РАМА КУЗОВА ПОЛУВАГОНА Российский патент 2008 года по МПК B61F1/02 B61F1/08 B61D3/00 B61D17/10 

Описание патента на изобретение RU2325295C2

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций рам кузовов железнодорожных полувагонов с хребтовыми балами и их конструктивных элементов.

Известна рама кузова универсального восьмиосного полувагона модели 12-541 [И.Ф.Пастухов, В.В.Лукин, Н.И.Жуков. "Вагоны", М., "Транспорт", 1988 г., стр.171], состоящая из хребтовой, концевых, шкворневых и промежуточных балок. Хребтовая балка сварена из двух зетообразных профилей, в месте соединения перекрытых двутавром. Хребтовая балка соединена с верхним листом с помощью накладки и нижним листом шкворневой балки, а с вертикальными листами соединена посредством накладок. Вместе с этим на шкворневой балке установлены ответные части скользунов, а на каждой поперечной балке закреплены упоры крышек люков, обеспечивающие открывания в надтележечных проемах до 23°, а в центральных проемах до 31°.

Недостатком данной конструкции является ее низкая надежность при интенсивной эксплуатации с повышенными нагрузками, что проявляется в возникновении трещин в соединении шкворневой и хребтовой балок. Вместе с этим, несмотря на предварительный обратный изгиб (до 9 мм) хребтовой балки, в процессе эксплуатации наблюдается ее прогиб, что создает дополнительные напряжения в элементах кузова.

Кроме того, пара трения (боковая опора на тележке - скользун на раме вагона) является одной из наиболее изнашиваемых, а зазор между ними является строго регламентируемой величиной, что предусматривает необходимость его контроля и регулировки. В данной конструкции зазор регулируется путем установки регулировочных пластин в боковую опору на тележке, что предусматривает необходимость выкатывания тележки из-под вагона. Данный процесс ведет к значительным временным и трудовым затратам.

Также известна конструкция сварной рамы [Патент США №2931319 от 30.03.53], состоящей из хребтовой балки, выполненной из двух зетообразных профилей, к которым встык приварена шкворневая балка, каждая половина которой состоит из верхнего, нижнего и вертикального листов. При этом верхний и нижний листы выполнены с плавным переходом к хребтовой балке со стороны автосцепного устройства, а вертикальный лист снабжен вырезом, компенсирующим напряжения в его стыке с верхним листом и хребтовой балкой. Однако данная конструкция применима только в вагонах с пониженной нагрузкой, так как все изгибающее усилие воздействует на один удлиненный сварной шов верхнего листа шкворневой балки и верхнего пояса хребтовой балки.

Вместе с этим, на нижнем листе шкворневой балки установлены ответные части боковых опор, снабженные съемными регулировочными пластинами, закрепленными на опорной планке посредством двух болтовых соединений [Патент США №5454330 от 3.10.95]. Однако для установки дополнительной прокладки необходимо полностью снимать первоначальную, при этом вагон поднимают на высоту, достаточную для разборки резьбовых соединений, что увеличивает временные и трудовые затраты.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции рамы кузова полувагона, обеспечивающей надежное соединение хребтовой и шкворневой балок, повышение долговечности конструкции и снижение трудозатрат при сборке полувагона.

Поставленная задача решается следующим образом. В месте соединения шкворневой и хребтовой балок параллельно оси последней установлены пластины, каждая из которых встык соединена с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетообразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань.

Вместе с этим, ответные части скользунов, установленные на нижнем листе шкворневой балки, снабжены регулировочными пластинами, которые по первому варианту исполнения выполнены с двумя установленными вырезами по диагонально расположенным углам, а по второму варианту исполнения каждая регулировочная пластина выполнена составной из двух частей, каждая из которых имеет прямой торец с выполненными установочными вырезами и ломаный торец, состоящий из параллельных и наклонного участков относительно продольной оси шкворневой балки, при этом нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней.

Кроме того, на каждой поперечной балке рамы установлены упоры крышек люков, обеспечивающие их открывание в надтележечных (краевых) частях до 19-20°, а в средней части до 32°.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что рама кузова полувагона состоит из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными и шкворневыми балками, последние из которых сопряжены с хребтовой балкой с помощью усиливающих элементов, выполненных в виде пластин, ориентированных параллельно оси хребтовой балки, каждая из которых встык соединена с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетообразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань. Вместе с этим, шкворневые балки снабжены ответными частями скользунов со съемными регулировочными пластинами, каждая из которых снабжена установочными вырезами, расположенными в диагонально противоположных углах пластины, или выполнена составной из двух частей, имеющих прямые торцы с выполненными установочными вырезами, и ломаные торцы, состоящие из параллельных и наклонных участков, относительно продольной оси шкворневой балки, при этом нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней. Кроме того, каждая из поперечных балок рамы кузова вагона снабжена упорами крышек люков, обеспечивающих их открывание в надтележечных частях рамы до 19-20°, а в средней части до 32°, при этом они снабжены ограничителями, жестко закрепленными на упорах крышек люков и выполненными из швеллерообразного профиля с возможностью дополнительной установки компенсатора или выполненными в виде корпуса с установленным упругим элементом.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами:

Фиг.1 - общий вид рамы кузова полувагона;

Фиг.2 - узел крепления шкворневой и хребтовой балок (вид А фиг.1);

Фиг.3 - ответная часть скользуна (разрез Б-Б фиг.1);

Фиг.4 - регулировочная пластина (поз.13 фиг.3);

Фиг.5 - регулировочная пластина (поз.14 фиг.3) вариант исполнения;

Фиг.6 - балка шкворневая (поз.4 фиг.1);

Фиг.7 - балка промежуточная (поз.3 фиг.1);

Фиг.8 - упор крышки люка (поз.19 фиг.7);

Фиг.9 - упор крышки люка (поз.20 фиг.7) вариант исполнения.

Рама кузова полувагона состоит из хребтовой балки 1 с закрепленными поперечными концевыми 2, промежуточными 3 и шкворневыми 4 балками. Шкворневая балка 4 сопряжена с хребтовой балкой 1 при помощи дополнительных усиливающих элементов 5, короткие из которых 6 направлены в сторону центра рамы. Усиливающие элементы 5 и 6 выполнены в виде пластин и установлены параллельно продольной оси 7 хребтовой балки 1. При этом каждая из пластин встык соединена с нижним листом 8 шкворневой балки 4 и приварена к нижней полке 9 зетообразного профиля хребтовой балки 1, перекрывая при этом продольную крайнюю грань 10.

На нижнем листе 8 шкворневой балки 4 установлены ответные части 11 скользунов 12. Ответная часть 11 имеет съемные регулировочные пластины 13 или 14. Регулировочные пластины 13 выполнены с установочными вырезами в диагонально противоположных углах. Регулировочные пластины 14 выполнены составными из двух частей, имеющие прямые торцы 15, с установочными вырезами и ломаные торцы 16, состоящие из параллельных и наклонных участков, относительно продольной оси 17 шкворневой балки 4, при этом нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней.

Каждая из поперечных балок снабжена упорами крышек люков 18, обеспечивающими открывание крышек люков в надтележечных частях рамы до 19-20°, а в средней части до 32°, на которых жестко закреплены, ограничители, 19 или 20. Ограничители 19 выполнены из швеллерообразного профиля с возможностью дополнительной установки компенсаторов 21. Ограничители 20 выполнены в виде корпуса 22, внутрь которого установлен упругий элемент 23.

Положительный эффект настоящего изобретения состоит в повышении надежности и долговечности полувагона за счет усиления узла соединения шкворневой и хребтовой балок пластинами, ориентированными параллельно оси хребтовой балки (к консольной части длинные, к середине короткие), что позволяет увеличить площадь сечения зетообразного профиля и площадь нижнего листа шкворневой балки, также пластины образуют качественное стыковое соединение с нижним листом шкворневой балки и перекрывая продольную крайнюю грань зетового профиля, качественное сварное соединение с зетообразным профилем без оплавления кромок, а следовательно, снижают напряжения, при этом отдельно изготовленные пластины и нижний лист приводят к упрощению конфигурации усиленного нижнего листа шкворневой балки и снижению металлоемкости за счет уменьшения количества отходов металла при изготовлении детали из листового проката. Кроме того, уменьшение угла открывания крышек люков в надтележечных частях с 23 до 19-20° и увеличение его в средней части с 31 до 32°, способствует (в момент разгрузки полувагона) восстановлению предварительного прогиба хребтовой балки в средней части, так как при первичных углах открывания крышек люков в кузове, на консольных частях, остается по 7,7 тонн, а с предлагаемыми углами остается по 11,7 тонн, что достаточно для обратной реакции хребтовой балки. Помимо этого, регулировочные пластины с установочными вырезами, выполненными в диагонально противоположных углах, обеспечивают регулировку зазора между скользуном рамы и скользуном тележки без выката тележек из-под кузова и позволяют избежать полной разборки скользуна рамы, то есть для регулировки зазора достаточно произвести полное свинчивание двух винтов и ослабление двух винтов в диагональных вырезах для установки регулировочных пластин, также применение регулировочных пластин, состоящих из двух частей с установочными вырезами, позволяет произвести регулировку зазоров в необорудованном для этой операции месте за счет минимального подъема одной стороны кузова и ослабления четырех винтов, без полного свинчивания, достигаемое с помощью ломаных торцов, состоящих из параллельных и наклонных участков, что снижает трудозатраты на регулировку зазоров в боковой опоре полувагона, при этом установка нижней регулировочной пластины в зеркальном положении относительно верхней, обеспечивает равномерное распределение нагрузок на всю площадь опоры скользуна рамы. Вместе с этим, установка на упорах крышек люков ограничителей, выполненных из швеллерообразного профиля совместно с компенсаторами, позволяет уровнять опорные поверхности упоров, на которые опирается открытая крышка люка, особенно этот аспект важен в момент разгрузки полувагона, когда на крышку давит груз и неравномерно выставленные углы открывания приводят к перекосу крышки люка, к появлению зазоров между листом крышки люка и элементами рамы и, следовательно, просыпанию груза на тормозное оборудование и путь, а также к обрыву петель крепления крышек люков. Применение ограничителей в виде корпуса с установленным упругим элементом снижает ударные нагрузки в момент контакта крышки люка с упорами и исключает необходимость выставления более точных углов упоров, также ограничители с компенсаторами или упругими элементами, установленными на упорах, дают возможность использовать существующие упоры и обеспечить точные углы открывания крышек люков, что снижает трудозатраты при сборке полувагона.

В настоящее время на заявляемую конструкцию рамы кузова полувагона разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытного образца.

Похожие патенты RU2325295C2

название год авторы номер документа
Кузов универсального полувагона 2022
  • Рутына Дмитрий Владимирович
  • Галиева Ирина Витальевна
  • Ходжаева Ирина Николаевна
  • Чумаков Константин Анатольевич
  • Тептина Юлия Ивановна
  • Шихалева Елена Владимировна
  • Трошин Александр Сергеевич
RU2785476C1
ШКВОРНЕВОЙ УЗЕЛ РАМЫ ГРУЗОВОГО ВАГОНА 2020
  • Чернова Татьяна Михайловна
  • Галиева Ирина Витальевна
  • Тептина Юлия Ивановна
  • Тиссен Александр Иванович
  • Баранов Александр Николаевич
  • Васильева Людмила Михайловна
  • Чирков Александр Валерьевич
RU2741853C1
ШКВОРНЕВОЙ УЗЕЛ РАМЫ ГРУЗОВОГО ВАГОНА 2020
  • Ходжаева Ирина Николаевна
  • Галиева Ириина Витальевна
  • Тептина Юлия Ивановна
  • Васильева Людмила Михайловна
  • Курочкин Александр Сергеевич
  • Пакулин Артем Сергеевич
RU2739404C1
ПОЛУВАГОН ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 2007
  • Конюхов Александр Дмитриевич
  • Журавлева Лариса Владимировна
  • Краснобаев Александр Михайлович
  • Шаринов Илья Львович
  • Саликов Вячеслав Алексеевич
  • Рощупкин Александр Николаевич
  • Корольков Владимир Иванович
  • Чернов Владислав Михайлович
RU2345918C1
ГРУЗОВОЙ ПОЛУВАГОН С ГЛУХИМ ПОЛОМ 2009
  • Мещерин Юрий Васильевич
  • Гусев Вадим Юрьевич
  • Красюков Николай Фёдорович
  • Гапанович Валентин Александрович
  • Иванов Александр Олегович
  • Коссов Валерий Семёнович
  • Чаркин Виктор Анатольевич
  • Ноздрачёва Валентина Афанасьевна
  • Шабеко Александр Петрович
RU2391239C1
ВАГОН-ПЛАТФОРМА УНИВЕРСАЛЬНЫЙ С ФИТИНГОВЫМИ УПОРАМИ 2019
  • Куклин Роман Андреевич
  • Ходжаева Ирина Николаевна
  • Туркин Анатолий Васильевич
  • Абакумов Андрей Алексеевич
  • Баранов Александр Николаевич
  • Подьянова Мария Анатольевна
  • Васильева Людмила Михайловна
  • Смирнов Михаил Евгеньевич
RU2722257C1
Вагон-хоппер бункерного типа 2020
  • Гамзалов Станислав Джахпарович
  • Горелов Игорь Михайлович
  • Столбун Максим Леонидович
  • Дмитриченко Александр Владимирович
  • Баранников Александр Константинович
  • Харьковский Евгений Анатольевич
  • Фомин Андрей Иванович
  • Назаренко Константин Витальевич
  • Черкасец Ярослав Владимирович
RU2742359C1
ПОЛУВАГОН ДЛЯ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ 2013
  • Чернов Юрий Васильевич
  • Чернов Василий Юрьевич
RU2539701C2
КУЗОВ ГРУЗОВОГО ПОЛУВАГОНА 2003
  • Бондаренко Леонид Маркович
  • Коссов Валерий Семенович
  • Пустовой Владимир Николаевич
  • Сазонов Игорь Валентинович
RU2253581C9
ВАГОН-ХОППЕР И РАЗДВИЖНАЯ КРЫША 2004
  • Кузьмин Эдуард Константинович
  • Малых Николай Александрович
  • Дорожкин Александр Викторович
  • Андронов Владислав Анатольевич
  • Ефимов Виктор Петрович
  • Потапов Павел Федорович
  • Антонов Андрей Алексеевич
  • Белев Афанасий Петрович
  • Конищев Константин Леонидович
  • Родэ Мария Яковлевна
  • Копылова Галина Григорьевна
  • Даниленко Денис Викторович
  • Левин Александр Борисович
  • Кравченко Ирина Александровна
  • Белов Николай Александрович
  • Старостин Георгий Александрович
  • Власко Андрей Сергеевич
  • Бесчастная Ирина Валерьевна
RU2268180C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 325 295 C2

Реферат патента 2008 года РАМА КУЗОВА ПОЛУВАГОНА

Рама кузова полувагона состоит из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными, шкворневыми балками. Шкворневые балки сопряжены с хребтовой балкой с помощью усиливающих элементов (5, 6), которые выполнены в виде пластин, ориентированных параллельно продольной оси (7) хребтовой балки. Каждая из пластин соединена встык с нижним листом (8) шкворневой балки и приварена к нижней полке (9) зетообразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань (10). Упоры крышек люков обеспечивают открывание крышек люков в надтележечных частях рамы до 19-20°, а в средней части до 32°. Повышается надежность и долговечность конструкции. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула изобретения RU 2 325 295 C2

1. Рама кузова полувагона, состоящая из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными, шкворневыми балками, последние из которых сопряжены с хребтовой балкой с помощью усиливающих элементов и снабжены ответными частями скользунов со съемными регулировочными пластинами, при этом каждая из поперечных балок снабжена упорами крышек люков, отличающаяся тем, что усиливающие элементы сопряжения шкворневой и хребтовой балок выполнены в виде пластин, ориентированных параллельно оси последней, каждая из которых встык соединена с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетобразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань, при этом упоры крышек люков обеспечивают открывание крышек люков в надтележечных частях рамы до 19-20°, а в средней части до 32°.2. Рама кузова полувагона по п.1, отличающаяся тем, что установочные вырезы в регулировочных пластинах скользунов выполнены в диагонально противоположных углах.3. Рама кузова полувагона по п.1, отличающаяся тем, что каждая регулировочная пластина выполнена составной из двух частей, имеющих прямые торцы с выполненными установочными вырезами и ломаные торцы, состоящие из параллельных и наклонных участков, относительно продольной оси шкворневой балки.4. Рама кузова полувагона по п.3, отличающаяся тем, что нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней.5. Рама кузова полувагона по п.1, отличающаяся тем, что упоры крышек люков снабжены ограничителями, жестко закрепленными на упорах крышек люков и выполненными из швеллерообразного профиля с возможностью дополнительной установки компенсаторов.6. Рама кузова полувагона по п.1, отличающаяся тем, что ограничители на упорах крышек люков выполнены в виде корпуса, внутрь которого установлен упругий элемент.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2325295C2

Приспособление для сортировки ворсовальных шишек после обрезки их стеблей и обвертки 1930
  • Кудрявцев П.Ф.
SU28661A1
Сопряжение хребтовой и шкворневой балок рельсового транспортного средства в зоне шкворнего узла 1988
  • Зоценко Анатолий Григорьевич
  • Крючков Анатолий Викторович
  • Цымбал Валентина Дмитриевна
  • Каган Эйдля Берковна
  • Белинович Виктор Георгиевич
  • Курашова Алевтина Николаевна
SU1562197A1
Сопряжение хребтовой балки с поперечной балкой рамы вагона в зоне шкворневого узла 1984
  • Жовтобрюх Григорий Демьянович
  • Погребной Анатолий Павлович
  • Иорш Евсей Танович
  • Царапкин Вадим Александрович
  • Трубачев Юрий Алексеевич
  • Сороколат Виктор Алексеевич
SU1294673A1
Шкворневой узел вагона 1978
  • Царапкин Вадим Александрович
  • Тененбаум Борис Яковлевич
  • Шаповал Анатолий Васильевич
  • Стулишайко Иван Гаврилович
  • Андрюшин Иван Сергеевич
SU874429A1
DE 9738436 A1, 02.04.1998
US 2902947 A, 08.09.1959.

RU 2 325 295 C2

Авторы

Тиссен Александр Иванович

Демин Константин Павлович

Васильева Людмила Михайловна

Агинских Максим Васильевич

Ефимов Виктор Петрович

Андронов Владислав Анатольевич

Левин Александр Борисович

Пасенко Анатолий Николаевич

Галиева Ирина Витальевна

Поликарпов Алексей Александрович

Старостин Георгий Александрович

Удалова Олеся Владимировна

Михина Ирина Николаевна

Васильева Елена Станиславовна

Курочкин Александр Сергеевич

Даты

2008-05-27Публикация

2005-04-04Подача