КУЗОВ ДВУХЭТАЖНОГО ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Российский патент 2011 года по МПК B61D1/00 B61D17/00 

Заявляемое изобретение касается конструкции кузова двухэтажного вагона, оборудованного межэтажным перекрытием.

Известен «Двухэтажный железнодорожный вагон» (патент Японии №2028055, B61D 17/04, B61D 1/06, B61D 13/02, B61D 1/00, B61D 13/00, дата публикации 30.01.1990, фиг.7), в котором боковые обвязочные брусья (5) расположены ниже уровня переходных площадок. Боковые обвязочные брусья (5, фиг.8) в соединении с поперечными элементами жесткости образуют несущую часть рамы.

Основной недостаток данной конструкции: технологически сложно выштамповать на всю длину вагона боковой обвязочный брус с угловыми изгибами, расположенными зеркально относительно плоскости, проходящей через поперечный разрез середины кузова вагона.

Прототипом заявляемого изобретения является «Несущая конструкция кузова двухэтажного пассажирского вагона (авторское свидетельство СССР №1402464, B61D 1/00, B61D 17/04, публ. 15.06.88 г., бюл. №22), содержащая продольные обвязки (1, 2) консольной части вагона, шкворневую балку (3), концевую хребтовую балку (4), обвязки (5, 6) средней части рамы, продольные обвязки (8 и 9) средней части между этажами, которые связаны с рамой раскосами (10 и 11). Профиль раскосов (10 и 11) с обшивкой боковин (12 и 13) образует замкнутое коробчатое сечение. Раскосы (14 и 15) соединяют обвязки (1 и 2) соответственно с обвязками (5 и 6).

В переходной зоне 16 брус 17 хребтовой балки имеет верхнюю (18) и нижнюю (19) части, подкрепленные вертикальными стенками (20 и 21).

Профилями указанных обвязок средней части боковых стен и раскосов вместе с обшивкой образовано замкнутое сечение.

Однако данная конструкция имеет ряд недостатков:

- наличие в продольных обвязках (8, 9) средней части вырезов (22) для размещения вертикальных стоек (23) ослабляет жесткость продольных обвязок, призванных уменьшить повреждения от соударения вагонов.

- наличие средней опущенной части хребтовой балки увеличивает материалоемкость кузова.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение необходимой прочности кузова двухэтажного пассажирского вагона во всех режимах его эксплуатации с одновременным снижением массы кузова.

Для этого кузов двухэтажного пассажирского вагона содержит раму с концевыми хребтовыми балками, с пониженной средней частью, с продольными обвязками консольной части рамы, с продольными обвязками пониженной части рамы, боковины с обшивкой и продольными обвязками перекрытия, соединенными концами с поперечными профилями и подкрепляющими стойками, каждая из которых соединена на уровне межэтажного перекрытия с концом продольной обвязки перекрытия и с концом верхнего раскоса, торцевые стены, крышу, причем продольные обвязки пониженной части рамы и обвязки перекрытия соединены с продольными обвязками консольных частей рамы раскосами, расположенными в плоскости боковины, а каждая концевая хребтовая балка соединена с пониженной средней частью рамы брусом переходной зоны, обеспечивающим передачу продольных усилий от концевой хребтовой балки консольной части на продольные обвязки средней части рамы. Новым является то, что на внутренних сторонах продольных обвязок перекрытия закреплены попарно рассредоточенные вдоль боковин кронштейны, соединенные жестко с поперечными профилями, продольные обвязки перекрытия соединены с противостоящими друг другу торцами верхних и нижних боковых стоек и с наружной обшивкой своей продольной стенкой, каждая подкрепляющая стойка опирается на узел соединения обвязки пониженной средней части рамы с концевой поперечной балкой пониженной части рамы.

Кроме того, поперечные профили и продольные обвязки средней части между этажами выполнены трубчатыми прямоугольного сечения.

Технический результат выразится в следующем.

Наличие попарно рассредоточенных вдоль боковин кронштейнов, соединенных жестко с поперечными профилями, позволит повысить жесткость кузова от прилагаемых к нему нагрузок.

Соединение продольных обвязок перекрытия с противостоящими друг другу торцами верхних и нижних боковых стоек и с наружной обшивкой своей продольной стенкой и возможность подкрепляющей стойке опираться на узел соединения обвязки пониженной части рамы с концевой поперечной балкой пониженной средней части рамы повышает жесткость и прочность кузова.

Прилагаемые чертежи изображают:

На фиг.1 - разрез кузова двухэтажного вагона;

На фиг.2 - разрез кузова двухэтажного вагона по линии А-А на фиг.1;

На фиг.3 - сечение по линии Б-Б на фиг.1;

На фиг.4 - вид В на фиг.3.

Кузов двухэтажного пассажирского вагона выполнен в виде цельнометаллической сварной конструкции с оконными и дверными проемами, проемами для люков и изготовлен из различных стальных прокатных и гнутых профилей и листовых элементов. Кузов содержит раму 1 с концевыми хребтовыми балками 2 (фиг.2), с пониженной средней частью, с продольными обвязками 3,4 консольной части рамы, с продольными обвязками пониженной части рамы, со шкворневыми балками 5 (фиг.2), боковины 6,7 с наружной обшивкой 8 и продольными обвязками 9, 10 перекрытия, соединенными с поперечными профилями 11 (фиг.1) и подкрепляющими стойками 12, каждая из которых соединена на уровне межэтажного перекрытия 13 (фиг.3) с концами продольных обвязок перекрытия 9, 10 (фиг.2) и с концами верхних раскосов 14, 15, торцевые стены 16, 17, крышу 18.

Продольные обвязки 19, 20 пониженной части рамы и указанные обвязки 9, 10 перекрытия соединены с продольными обвязками 3, 4 консольных частей рамы верхними раскосами 14, 15 и нижними раскосами 21, 22, расположенными в плоскости боковины 6, 7. Каждая концевая хребтовая балка 2 соединена с пониженной средней частью рамы брусом 23 переходной зоны, обеспечивающим передачу продольных усилий от концевой хребтовой балки консольной части на продольные обвязки средней части рамы. На внутренних сторонах продольных обвязок 9, 10 перекрытия закреплены попарно рассредоточенные вдоль боковин 6, 7, в зонах середины окон и середины межоконных простенков уголковые кронштейны 24, соединенные жестко с поперечными профилями 11. Продольные обвязки 9, 10 перекрытия соединены с противостоящими друг другу торцами верхних 25 и нижних 26 боковых стоек и с наружной обшивкой своей продольной стенкой 27.

Каждая подкрепляющая стойка 12 опирается на узел соединения обвязки 19, 20 пониженной части рамы с концевой поперечной балкой 28 пониженной средней части рамы.

Поперечные профили 11 и продольные обвязки 9, 10 перекрытия (фиг.2) выполнены трубчатыми прямоугольного сечения.

На фиг.4 показана продольная обвязка 10 из гнутого швеллера. Обвязка 10 в местах соединения с поперечными профилями 11 перекрытия 13 усилена пластинами, имеет замкнутое поперечное сечение.

В конструкции рамы присутствуют только консольные части хребтовой балки, проходящие до места крепления шкворневых балок с размещенными в них автосцепными устройствами, и передающими нагрузку на шкворневые балки.

Сборка кузова производится следующим образом.

Готовые боковины устанавливают на несущую раму кузова и соединяют с обвязкой рамы; подкрепляющие стойки 12 соединяют с крайними поперечными профилями 11, с обвязками 19 и 20 пониженной средней части рамы. Затем собирают настил пола верхнего этажа.

Сварочные швы выполняют со стороны внутренней поверхности боковин 6, 7.

Кузов двухэтажного вагона работает следующим образом:

массовые нагрузки составляющих элементов вагона, передаваемые кузовом через опоры на тележки вагона, динамические нагрузки, передаваемые на кузов с колесных пар, тяговые усилия при ускорении и усилия при торможении движущегося состава, передаваемые через автосцепки, а также нагрузки на кузов, возникающие при подъеме вагона домкратами (особенно при подъеме вагона двумя диагональными домкратами), воспринимаются его несущей конструкцией, образованной рамой, крышей, боковыми стенами и перекрытием. Наличие встроенной в силовой каркас кузова дополнительной замкнутой пространственной конструкции, образованной балками и примыкающими к ним обвязками 3, 4 консольной части рамы, продольными обвязками 19, 20 пониженной части рамы, поперечными балками 28 рамы кузова, продольными обвязками 9, 10 перекрытия, подкрепляющими стойками 12, боковыми стойками 25, 26, раскосами 14, 15, 21, 22, а также поперечными профилями 11 межэтажного перекрытия, обеспечивает снижение внутренних напряжений.

В результате достигается необходимая прочность кузова во всех режимах эксплуатации вагона, снижается масса кузова за счет устранения средней части хребтовой балки.

Изобретение относится к пассажирскому железнодорожному транспорту. Кузов двухэтажного пассажирского вагона содержит раму с концевыми хребтовыми балками, с пониженной средней частью, с продольными обвязками (3, 4) консольной части рамы, с продольными обвязками пониженной части рамы, боковины (6, 7) с обшивкой и продольными обвязками (9, 10) перекрытия, соединенными концами с поперечными профилями (11) и подкрепляющими стойками (12), торцевые стены 16, 17 и крышу 18. Каждая стойка соединена на уровне межэтажного перекрытия с концом продольной обвязки (9, 10) и с концом верхнего раскоса (14, 15). Продольные обвязки (19, 20) пониженной части рамы и обвязки (9, 10) перекрытия соединены с продольными обвязками (3, 4) консольных частей рамы раскосами (14, 15), расположенными в плоскости боковины. На внутренних сторонах продольных обвязок (9, 10) перекрытия закреплены попарно рассредоточенные вдоль боковин кронштейны, соединенные жестко с поперечными профилями (11). Продольные обвязки (9, 10) перекрытия соединены с противостоящими друг другу торцами верхних и нижних боковых стоек (25, 26) и с наружной обшивкой своей продольной стенкой. Каждая подкрепляющая стойка (12) опирается на узел соединения обвязки (19, 20) пониженной средней части рамы с концевой поперечной балкой (28) пониженной части рамы. Изобретение повышает прочность кузова и снижает массу. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Кузов двухэтажного пассажирского вагона, содержащий раму с концевыми хребтовыми балками, с пониженной средней частью, с продольными обвязками консольной части рамы, с продольными обвязками пониженной части рамы, боковины с обшивкой и продольными обвязками перекрытия, соединенными концами с поперечными профилями и подкрепляющими стойками, каждая из которых соединена на уровне межэтажного перекрытия с концом продольной обвязки перекрытия и с концом верхнего раскоса, торцевые стены, крышу, причем продольные обвязки пониженной части рамы и обвязки перекрытия соединены с продольными обвязками консольных частей рамы раскосами, расположенными в плоскости боковины, а каждая концевая хребтовая балка соединена с пониженной средней частью рамы брусом переходной зоны, обеспечивающим передачу продольных усилий от концевой хребтовой балки консольной части на продольные обвязки средней части рамы, отличающийся тем, что на внутренних сторонах продольных обвязок перекрытия закреплены попарно рассредоточенные вдоль боковин кронштейны, соединенные жестко с поперечными профилями, продольные обвязки перекрытия соединены с противостоящими друг другу торцами верхних и нижних боковых стоек и с наружной обшивкой своей продольной стенкой, каждая подкрепляющая стойка опирается на узел соединения обвязки пониженной средней части рамы с концевой поперечной балкой пониженной части рамы.

2. Кузов по п.1, отличающийся тем, что поперечные профили и продольные обвязки перекрытия выполнены трубчатыми прямоугольного сечения.