Вагон-хоппер бункерного типа Российский патент 2021 года по МПК B61D7/00 B61D17/06 

Изобретение предназначено для перевозки минеральных удобрений и других сыпучих грузов по всей сети железных дорог России, стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии колеи 1520 мм.

Известен вагон-хоппер бункерного типа для перевозки минеральных удобрений и других сыпучих грузов модели 19-6870-01 (www.ezmk.net), характерюуюшийся наличием кузова, установленного на ходовые части и содержащего силовую раму, оборудованную усиленными консольными частями и элементами хребтовой балки, причем консоль хребтовая в пересечении со шкворневой балкой и косынками образует шкворневой узел, который закрывается усиливающим листом; боковая обвязка рамы представляет собой гнутый неравнополочный швеллер, на нижнюю полку которого, опираются продольные стенки бункеров; поперечные тавровые балки являются продолжением разъединительных стенок отсеков кузова в виде диафрагм с вырезанным центром; торцевые стены опираются на консольные части рамы вагона через сварную объемную конструкцию и как боковые стены вагона выполнены криволинейной формы; между фрамугой торцевой стены и хребтовой балкой установлена колонна оптимального сечения; бункерное устройство, замыкающее нижнюю часть кузова, состоит из трех пар бункеров, размещенных на раме в межтележечном пространстве; наклон стен бункера обеспечивает полную разгрузку груза гравитационным способом в межколесное пространство; кроме того разгрузочные люки оборудованы уплотнительными устройствами по периметру; крыша выполнена несъемной и оборудована пятью загрузочными люками, крышки которых подвешены на петлях и закрываются вручную; механизм фиксации крышек загрузочных люков выполнен с единым приводом и расположен с торца вагона со стороны переходной площадки; закрытое положение крышек фиксируется с помощью фиксаторов, при этом каждая крышка люка закрывается индивидуальными крюками и блокируется с переходной площадки рамы с помощью устройства блокировочного, обеспечивающего защиту от самопроизвольного и несанкционированного открытия крышек люков; опломбирование крышек загрузочных люков производится централизовано на переходной площадке; горловины загрузочных люков оборудованы уплотнительными устройствами по всему периметру, исключающими попадание влаги внутрь; механизм разгрузки обеспечивает одновременное открывание противоположных крышек разгрузочных люков и разгрузки груза внутрь колеи; механизм разгрузки и фиксации крышек разгрузочных люков содержит шарнирно закрепленный на бункере и боковой обвязке винтовой привод, связанный с продольным валом, размещенным под бункерами, посредством рычагов, соединенных с крышками люков шарнирно связанными между собой тягами и обеспечивает движение разгрузочных крышек люков, которые шарнирно закреплены в петлях расположенных на бункерах вагона; закрывание крышек люков обеспечивается переходом оси серьги за «мертвую точку» и предохраняет крышки от произвольного открывания; механизм разгрузки оборудован указателем полного закрытия крышек люков, в виде установленного на привод винтового сигнального стержня; устройство для фиксации крышек снабжено штангой со штырями, которые входят в зацепление с барабаном, жестко закрепленном на винтовом приводе; опломбирование механизма разгрузки выполняется установкой ЗПУ на механизмы пломбировки; тормозное оборудование состоит из автоматического тормоза и стояночного (ручного) тормоза; автоматический тормоз с раздельным торможением тележек колодочного типа включает в себя воздухораспределитель, два малогабаритных тормозных цилиндра, два малогабаритных авторегулятора тормозных рычажных передач, авторежим, рычажные передачи и пневматическую систему; рычажные передачи рассчитаны на установку композиционных тормозных колодок.

Вагон оборудован двумя автосцепными устройствами, обеспечивающими автоматическое соединение вагонов друг с другом и гашение энергии от растягивающих и сжимающих сил, возникающих при маневровых работах и при движении в составе. В состав автосцепного устройства входит автосцепка СА-3, обеспечивающая автоматическое сцепление единиц подвижного состава и удержание их в сцепленном состоянии, упряжное устройство, центрирующий прибор, расцепной привод и опорные части.

Ходовые части - тележки двухосные тип 3 по ГОСТ 9246 со скользунами постоянного контакта, предназначены для передвижения вагона по железнодорожным путям колеи 1520 мм, для восприятия нагрузок, действующих на кузов вагона, и для передачи их на железнодорожный путь.

Недостатком известной конструкции вагона-хоппера является избыточный объем кузова для перевозки минеральных удобрений, а в следствии этого - повышенная металлоемкость конструкции кузова, повышенная масса тары и недостаточная грузоподъемность для эффективных экономически выгодных перевозок.

Технической задачей изобретения является создание вагона-хоппера для перевозки минеральных удобрений и других сыпучих грузов с кузовом несущей конструкции, обладающим высокой прочностью и надежностью при низкой материалоемкости и высокой грузоподъемности.

Поставленная задача решается в вагоне-хоппере бункерного типа, характеризующимся наличием кузова, установленного на ходовые части и содержащего силовую раму, оборудованную усиленными консольными частями и элементами хребтовой балки, боковые стены, торцевые стены с подпором, крышу с загрузочными люками, разгрузочные бункера с разгрузочными люками.

Отличием от прототипа является то, что каждая торцевая стена опирается на консольную часть рамы вагона через два вертикальных подпора, расположенных параллельно продольной оси вагона и связывающих торцевые стены с рамой, непосредственно замыкая силовой узел на шкворневой балке на одной вертикали со скользунами рамы, и соединенных наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно хребтовой балкой, причем подпор торцевой стены сварной комбинированной пластинчато-стержневой конструкции состоит из стального листа, подкрепленного каркасом профилей с веерной схемой расположения силовых лучей в виде П-образных гнутых или горячекатаных профилей, которые совместно с листом образуют замкнутые сечения и направлены из центра пересечения их осей на шкворневой балке к торцевой стене, рассредоточиваясь по всей высоте ее наклонной части, и имеет продолжение на фрамуге торцевой стены в виде стойки, а узлы соединения торцевой стены с каркасом подпора соединены наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно хребтовой балкой, находящимися в одной плоскости со средними лучами силового каркаса подпоров и совместно с ними образуют плоский силовой каркас, перпендикулярный плоскостям подпоров, который расположен под углом от 20° до 80° к горизонтальной плоскости, кроме того лучи каркаса подпора торцевой стены имеют замкнутое сечение, образованное листом и П-образным гнутым или горячекатаным профилем, который может быть установлен с внутренней стороны или наружной стороны вертикального листа подпора или с обеих его сторон.

Вагон содержит кузов 1 (фиг. 1), установленный на ходовые части 2. Кузов содержит силовую раму 3, оборудованную усиленными консольными частями и элементами хребтовой балки 19, боковые стены 4, торцевые стены 5 с подпором 6, крышу 14 с загрузочными люками, разгрузочные бункера 13 с механизмом разгрузки 15.

Балка хребтовая 19 в пересечении со шкворневой балкой 7, раскосами и косынками образует шкворневой узел, который закрывается усиливающим листом 9. Хребтовые балки консольных частей связаны с продольными коньками крайних бункеров, которые являются их продолжениями. В средней части кузова - между крайними бункерами хребтовая балка отсутствует.Боковая обвязка рамы 3 представляет собой гнутый неравнополочный швеллер, на нижнюю полку которого, опираются продольные стенки бункеров.

Поперечные тавровые балки являются продолжением разъединительных стенок отсеков кузова в виде диафрагм с вырезанным центром.

Боковые 4 и торцевые 5 стены вагона выполнены криволинейной формы. Каждая торцевая стена опирается на консольную часть рамы 3 вагона через два вертикальных подпора 6, расположенных параллельно продольной оси вагона (фиг. 2) и связывающих торцевые стены 5 с рамой 3, непосредственно замыкая силовой узел на шкворневой балке 7 на одной вертикали со скользунами 8 рамы. Подпор 6 сварной комбинированной пластинчато-стержневой конструкции (фиг. 2) состоит из стального листа 9, подкрепленного каркасом профилей 10 с веерной схемой расположения силовых лучей (фиг. 3, 4), которые имеют продолжение на фрамуге торцевой стены 5 в виде стоек 11 (фиг. 2). Силовые лучи каркаса в виде П-образных гнутых или горячекатаных профилей совместно с листом 9, образующих замкнутое сечение (фиг. 6, 7), направлены из центра пересечения их осей на шкворневой балке к торцевой стене 5, рассредоточиваясь по всей высоте ее наклонной части. Соединение подпора 6 и его листа 9, в частности, к торцевой стене 5 выполнено подкрепленным Г-образными профилями 20 (фиг. 5, 8), которые повышают надежность соединения и образуют вертикальные пояса на наклонной части торцевой стены. Для создания пространственной жесткости, узлы соединения торцевой стены с каркасом подпора соединены наклонными связями 12 со шкворневым узлом рамы 3 (фиг. 3) и непосредственно хребтовой балкой 19, в то же время, наклонные связи находятся в одной плоскости со средними стержнями силового каркаса подпоров 6 и совместно с ними образуют плоский силовой каркас, который расположен под углом α=20°-80° к горизонтальной плоскости (фиг. 1), и служит для опоры торцевой 5 стены на шкворневую балку 7 вагона.

Бункерное устройство 13, замыкающее нижнюю часть кузова, состоит из трех пар бункеров, размещенных на раме в межтележечном пространстве. Наклон стен бункера обеспечивает полную разгрузку груза гравитационным способом в межколесное пространство. Разгрузочные люки бункерного устройства оборудованы уплотнительными устройствами по периметру, что обеспечивает плотность прилегания крышек и исключает потери груза.

Крыша 14 выполнена несъемной и оборудована четырьмя загрузочными люками. Крышки загрузочных люков подвешены на петлях и закрываются вручную. Механизм фиксации крышек загрузочных люков выполнен с единым приводом и расположен с торца вагона со стороны переходной площадки. Закрытое положение крышек фиксируется с помощью фиксаторов, при этом каждая крышка люка закрывается индивидуальными крюками, и блокируется с переходной площадки рамы с помощью устройства блокировочного, обеспечивающего защиту от самопроизвольного и несанкционированного открытия крышек люков. Опломбирование крышек загрузочных люков производится централизовано на переходной площадке.

Горловины загрузочных люков оборудованы уплотнительными устройствами по всему периметру, исключающими попадание влаги внутрь.

Механизм разгрузки 15 обеспечивает одновременное открывание противоположных крышек разгрузочных люков и разгрузки груза внутрь колеи.

Механизм разгрузки и фиксации крышек разгрузочных люков содержит шарнирно закрепленный на бункере и боковой обвязке винтовой привод, связанный с продольным валом, размещенным под бункерами, посредством рычагов, соединенных с крышками люков шарнирно связанными между собой тягами и обеспечивает движение разгрузочных крышек люков. Крышки люков, шарнирно закреплены в петлях, расположенных на бункерах вагона. Закрывание крышек люков обеспечивается переходом оси серьги за «мертвую точку» и предохраняет крышки от произвольного открывания.

Механизм разгрузки оборудован указателем полного закрытия крышек люков, в виде установленного на привод винтового сигнального стержня.

Устройство для фиксации крышек снабжено штангой со штырями, которые входят в зацепление с барабаном, жестко закрепленном на винтовом приводе. Опломбирование механизма разгрузки выполняется установкой ЗПУ на механизмы пломбировки.

Тормозное оборудование 16 состоит из автоматического тормоза и стояночного (ручного) тормоза. Автоматический тормоз с раздельным торможением тележек колодочного типа включает в себя воздухораспределитель, два малогабаритных тормозных цилиндра, два малогабаритных авторегулятора тормозных рычажных передач, авторежим, рычажные передачи и пневматическую систему. Рычажные передачи рассчитаны на установку композиционных тормозных колодок.

Вагон оборудован двумя автосцепными устройствами 17, обеспечивающими автоматическое соединение вагонов друг с другом и гашение энергии от растягивающих и сжимающих сил, возникающих при маневровых работах и при движении в составе. В состав автосцепного устройства входит автосцепка СА-3, обеспечивающая автоматическое сцепление единиц подвижного состава и удержание их в сцепленном состоянии, упряжное устройство, центрирующий прибор, расцепной привод и опорные части.

Ходовые части 2 - тележки двухосные тип 3 по ГОСТ 9246 со скользунами 18 постоянного контакта, предназначены для передвижения вагона по железнодорожным путям колеи 1520 мм, для восприятия нагрузок, действующих на кузов вагона, и для передачи их на железнодорожный путь.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Вагон-хоппер бункерного типа характеризуется наличием кузова (1), установленного на ходовые части (2) и содержащего силовую раму (3) с усиленными консольными частями, боковые стены (6), крышу (14), каждая торцевая стена опирается на консольную часть рамы вагона через два вертикальных подпора (6), расположенных параллельно продольной оси вагона и связывающих торцевые стены с рамой, непосредственно замыкая силовой узел на шкворневой балке на одной вертикали со скользунами рамы, и соединенных наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно с хребтовой балкой. Подпор (6) торцевой стены сварной пластинчато-стержневой конструкции состоит из стального листа, подкрепленного каркасом профилей, которые совместно с листом образуют замкнутые сечения и направлены из центра пересечения их осей на шкворневой балке к торцевой стене, рассредоточиваясь по всей высоте ее наклонной части, и имеет продолжение на фрамуге торцевой стены в виде стойки. Узлы соединения торцевой стены с каркасом подпора соединены наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно с хребтовой балкой, находящимися в одной плоскости со средними лучами силового каркаса подпоров, и совместно с ними образуют плоский силовой каркас, перпендикулярный плоскостям подпоров, который расположен под углом от 20° до 80° к горизонтальной плоскости. Лучи каркаса подпора торцевой стены имеют замкнутое сечение, образованное листом и П-образным гнутым или горячекатаным профилем. Изобретение обеспечивает высокую прочность и надежность при низкой материалоемкости и высокой грузоподъемности. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Вагон-хоппер бункерного типа, характеризующийся наличием кузова, установленного на ходовые части и содержащего силовую раму, оборудованную усиленными консольными частями и элементами хребтовой балки, боковые стены, торцевые стены с подпором, крышу с загрузочными люками, разгрузочные бункеры с разгрузочными люками, отличающийся тем, что каждая торцевая стена опирается на консольную часть рамы вагона через два вертикальных подпора, расположенных параллельно продольной оси вагона и связывающих торцевые стены с рамой, непосредственно замыкая силовой узел на шкворневой балке на одной вертикали со скользунами рамы, и соединенных наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно с хребтовой балкой.

2. Вагон-хоппер бункерного типа по п. 1, отличающийся тем, что подпор торцевой стены сварной комбинированной пластинчато-стержневой конструкции состоит из стального листа, подкрепленного каркасом профилей с веерной схемой расположения силовых лучей в виде П-образных гнутых или горячекатаных профилей, которые совместно с листом образуют замкнутые сечения и направлены из центра пересечения их осей на шкворневой балке к торцевой стене, рассредоточиваясь по всей высоте ее наклонной части, и имеет продолжение на фрамуге торцевой стены в виде стойки.

3. Вагон-хоппер бункерного типа по п. 1, отличающийся тем, что узлы соединения торцевой стены с каркасом подпора соединены наклонными связями со шкворневым узлом рамы и непосредственно с хребтовой балкой, находящимися в одной плоскости со средними лучами силового каркаса подпоров, и совместно с ними образуют плоский силовой каркас, перпендикулярный плоскостям подпоров, который расположен под углом от 20° до 80° к горизонтальной плоскости.

4. Вагон-хоппер бункерного типа по п. 1, отличающийся тем, что лучи каркаса подпора торцевой стены имеют замкнутое сечение, образованное листом и П-образным гнутым или горячекатаным профилем, который может быть установлен с внутренней стороны или наружной стороны вертикального листа подпора или с обеих его сторон.