РАМА КУЗОВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА
RAILWAY CAR BODY FRAME

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается рам кузовов двухэтажных пассажирских вагонов с хребтовыми балками в консольных частях и пониженной средней частью рамы.
Известна конструкция рамы кузова двухэтажного вагона (патент Японии №6076060, B61D 13/02, заявл. 15.07.1998, опубл. 28.09.1994), содержащая опущенную в пространство между колесными тележками среднюю часть, представляющую собой коробку, содержащую днище, две боковые стенки, отходящие вверх с боковых кромок днища, и две поперечные стенки, соединяющие между собой боковые стенки вблизи передней и задней кромок днища, верхняя часть коробки прикреплена к продольным обвязкам рамы, проходящим на одном уровне по всей длине кузова.
Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) является несущая конструкция двухэтажного пассажирского вагона (авт. свид. СССР №1402464, В61Д 1/00, 17/04, заявл. 16.04.1986, опубл. 15.06.1988. Бюл. №22), рама которой содержит смонтированные в консольных частях рамы концевые хребтовые балки, шкворневые и буферные балки, верхние поперечины, продольные обвязки консольных частей, которые соединены расположенными в плоскости боковин вагона раскосами с продольными обвязками средней пониженной части рамы, а каждая концевая хребтовая балка в переходной зоне соединена со средней пониженной частью рамы своей оконечностью, состоящей из верхнего и нижнего листов, соединенных между собой вертикальными стенками, промежуточные поперечные балки, соединяющие между собой продольные обвязки средней пониженной части рамы.
Задачей предложения является расширение арсенала технических средств определенного назначения, в частности создание конструкции рамы кузова железнодорожного вагона, выполненной с хребтовыми балками в ее консольных частях и пониженной средней частью.
Технический результат заключается в реализации (изготовлении) рамы кузова железнодорожного вагона, содержащей смонтированные в консольных частях рамы концевые хребтовые балки, шкворневые и буферные балки, верхние поперечины, продольные обвязки консольных частей, которые соединены расположенными в плоскости боковин вагона раскосами с продольными обвязками средней пониженной части рамы, а каждая концевая хребтовая балка в переходной зоне соединена со средней пониженной частью рамы своей оконечностью, состоящей из верхнего и нижнего листов, соединенных между собой вертикальными стенками, промежуточные поперечные балки, соединяющие между собой продольные обвязки средней пониженной части рамы, каждая консольная часть рамы снабжена двумя продольными балками, установленными между верхней поперечиной и шкворневой балкой, а каждая переходная зона - нижней поперечиной, двумя ломаными балками, связывающими верхнюю и нижнюю поперечины, верхним и нижним фигурными листами, соединенными между собой двумя плоскими продольными и двумя изогнутыми вертикальными ребрами и связывающими продольные обвязки средней пониженной части рамы, а также нижнюю поперечину с крайней промежуточной поперечной балкой, при этом выступающая за край нижней поперечины кромка верхнего фигурного листа соединена с верхним листом оконечности хребтовой балки, нижний фигурный лист соединен с нижним листом оконечности хребтовой балки, упомянутые вертикальные стенки которой расположены параллельно, а каждая продольная и каждая ломаная балка выполнены с вертикальной полкой, расположенной в одной плоскости с плоским продольным ребром.
Кроме того, каждая вертикальная стенка оконечности хребтовой балки и соответствующий продольный участок изогнутого вертикального ребра расположены в одной плоскости, в переходной зоне оконечность хребтовой балки снизу усилена подкрепляющим элементом, зона соединения продольных обвязок консольных частей с раскосами снизу усилена подкрепляющим элементом, при этом каждый подкрепляющий элемент выполнен в виде корытообразного профиля.
Дополнительный технический результат выразится в следующем.
Наличие в каждой консольной части рамы двух продольных балок, установленных между верхней поперечиной и шкворневой балкой, позволяет разгрузить соответствующие участки продольных обвязок консольных частей рамы и обеспечивает равномерное приложение продольных нагрузок к верхней поперечине.
Наличие в каждой переходной зоне нижней поперечины, двух ломаных балок, связывающих верхнюю и нижнюю поперечины, позволяет разгрузить раскосы, соединяющие продольные обвязки консольной и средней пониженной частей рамы, и обеспечивает равномерное приложение продольных нагрузок к нижней поперечине.
Наличие в каждой переходной зоне верхнего и нижнего фигурных листов, соединенных между собой двумя плоскими продольными и двумя изогнутыми вертикальными ребрами и связывающих продольные обвязки средней пониженной части рамы, а также нижнюю поперечину с крайней промежуточной поперечной балкой, позволяет наиболее оптимально передавать продольные нагрузки от консольных частей на продольные обвязки средней пониженной части рамы.
Соединение выступающей за край нижней поперечины кромки верхнего фигурного листа с верхним листом оконечности хребтовой балки и соединение нижнего фигурного листа с нижним листом оконечности хребтовой балки, а также параллельное расположение вертикальных стенок оконечности хребтовой балки повышает жесткость рамы в переходных зонах, а также позволяет наиболее оптимально передавать продольные нагрузки с концевых хребтовых балок на продольные обвязки средней пониженной части рамы.
Выполнение каждой продольной и каждой ломаной балки с вертикальной полкой, расположенной в одной плоскости с плоским продольным ребром, обеспечит требуемую несущую способность в зонах перераспределения продольных нагрузок от консольных частей рамы к продольным обвязкам пониженной части рамы.
Прилагаемые чертежи изображают:
На фиг.1 - общий вид;
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
На фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;
На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;
На фиг.5 - вид Г на фиг.1;
На фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.3;
На фиг.7 - выносной элемент Е на фиг.2;
На фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.3;
На фиг.9 - разрез 3-3 на фиг.3;
На фиг.10 - разрез И-И на фиг.9.
Рама кузова железнодорожного вагона содержит смонтированные в консольных частях 1, 2 (фиг.1) рамы концевые хребтовые балки 3, шкворневые 4 и буферные 5 балки, верхние поперечины 6, продольные обвязки 7 консольных частей, которые соединены расположенными в плоскости боковин вагона раскосами 8 с продольными обвязками 9 средней пониженной части 10 рамы, промежуточные поперечные балки 11, соединяющие между собой продольные обвязки 9 средней пониженной части 10 рамы. Каждая концевая хребтовая балка 3 (фиг.3) в переходной зоне 12 соединена со средней пониженной частью 10 (фиг.1) рамы своей оконечностью 13, состоящей из верхнего 14 (фиг.8) и нижнего 15 листов, соединенных между собой вертикальными стенками 16, 17. Каждая консольная часть 1, 2 рамы снабжена двумя продольными балками 18 (фиг.3), установленными между верхней поперечиной 6 и шкворневой балкой 4. Каждая переходная зона 12 рамы снабжена нижней поперечиной 19, двумя ломаными балками 20, связывающими верхнюю 6 и нижнюю 19 поперечины, верхним 21 и нижним 22 (фиг.6) фигурными листами, соединенными между собой двумя плоскими продольными 23 (фиг.3) и двумя изогнутыми 24 вертикальными ребрами, и связывающими продольные обвязки 9 средней пониженной части 10 рамы, а также нижнюю поперечину 19 с крайней 25 промежуточной поперечной балкой. Выступающая за край нижней поперечины 19 кромка 26 (фиг.8) верхнего фигурного листа 21 соединена с верхним листом 14 оконечности 13 хребтовой балки. Нижний фигурный лист 22 соединен с нижним листом 15 оконечности 13 хребтовой балки. Вертикальные стенки 16, 17 оконечности 13 хребтовой балки расположены параллельно. Каждая продольная балка 18 (фиг.4) выполнена с вертикальной полкой 27. Каждая ломаная 20 балка (фиг.9, 10) выполнена с вертикальной полкой 28. Вертикальная полка 27 балки 18, вертикальная полка 28 балки 20 и плоское продольное ребро 23 расположены в одной и той же плоскости.
Каждая вертикальная стенка 16, 17 оконечности 13 хребтовой балки и соответствующий продольный участок 29 изогнутого вертикального ребра 24 расположены в одной плоскости (фиг.8). В переходной зоне 12 оконечность 13 хребтовой балки снизу усилена подкрепляющим элементом 30 (фиг.7). Зона соединения продольных обвязок 7 консольных частей 1, 2 с раскосами 8 снизу усилена подкрепляющим элементом 31 (фиг.5). Каждый подкрепляющий элемент 30, 31 выполнен в виде корытообразного профиля.
Сборка рамы осуществляется следующим образом.
Предварительно производят сборку консольных частей 1, 2 рамы. Для этого в кондукторах устанавливают и сваривают между собой концевые хребтовые балки 3, шкворневые 4 и буферные 5 балки. Также производят сборку продольных обвязок рамы, для чего в других кондукторах устанавливают продольные обвязки 7 консольных частей 1 и 2, продольные обвязки 9 средней пониженной части 10, а между ними устанавливают раскосы 8 и приваривают их соответствующим образом. В зоне соединения продольных обвязок 7 консольных частей 1 и 2 с раскосами 8 снизу приваривают подкрепляющие элементы 31.
Затем в основном кондукторе устанавливают в перевернутом положении и соединяют между собой соответствующим образом доступными сварными швами консольные части 1, 2 и продольные обвязки рамы, промежуточные поперечные балки 11, продольные балки 18, вертикальные стенки 16, 17 и верхние 14 и нижние 15 листы оконечностей 13, верхние 6 и нижние 19 поперечины, ломаные балки 20, верхние 21 и нижние 22 фигурные листы, плоские продольные 23 и изогнутые 24 вертикальные ребра, подкрепляющие элементы 30. Собранную таким образом раму переворачивают и выполняют все оставшиеся сварные швы.