Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне Российский патент 2024 года по МПК B61D45/00 B60P7/13 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается контейнерных грузоперевозок.

Одними из самых востребованных на рынке контейнерных грузоперевозок являются перевозки, использующие крупнотоннажные 40-футовые контейнеры (в дальнейшем контейнеры).

Для перевозок таких контейнеров на железнодорожных платформах применяются специально изготовленные фитинговые платформы, оборудованные специализированными узлами для крепления контейнеров - фитинговыми упорами, которые входят в фитинговые отверстия контейнера (замок контейнера).

Перевозка контейнеров на фитинговых платформах обеспечивает высокие гарантии качественной перевозки без ущерба и потерь со стороны заказчика (потерь и повреждения груза, его несвоевременная доставка) и компании-перевозчика (повреждение контейнеров, платформ, вагонов, железнодорожного пути, проблемы с заказчиком в случаях порчи груза и его несвоевременная доставка и т.д.), отработаны алгоритмы погрузки и разгрузки контейнеров на фитинговые платформы без участия человека, однако в связи со значительным ростом объемов грузов, перевозимых в контейнерах, фитинговых платформ для их дальнейшей перевозки к местам назначения зачастую недостаточно, в частности, в настоящее время на железной дороге не хватает фитинговых платформ для транспортировки контейнеров с импортными грузами, поступающими в 40-футовых контейнерах на Дальний Восток.

В тоже самое время известна проблема с порожними пробегами полувагонов, которые используются для перевозки сыпучих и навалочных грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков (руды, угля, щебня, лесоматериалов и т.д.), что приводит к снижению экономической эффективности перевозок, к снижению пропускной и провозной способности работы железных дорог, поэтому перевозка контейнеров в полувагонах стала одним из наиболее подходящих решений в сложившейся ситуации.

Известно, что для размещения и крепления контейнеров в полувагонах используют деревянные подпорки, клинья, проволоки, каркасы из этих и подобных материалов и т.д., а также надувные пневмооболочки, которые укладываются между контейнером и стенкой полувагона, наполняются воздухом и фиксируют тем самым контейнер внутри вагона.

Практическое применение установки контейнеров в полувагоны с помощью таких известных средств показало, что при этом требуются значительные временные и материальные затраты, связанные с креплением установленного в полувагон контейнера перед каждой его перевозкой в полувагоне. Кроме того, такая установка контейнера не надежна, не обеспечивает его устойчивость при движении состава по железнодорожному пути,  и может привести к повреждениям как контейнера и груза, размещенного в нем, так и полувагона в случае падения контейнера в ходе перевозки, которая сопровождается вибрацией при перемещении состава по железнодорожному пути. Значительные материальные и временные затраты требуются и при выгрузке контейнера, т.к. используемые подручные средства снимаются вручную, а затем утилизируются.

Известны и другие средства, способы и методики установки конейнеров в полувагоны, описанные, в патентных документах, см., например, RU 54880, RU 148966 U1, RU 180512 U1, RU 191326 U1, RU 196252 U1, RU 202911 C1, RU 208833 C1, RU 210233 U1, RU 208833 U1, RU 210233 U1, RU 2724918 C1, RU 2756738 C1, RU 2783547 С1, WO 2019175420 A1, KR 20140016550 A1, CN 202911740 U, CN 10823806 A, CN 201932161 U, EP 2636569 A1, AU 2014201061 A1 и т.д.

Однако все они имеют недостатки, препятствующие их широкому использованию. Так, установка контейнера внутри кузова полувагона возможна только при использовании ручного труда, что усложняет и увеличивает время процесса их погрузки и установки из-за необходимости выполнения дополнительных манипуляций, кроме того, использование фитинговых упоров/опор, которые размещают на дне кузова полувагонов, создает большую проблему из-за отсутствия визуального доступа к ним, что при установке и снятии контейнеров с фитинговых упоров приводит к повреждению боковых стенок кузовов полувагонов контейнерами. Кроме того, используемые средства установки контейнеров вносят изменения в конструкцию полувагонов, которые негативно сказываются на прочностных характеристиках и сокращают срок их эксплуатации, а при не обнаруженных вовремя повреждениях полувагонов возможно возникновение аварийных ситуаций как при перевозке сыпучих и навалочных грузов, так и при перевозке контейнеров.

Из патента RU 203169 U1 известен способ установки крупнотоннажного контейнера в полувагоне с помощью устройства, которое не является неотъемлемой частью полувагона, а может устанавливаться и извлекаться в/из существующего полувагона по желанию его владельца силами и средствами вагоноремонтного депо, что является его преимуществом, поскольку позволяет модернизировать уже находящиеся в эксплуатации стандартные полувагоны, используемые для перевозки сыпучих грузов, но не имеющие средства для перевозки контейнеров. Однако широкому использованию такого способа препятствует прежде всего большая масса используемого устройства, что приводит к затруднениям при установке такого устройства в кузов полувагона и выемке из него, установка этого известного устройства на элементы рамы и кузова снижает прочность полувагона, а наличие Т-образных указателей местонахождения фитинговых упоров, показывающих оператору крана или погрузчика местонахождение фитинговых упоров на устройстве, которые закреплены на верхней обвязке кузова полувагона, затрудняет процесс разгрузки сыпучих и навалочных грузов. Кроме того, затруднена и выгрузка из полувагона сыпучих материалов, что связано с наличием многочисленных и труднодоступных пазов между элементами основания устройства и элементами днища полувагона, а также с перекрыванием разгрузочного люка.

В патентах RU 2788217 С1 описан способ установки контейнера в полувагоне с помощью средств, которые легко и без затруднений монтируются и демонтируются, обладают небольшим весом и материалоемкостью, процессы установки контейнера в полувагон и извлечения из полувагона не требуют использования ручного труда, при этом возможно многократное использование таких средств в дальнейшем, а их наличие в полувагоне не вызывает затруднений при разгрузке сыпучих и навалочных грузов, что явным образом улучшает эксплуатационные характеристики полувагонов за счет возможности их универсального эффективного использования, способствуя тем самым повышению эффективности грузоперевозок на железнодорожном транспорте.

Однако описанный в этом патенте способ имеет и недостатки, которые связаны со следующими обстоятельствами. Поскольку 40-футовый контейнер имеет стандартные габариты, а размеры полувагонов могут значительно варьироваться в зависимости от стандартизованных типов, моделей, возможны случаи, когда фитинги контейнера не попадут точно на опорные площадки ложементов, или возникнут затруднения для их точного попадания на опорные площадки ложементов при опускании контейнера в полувагон, а кроме того, не обеспечено допустимое ограниченное перемещение контейнера в горизонтальной плоскости относительно поверхности пола полувагона.

Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств, относящихся к средствам для установки 40-футовых контейнеров в полувагонах, обеспечивающих повышенную эффективность грузоперевозок на железнодорожном транспорте за счет обеспечения простой, быстрой, безопасной и надежной установки 40-футовых контейнеров в различные типы полувагонов.

Этот технический результат обеспечивается за счет того, что для установки 40-футового контейнера в полувагон используются предварительно изготовленные четыре одинаковые ложемента, каждый из которых содержит нижнее основание прямоугольной формы, выполненное из стального листа и верхнее основание с предварительно жестко закрепленными на нем опорной площадкой прямоугольной формы с шириной и длиной 250мм±1мм и двумя одинаковыми направляющими опорами с размещенной между ними стойкой, причем две одинаковые направляющие опоры и стойка выполнены из стального листа, плоские боковые поверхности которых направлены вертикально вверх, направляющие опоры размещены под углом 90° друг к другу с примыканием к двум смежным боковым сторонам опорной площадки торцевыми поверхностями, а стойка размещена между ними под углом 45° на одинаковом расстоянии от каждой направляющей опоры. Перед установкой контейнера в полувагон нижнее основание каждого из ложементов размещают в соответствующем углу полувагона до упора двух его смежных торцевых поверхностей с соответствующими двумя смежными боковыми стенками полувагона и жестко прикрепляют его к двум смежным боковым стенкам полувагона посредством болтового соединения, затем верхние основания с закрепленными на них опорной площадкой, двумя одинаковыми направляющими опорами и стойкой размещают на нижних основаниях таким образом, чтобы стойка была обращена к соответствующему углу полувагона, а перед закреплением верхних оснований на нижних основаниях выдерживают размер 12192⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор, попарно размещенных напротив друг друга вдоль длины полувагона, и размер 2437⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор, попарно размещенных напротив друг друга по ширине полувагона, проверяют симметричность размещения верхних оснований относительно продольной оси дна полувагона и производят жесткое скрепление верхних оснований с нижними основаниями, после установки ложементов в полувагоне снаружи верхней обвязки полувагона белой краской наносят сигнальные полосы напротив направляющих опор, ориентируют по ним опускание контейнера в полувагон для попадания фитингов контейнера на опорные площадки ложементов. В качестве средства, сигнализирующего о местонахождении направляющих опор в полувагоне, могут быть использованы фары-прожектора и световые индикаторы, размещаемые на верхней обвязке полувагона напротив направляющих опор. Для разметки установки ложементов по ширине полувагона используют приспособление, выполненное из отрезка металлической трубки с закрепленными на ее концах плоскими пластинами, наружные торцевые поверхности которых перпендикулярны продольной оси трубки, при этом длина приспособления - расстояние между наружными торцевыми поверхностям плоских пластин на 10 мм превышает ширину контейнера, а для разметки установки ложементов относительно длины вагона используют рулетку, либо любое другое средство измерения, обеспечивающее заданную точность измерений. Каждый ложемент снабжают маркировкой, которая содержит чертежное обозначение, наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, дату изготовления, номер, присвоенный предприятием-изготовителем. Маркировку выполняют в виде буквенно-цифрового изображения, которое наносят на поверхность направляющих опор.

Изобретение поясняется с помощью графических материалов, где на фиг.1 изображен один из одинаковых ложементов в изометрии; на фиг.2 схематически изображен ложемент; на фиг.3 изображен вид Б фиг.2; на фиг.4 изображено сечение А-А фиг.3; на фиг.5 показана схема монтажа ложементов в полувагоне; на фиг.6 изображено приспособление для разметки установки ложементов по ширине полувагона.

Как показано на графических материалах, для установки в полувагоне 40-футового контейнера используются предварительно изготовленные четыре одинаковые ложемента, каждый из которых содержит нижнее основание 1 прямоугольной формы, выполненное из стального листа, и верхнее основание 2 с предварительно жестко закрепленными на нем опорной площадкой 3 прямоугольной формы, ширина и длина которой равны 250мм±1мм, и двумя одинаковыми направляющими опорами 4 с размещенной между ними стойкой 5. Указанные габаритные размеры опорной площадки 3 (ширина и длина равны 250мм±1мм) гарантированно обеспечивают размещение на ней фитинга контейнера, не выходя за плоскость опорной площадки 3.

Две одинаковые направляющие опоры 4 и стойка 5 выполнены из стального листа, плоские боковые поверхности которых направлены вертикально вверх, направляющие опоры 4 размещены под углом 90° друг к другу с примыканием к двум смежным боковым сторонам опорной площадки 3 торцевыми поверхностями, а стойка 5 размещена между ними под углом 45° на одинаковом расстоянии от каждой направляющей опоры 4.

Торцевую поверхность каждой из направляющих опор 4, обращенную к опорной площадке 3, выполняют с нижней вертикальной частью 6, сопрягаемую с ней часть 7 выполняют под углом 160°±1° к ней, а сопрягаемую с этой наклонной частью 7 верхнюю часть 8 торцевой поверхности каждой из направляющих опор 4 выполняют под углом 170±1° к ней.

Стойка 5 скреплена с обеими направляющими опорами 4 перекладинами 9, размещенными в нижних частях стойки 5 и направляющих опор 4.

В верхней части каждой направляющей опоры 4 размещают косынку 10, выполненную из плоского стального листа, торцевая поверхность которой с одной стороны имеет верхнюю вертикальную часть 11, а с другой стороны торцевая поверхность 12 косынки 10 выполнена наклонной, с углом наклона, который соответствует углу наклона верхней части 8 торцевой поверхности направляющей опоры 4. Косынку 10 размещают с возможностью перемещения по плоской боковой поверхности направляющей опоры 4 до опирания вертикальной частью 11 торцевой поверхности косынки 10 на внутреннюю боковую поверхность кузова полувагона и закреплении в рабочем положении, что обеспечивает устойчивое положение захватывающих фитинги контейнера элементов (наклонные поверхности 7, 8, 12 направляющих опор 4 и стоек 5) в полувагоне любого типа.

При установке ложементов в полувагоне нижнее основание 1 каждого ложемента размещают в соответствующем углу полувагона до упора двух его смежных торцевых поверхностей с соответствующими двумя смежными боковыми стенками полувагона и жестко прикрепляют его к двум смежным боковым стенкам полувагона посредством болтового соединения, предпочтительно также, как описано в патенте RU 2788217 C1.

Затем верхнее основание 2 каждого ложемента с закрепленными на нем опорной площадкой 3, двумя одинаковыми направляющими опорами 4 и стойкой 5 размещают на нижнем основании 1 таким образом, чтобы стойка 5 была обращена к соответствующему углу полувагона.

Перед закреплением верхних оснований 2 на нижних основаниях 1 выдерживают размер 12192⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор 4, попарно размещенных напротив друг друга вдоль длины полувагона, и размер 2437⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор 4, попарно размещенных напротив друг друга по ширине полувагона.

Проверяют и устанавливают симметричность размещения верхних оснований 2 относительно продольной оси Х – Х дна полувагона посредством любого подходящего измерительного инструмента (рулетки, линейки…) и производят жесткое скрепление верхних оснований 2 с нижними основаниями 1 посредством болтового соединения предпочтительно также как описано в патенте RU 2788217 C1.

Соблюдение указанных размеров, т.е. 12192м⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор 4, попарно размещенных напротив друг друга вдоль длины полувагона, и 2437м⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор 4, попарно размещенных напротив друг друга по ширине полувагона, а также симметричность размещения верхних оснований 2 относительно продольной оси Х – Х дна полувагона, позволяет установить 40-футовый контейнер в полувагоне любого типа с опорой его фитингов на опорные площадки 3 симметрично относительно боковых стенок полувагона с соблюдением минимально возможных суммарных зазоров (не больше 10 мм) между внешними боковыми поверхностям стенок контейнера и направляющими опорами 4 четырех ложементов, что обеспечивает устойчивое положение контейнера в любом типе полувагона, ограничивая его перемещение в горизонтальной плоскости дна полувагона во время перемещения по железнодорожному пути.

После установки ложементов в полувагоне снаружи верхней обвязки полувагона белой краской наносят сигнальные полосы (на фигурах чертежей не показаны) напротив направляющих опор 4 для ориентации опускания контейнера в полувагон при погрузке.

Для ориентации опускания контейнера в полувагон при погрузке возможно также использование фар-прожекторов и соответствующих световых индикаторов (на фигурах чертежей не показаны), которые размещают на верхней обвязке полувагона напротив направляющих опор 4  для сигнализации об их местонахождении, или любые другие подходящие сигнализирующие средства.

Для разметки установки ложементов по ширине вагона используют приспособление, выполненное из отрезка 13 металлической трубки с закрепленными на ее концах плоскими пластинами 14, наружные торцевые поверхности которых перпендикулярны продольной оси Y-Y отрезка 13 трубки, при этом длина приспособления, т.е. расстояние между наружными торцевыми поверхностям плоских пластин 14, на 10 мм превышает ширину устанавливаемого контейнера, а для разметки установки ложементов относительно длины вагона используют рулетку, либо любое другое средство измерения, обеспечивающее заданную точность измерений. Использование для реализации предлагаемого способа такого приспособления значительно упрощает процесс размещения в полувагоне средств для установки контейнера.

Каждый ложемент снабжают маркировкой, которую наносят на поверхность направляющих опор 4 и выполняют в виде буквенно-цифрового изображения, содержащего наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, дату изготовления, номер, присвоенный предприятием-изготовителем и т.д., что позволяет проконтролировать использование некачественных поддельных средств.

Установка в полувагон контейнера осуществляется с помощью мостового крана или любого другого подходящего погрузчика,

При этом предварительную ориентацию контейнера легко осуществляют, например, по белым сигнальным полосам на верхней обвязке полувагона, а захват и последующее точное попадание четырех фитингов контейнера на четыре опорные площадки 3 происходит сначала по наклонным торцевым поверхностям 7 направляющих опор и 12 косынок 10, которые «захватывают» фитинги контейнера и ориентируют последующее плавное скольжение фитингов контейнера по наклонным поверхностям 8 торцевых поверхностей направляющих опор 4, которое переходит в точное позиционирование над опорными площадками 3 ложементов и опускание на них фитингов контейнера.

Описанный выше способ установки 40-футового контейнера в полувагоне прошел испытания в отношении полувагонов со следующими внутренними размерами кузова: длина 12690-13050 мм, ширина 2911-3000 мм, высота 2060-2561 мм, грузоподъемностью до 77 т в соответствии с действующими стандартами, регламентирующими перевозку контейнеров по железнодорожному пути.

Проведенные испытания выявили и подтвердили преимущества предлагаемого способа размещения 40-футового контейнера в полувагонах любого типа (имеющими разные внутренние размеры кузовов), которые заключаются в следующем:

- предлагаемый способ установки 40-футового контейнера может быть реализован в полувагоне любого типа;

- предлагаемый способ обеспечивает надежную устойчивую установку 40-футового контейнера в полувагоне любого типа;

- используемые для реализации способа установки контейнера технические средства технологичны и дешевы в изготовлении;

- монтаж в полувагоне используемых для реализации способа технических средств может быть выполнен в короткие сроки и не требует использования высокотехнологичного оборудования и высококвалифицированного персонала, доступен на любом вагоно-ремонтном предприятии;

- используемые для реализации способа установки контейнера технические средства легко демонтируются и могут быть использованы многократно;

- обеспечивается полная выгрузка сыпучих грузов, поскольку используемые технические средства для установки контейнера не опираются на разгрузочные люка и не препятствуют их закрытию и открытию при выгрузке насыпных грузов;

- технические средства для установки контейнера не вносят изменения в конструкцию полувагонов, поэтому их прочностные характеристики не снижаются;

- погрузка и разгрузка контейнеров осуществляется без участия человека.

Таким образом, изобретение в представленной совокупности признаков обеспечивает установку 40-футовых контейнеров в полувагонах различного типа, которая способствует повышению эффективности грузоперевозок на железнодорожном транспорте в соответствии с предъявляемыми современными требованиями.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается контейнерных грузоперевозок. Способ включает использование четырех одинаковых ложементов, каждый из которых содержит нижнее основание и верхнее основание с двумя направляющими опорами (4) и размещенной между ними стойкой (5). Нижнее основание каждого из ложементов размещают в соответствующем углу полувагона до упора двух его смежных торцевых поверхностей с соответствующими двумя смежными боковыми стенками полувагона и жестко прикрепляют его к ним, затем верхнее основание каждого ложемента размещают на нижнем основании таким образом, чтобы стойка (5) была обращена к соответствующему углу полувагона. Перед закреплением верхних оснований на нижних основаниях выдерживают размер 12192⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор (4), попарно размещенных напротив друг друга вдоль длины полувагона, и размер 2437⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор (4), попарно размещенных напротив друг друга по ширине полувагона. Проверяют симметричность размещения верхних оснований относительно продольной оси дна полувагона, производят их жесткое скрепление с нижними основаниями и напротив направляющих опор верхнюю обвязку полувагона снабжают средствами, сигнализирующими о местонахождении направляющих опор. Опускание контейнера в полувагон ориентируют по сигнализирующим средствам для попадания фитингов контейнера на опорные площадки ложементов. Изобретение повышает эффективность грузоперевозок на железнодорожном транспорте за счет обеспечения простой, быстрой, безопасной и надежной установки 40-футовых контейнеров в различные типы полувагонов. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне, который включает использование предварительно изготовленных четырех одинаковых ложементов, каждый из которых содержит нижнее основание прямоугольной формы, выполненное из стального листа, и верхнее основание с предварительно жестко закрепленными на нем опорной площадкой прямоугольной формы, ширина и длина которой равны 250мм±1мм, и двумя одинаковыми направляющими опорами с размещенной между ними стойкой, причем две одинаковые направляющие опоры и стойка выполнены из стального листа, плоские боковые поверхности которых направлены вертикально вверх, направляющие опоры размещены под углом 90° друг к другу с примыканием к двум смежным боковым сторонам опорной площадки торцевыми поверхностями, а стойка размещена между ними под углом 45° на одинаковом расстоянии от каждой направляющей опоры, сначала нижнее основание каждого из ложементов размещают в соответствующем углу полувагона до упора двух его смежных торцевых поверхностей с соответствующими двумя смежными боковыми стенками полувагона и жестко прикрепляют к ним посредством болтового соединения, затем верхнее основание каждого ложемента с закрепленными на нем опорной площадкой, двумя одинаковыми направляющими опорами и стойкой размещают на нижнем основании таким образом, чтобы стойка была обращена к соответствующему углу полувагона, перед закреплением верхних оснований на нижних основаниях выдерживают размер 12192⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор, попарно размещенных напротив друг друга вдоль длины полувагона, и размер 2437⁺¹⁰ между торцевыми поверхностями направляющих опор, попарно размещенных напротив друг друга по ширине полувагона, проверяют симметричность размещения верхних оснований относительно продольной оси дна полувагона и производят их жесткое скрепление с нижними основаниями, после установки ложементов в полувагоне напротив направляющих опор верхнюю обвязку полувагона снабжают средствами, сигнализирующими о местонахождении направляющих опор, и ориентируют по ним опускание контейнера в полувагон для попадания фитингов контейнера на опорные площадки ложементов.

2. Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне по п. 1, отличающийся тем, что средство, сигнализирующее о местонахождении направляющих опор в полувагоне, выполняют в виде сигнальных полос, которые наносят снаружи верхней обвязки полувагона белой краской.

3. Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне по п. 1, отличающийся тем, что в качестве средства, сигнализирующего о местонахождении направляющих опор в полувагоне, используют фары-прожектора и световые индикаторы, размещаемые на верхней обвязке полувагона напротив направляющих опор.

4. Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне по п. 1, отличающийся тем, что для разметки установки ложементов по ширине вагона используют приспособление, выполненное из отрезка металлической трубки с закрепленными на ее концах плоскими пластинами, наружные торцевые поверхности которых перпендикулярны продольной оси трубки, при этом длина приспособления - расстояние между наружными торцевыми поверхностям плоских пластин на 10 мм превышает ширину контейнера, а для разметки установки ложементов относительно длины вагона используют рулетку либо любое другое средство измерения, обеспечивающее заданную точность измерений.

5. Способ установки 40-футового контейнера в полувагоне по п. 1, отличающийся тем, что каждый ложемент снабжают маркировкой, которую наносят на поверхность направляющих опор и выполняют в виде буквенно-цифрового изображения, содержащего наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, дату изготовления, номер, присвоенный предприятием-изготовителем.