены металлические листы 7 жесткости. Изобретение повышает безопасность и улучшает ходовые качества. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Передняя секция для железнодорожных вагонов с кузовом, содержащая расположенные параллельно продольной оси кузова продольные балки (10), держатель сцепного устройства (6) и буферные головки (4), а для образования передней нижней части передней секции предусмотрена горизонтальная и перпендикулярная к продольной оси кузова поперечная балка (2), прочно соединенная с расположенными на боковых сторонах кузова продольными балками (10), концевые части (3) которых, начиная от мест присоединения, проходят диагонально в направлении к буферным головкам (4) и к продольной оси (1) кузова, отличающаяся тем, что держатель (6) сцепного устройства закреплен в середине поперечной балки (2), несущей мотор, и через косые балки (5) прочно соединен с буферными головками (4), а для образования задней части передней секции предусмотрена расположенная параллельно поперечной несущей мотор балке (2) и на расстоянии от нее в направлении к середине вагона переходная балка (9), которая, в свою очередь, обоими своими концами прочно соединена с продольными балками (10), при этом в передней нижней части, а также в задней части на верхней и/или нижней стороне передней секции закреплены металлические листы (7) жесткости.2. Передняя секция по п.1, отличающаяся тем, что металлические листы (7) жесткости снабжены усилительными элементами.