МОДУЛЬНЫЙ ХОППЕР-ВАГОН Российский патент 2004 года по МПК B61D7/00 B61D17/00 B61F1/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции бункерных вагонов" предназначенных для перевозки сыпучих грузов.

Известен бункерный вагон для перевозки зерна, защищенный свидетельством на полезную модель RU 17496 U1, 7 В 61 D 17/00 по заявке 2000101138/20 от 19.01.2000 г. , "Хоппер-вагон". Вагон содержит раму, содержащую хребтовую балку и две шкворневые балки, между которыми размещены разгрузочные люки бункеров. Сечение кузова вагона прямоугольное. Консольные части кузова подкреплены стойками" опиравшимися на шкворневые балки.

Наличие хребтовой балки увеличивает число разгрузочных люков, перетяжеляет конструкцию вагона, затрудняет разгрузку сыпучих материалов, что можно отнести к недостаткам аналога.

Известен четырехосный крытый хоппер грузоподъемностью 90,7 т постройки фирмы "Mapige Endustries Ltd.", Канада, предназначенный для перевозки сыпучих грузов.

Крытый хоппер типа "Center Flow" сварной несущей конструкции. Консольные части рамы служат для размещения автосцепного и тормозного оборудования. Все конструктивные элемента рамы и кузова выполняются из гнутых и прокатных профилей и листового металла.

Кузов хоппера - несущего типа, разделен тремя сдвоенными полыми перегородками на четыре отсека. Поперечное сечение кузова имеет грушевидную форму, уменьшающую силы сцепления груза со стенками и обеспечивающую полную выгрузку груза.

Кузов выполняется из цилиндрических полуобечаек, бункерных разгрузочных конусов и двух мощных профильных балок. Торцевая стенка обшивается гладким металлическим листом и усиливается двумя диагональными раскосами.

Каждый отсек оборудован круглым загрузочным люком и гравитационно-пневматаческим разгрузочным люкам. С каждой стороны расположены разгрузочная и питающая магистрали. Подача воздуха в питающую магистраль осуществляется от постороннего источника.

На торцевых частях вагона расположены переходные тормозные площадки. Для удобства обслуживания хоппер оборудуется торцевыми лестницами и рабочими площадками по всей длине кузова.

Ходовой частью служат две двухосные тележки.

Наличие двух мощных боковых продольных балок и постороннего источника, питающего магистраль воздухом, следует отнести к недостаткам аналога.

Прототипом изобретения является вагон модели 19-3113 разработки ОАО "БМЗ-Вагон", 2141115, г.Брянск, РФ, ул. Ульянова, 26.

Грузоподъемность вагона, т - 75
Объем кузова, м³ - 83
Коэффициент загрузки кузова - 0,98
Ширина вагона максимальная, мм - 3263
Бункерные вагоны модульного типа с цилиндрическими боковыми стенами предназначены для перевозки широкой номенклатуры сыпучих грузов. Поэтому, разрабатывая вагон модели 19-3113 для перевозки минеральных удобрений, разработчик предусматривал, что его можно будет использовать для перевозки зерна, цемента, глинозема и других сыпучих грузов. Поперечное сечение вагона модели 19-3113, вписанное в габарит 1-Т, представляет собой грушевидную форму или форму куриного яйца со срезанной вершиной на ширину площадки, обеспечивающей размещение загрузочных люков. В нижней части поперечного сечения кузова вагона размещены бункера с разгузочными люками, размещенными на боковых бункерах, и попарно связанные между собой раскрывающими механизмами.

С наружной стороны боковины кузова окантованы поперечными жесткостями, связанными с коробчатыми сечениями обвязки рамы и верхней окантовки площадки для размещения загрузочных люков.

К основным недостаткам прототипа следует отнести то, что имеют место большие потери объема кузова в его верхней части. Кроме этого, коробчатая форма балок обвязки рамы и верхних поясов приводят к перетяжению вагона, а поперечное закрепление ребер жесткости практически на влияет на продольную прочность кузова вагона.

Целью изобретения является, во-первых, наиболее рационально использовать габарит подвижного состава для увеличения объема кузова вагона, во-вторых, отказаться от использования горячекатанных профилей для построения коробчатых балок, снизив при этом вес каркаса и кузова в целом, в-третьих, усилить обшивку цилиндрических боковых стен кузова, придав им форму силового каркаса.

Кроме этого, обеспечить индивидуальное открытие разгрузочных люков, уменьшив число бункеров до нечетного количества.

Эта цель достигается путем выполнения сечения кузова эллиптичной формы с уголковыми профилями обвязки рамы, замыкающей боковины и бункера с разгрузочными люками, между которыми закреплены поперечные балки открытого профиля таврового типа, жестко связанные с боковыми обвязками рамы. Между собой отсеки кузова разделены поперечными перегородками, оборудованными окнами для свободного перемещения сыпучих грузов из отсека в отсек, торцы кузова оборудованы силовыми вертикальными трапами, а в наклонных участках - V-образными облегченными ребрами жесткости, опирающимися на шкворневые балки под пятниковыми опорами, а верхние продольные обвязки, к которым жестко крепится крыша кузова, связаны с облегченными боковинами силовыми жестокостями ферменного типа. Рама вагона выполнена без хребтовой балки с усиленными консольными частями со шкворневыми балками, с V-образными подкосами, опирающимися на облегченную боковую обвязку, и продольными ребрами жесткости, связывающими бункера, поперечные балки и шкворневые балки между собой.

Сущность изобретения заключается в том, что, получая облегченную конструкцию кузова вагона и его рамы, мы имеем возможность двигать объем кузова до 92-94 м².

Цилиндрическая форма кузова эллипсного типа с размещением разгрузочных люков на днище бункеров позволяет использовать аэро-пневмовыгрузку с избыточным давлением воздуха в магистрали.

Технологические преимущества защищаемого изобретением вагона - сокращается количество дорогостоящей штампованной оснастки и стендов поузловой сборки, уменьшается количество сварных швов, а также возможно использование высокопроизводительных машин термической резки с ЧПУ.

Для очистки отсеков с бункерами при переходе с одного вида сыпучего груза, например глинозема, на перевозку зерна используются съемные элементы крыши, закрывающей щелевые люки. При этом в болтовых соединениях используют резиновые уплотнения плоскостного типа.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен продольный разрез модульного хоппер-вагона;
на фиг.2 - вид на торец модульного хоппер-вагона;
на фиг.3 - поперечный разрез кузова модульного хоппер-вагона;
на фиг.4 - рама кузова модульного хоппер-вагона.

Модульный хоппер-вагон 1 (фиг.1) содержит две тележки 2, закрепленные на усиленных консольных частях рамы 3, оборудованной шкворневыми балками 4.Торцевые стенки кузова 5 подкреплены силовыми вертикальными трапами 6 параллельно ограждению 7. На углу пересечения торцевой стенки кузова 5 и падубы 8 установлены поручни 9. Наклонные участки отсека 10 и 11 оборудованы треугольными стенками 12, опирающимися на шкворневые балки 4. На палубе 8 размещены загрузочные люки 13 и монтажные люки 14, закрепленные болтовыми соединениями с резиновыми уплотнениями. Mежду отсеками 10, 11 и 15 установлены перегородки 16, оборудованные окнами для перемещения из отсека в отсек сыпучих грузов. Бункера 17 оборудованы разгрузочными окнами 18, закрываемыми шиберным устройством. Вдоль бортов кузова 8 сверху и на уровне обвязочвых поясов рамы 3 закреплены уголкового типа балки 19 и 20, между которыми закреплены ферменного типа жесткости 21. Бункера 17 между собой со стороны днища разъединены поперечными балками таврового типа 22, жестко связанными с балками 20 и перегородками 16. Цилиндрическая форма 23 (фиг.2) кузова 5 позволяет использовать аэропневмовыгрузку с избыточным давлением воздуха в магистралях. Наличие в перегородках 16 больших окон 24 (фиг.3) обеспечивает равномерное размещение сыпучих материалов во всех отсеках 10, 15, 11 как в процессе загрузки, так и выгрузки вагона 1. Ha шкворневой балке 4 закреплены подпятник 25 (фиг. 4) и скользуны 26. Для восприятия ударных нагрузок шкворневая балка 4 подкреплена V-образными подкосами 27 и ребрами жесткости 28, связывающими ее с бункером 17. Последние связаны между собой ребрами 29, опирающимися на поперечные балки 22.

Работа с модульный хоппер-вагоном осуществляется следующий образом. Предварительно определяется, какой вид сыпучего груза подлежит перевозке: зерно, глинозем, минеральные удобрения и др. Для каждого вида сыпучих грузов разработана инструкция очистки внутренних отсеков с бункерами. Для более тщательной обработки отсеков под зерно демонтируются монтажные щелевые люки, осуществляется очистка и промывка отсеков, для чего открываются разгрузочные люки.

Использование рамы вагона без хребтовой балки с облегченной боковой обвязкой и цилиндрической формой кузова позволяет облегчить вагон до 2 т и более рационально использовать межбункерное пространство, доводя объем кузова до 92-94 м³.

Одновременно планируется улучшить тормозную систему вагонов, дооборудовав тележки мод. 18-100 отдельным тормозным цилиндром.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно бункерным вагонам для сыпучих грузов. Модульный хоппер-вагон содержит кузов эллиптической в сечении формы с загрузочными люками 13 на крыше и разгрузочными люками 18 на днище бункеров 17, закрепленных ниже силовой рамы 3, оборудованной усиленными консольными частями до уровня шкворневых балок 4 с подпятниками для крепления тележек 2 ходовой части, сцепные устройства и поглощающие аппараты, закрепленные на усиленных консольных частях, жестко соединенных боковой обвязкой рамы и тавровыми поперечными балками, размещенными между бункерами в плоскостях закрепления разделительных стенок отсеков кузова. Силовая рама выполнена с облегченной боковой обвязкой уголкового типа, на которую опираются V-образные подкосы, связанные по оси со шкворневой балкой. Облегченная боковая обвязка жестко связана с отсеками и бункерами тавровыми поперечными балками, совмещенными с разделительными стенками отсеков, оборудованных окнами. Изобретение снижает вес и повышает надежность. 4 ил.

Модульный хоппер-вагон, содержащий кузов эллиптической в сечении формы с загрузочными люками на крыше и разгрузочными люками на днище бункеров, закрепленных ниже силовой рамы, оборудованной усиленными консольными частями до уровня шкворневых балок с подпятниками для крепления тележек ходовой части, сцепные устройства и поглощающие аппараты, закрепленные на усиленных консольных частях, жестко соединенных боковой обвязкой рамы и тавровыми поперечными балками, размещенными между бункерами в плоскостях закрепления разделительных стенок отсеков кузова, отличающийся тем, что силовая рама выполнена с облегченной боковой обвязкой уголкового типа, на которую опираются V-образные подкосы, связанные по оси со шкворневой балкой, при этом облегченная боковая обвязка жестко связана с отсеками и бункерами тавровыми поперечными балками, совмещенными с разделительными стенками отсеков, оборудованных окнами.