ВАГОН-ХОППЕР

Полезная модель относится к вагонам-хопперам, представляющим собой бункерные грузовые вагоны открытого или закрытого типа и используемым в основном для перевозки по железнодорожным рельсам массовых сыпучих грузов, например, уголь, руда, цемент, зерно и т.п.
Из патента РФ №93761 на полезную модель известен вагон-хоппер крытый для перевозки сыпучих грузов, содержащий ходовые части; кузов, состоящий из крыши с верхними загрузочными люками и крышками, с устройством блокировки и централизованного пломбирования загрузочных люков, торцевых стен со стойками и раскосами и боковых стен со стойками, включающую в себя хребтовую балку, боковые, лобовые, шкворневые и поперечные балки; бункера с нижними разгрузочными люками и крышками, механизмом разгрузки, в состав которого входит ручной привод, система рычагов, тяг и валов; автоматический тормоз с раздельным приводом на каждую тележку и стояночный тормоз, при этом каркас крыши кузова выполнен из шпангоутов гнутого U-образного сечения, стойки боковых стен из горячекатаного швеллера установлены внутри кузова не симметрично относительно вертикальных ребер промежуточных балок рамы, в раму введены четыре раскоса между концами шкворневых балок и хребтовой балкой в зоне соединения ее с торцевой стеной кузова, а косынки, установленные между хребтовой и шкворневой балками по направлению к кузову, выполнены из уголкового профиля, причем одна из его полок направлена вниз.
Из патента №202338 на полезную модель известен вагон-хоппер, содержащий кузов, опирающийся на ходовые тележки, содержащий торцевые и боковые стены, охватывающие консольные части вагона с образованием консольных частей кузова, и оборудованный бункерами в нижней части межтележечного пространства и в консольных частях кузова, причем над крайними ходовыми тележками выполнены поперечные коньки, а над хребтовой балкой рамы консольных частей кузова выполнены продольные коньки, проходящие от соответствующего поперечного конька до торцевой стены кузова, при этом угол наклона крыльев поперечных коньков относительно горизонтальной плоскости составляет от 30° до 55°, угол наклона крыльев продольных коньков относительно горизонтальной плоскости составляет от 30° до 55°, а высота поперечного и продольного коньков консольной части кузова не превышает высоту груза с наибольшей плотностью, допускаемого к перевозке в конкретной модели вагона.
Вагон-хоппер по патенту №202338 выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком известных вагонов-хопперов является их недостаточная грузоподъемность из-за недостаточного объема кузова.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - повышение грузоподъемности вагона-хоппера.
Технический результат - повышение грузоподъемности вагона-хоппера при сохранении его надежности и работоспособности.
Технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере, содержащем кузов с разгрузочными бункерами, кузов установлен на раму и содержит продольные боковые и торцевые стены, рама содержит хребтовую балку и шкворневые балки, вагон содержит тормозную - рычажную передачу с вертикальными рычагами и горизонтальными тягами, хребтовая балка выполнена со сквозными отверстиями для частичного размещения в них вертикальных рычагов и обеспечения выхода концов вертикальных рычагов над хребтовой балкой в зоне сопряжения хребтовой балки с торцевыми стенами, горизонтальные тяги размещены над шкворневыми и хребтовой балками, при этом выходящие над хребтовой балкой концы вертикальных рычагов шарнирно связаны с горизонтальными тягами, согласно полезной модели торцевые стены выполнены наклонными по отношению к горизонтальной плоскости, выходящие над хребтовой балкой концы вертикальных рычагов частично размещены внутри кузова через вырез, выполненный в торцевой стене кузова, хребтовая балка на участке между сквозными отверстиями сверху снабжена продольным коньком, представляющим собой уголковый профиль, соединенный с хребтовой балкой, над каждым выходящим во внутрь кузова концом вертикального рычага размещена укрывающая коробчатая конструкция, содержащая боковые стенки, торцевую стенку и угловую крышу, при этом боковые стенки и крыша каждой укрывающей конструкции с одной стороны жестко соединены с внутренней поверхностью торцевой стены кузова вокруг выреза, а с другой стороны жестко соединены с торцевой стенкой, в нижней части боковые и торцевая стенки каждой укрывающей конструкции жестко соединены с коньком хребтовой балки, для этого торцевая стенка каждой укрывающей конструкции в нижней части имеет профиль, ответный угловому профилю конька хребтовой балки, каждая укрывающая конструкция выполнена с объемом, необходимым и достаточным для обеспечения внутри нее перемещений вертикального рычага.
Торцевые стены выполнены наклонными с образованием угла менее 45° по отношению к горизонтальной плоскости.
Продольный конек соединен с хребтовой балкой посредством сварки.
Боковые стенки и крыша каждой укрывающей конструкции жестко соединены с внутренней поверхностью торцевой стены кузова и с торцевой стенкой посредством сварки.
Боковые и торцевая стенки каждой укрывающей конструкции жестко соединены с коньком хребтовой балки посредством сварки.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого вагона-хоппера.
На фиг. 2 представлен вид заявляемого вагона-хоппера снизу.
На фиг. 3 представлен частичный продольный вертикальный разрез заявляемого вагона-хоппера.
На фиг. 4 представлен вид заявляемого вагона-хоппера внутри кузова.
На фиг. 5 представлен вид заявляемого вагона-хоппера внутри кузова со скрытой торцевой стенкой укрывающей конструкции.
Позиции на фигурах:
1 - кузов;
2 - разгрузочные бункеры;
3 - рама;
4 - боковые стены кузова;
5 - торцевые стены кузова;
6 - хребтовая балка;
7 - шкворневые балки;
8 - вертикальные рычаги тормозной рычажной передачи;
9 - горизонтальные тяги тормозной рычажной передачи;
10 - сквозные отверстия в хребтовой балке;
11 - продольный конек хребтовой балки;
12 - боковые стенки укрывающей конструкции;
13 - торцевая стенка укрывающей конструкции;
14 - крыша укрывающей конструкции.
Заявляемый вагон-хоппер содержит кузов 1 с разгрузочными бункерами 2; кузов 1 установлен на раму 3 и содержит продольные боковые 4 и торцевые 5 стены; рама 3 содержит хребтовую балку 6 и шкворневые балки 7; вагон содержит тормозную - рычажную передачу с вертикальными рычагами 8 и горизонтальными тягами 9; хребтовая балка 6 выполнена со сквозными отверстиями 10 для частичного размещения в них вертикальных рычагов 8 и обеспечения выхода концов вертикальных рычагов 8 над хребтовой балкой 6 в зоне сопряжения хребтовой балки 6 с торцевыми стенами 5; горизонтальные тяги 9 размещены над шкворневыми 7 и хребтовой 6 балками, при этом выходящие над хребтовой балкой 6 концы вертикальных рычагов 8 шарнирно связаны с горизонтальными тягами 9. Торцевые стены 5 выполнены наклонными по отношению к горизонтальной плоскости; выходящие над хребтовой балкой 6 концы вертикальных рычагов 8 частично размещены внутри кузова 1 через вырезы в торцевой стене 5; хребтовая балка 6 на участке между сквозными отверстиями 10 сверху снабжена продольным коньком 11, представляющим собой уголковый профиль, соединенный с хребтовой балкой 6; над каждым выходящим во внутрь кузова концом вертикального рычага 8 размещена укрывающая коробчатая конструкция, содержащая боковые стенки 12, торцевую стенку 13 и угловую крышу 14, при этом боковые стенки 12 и крыша 14 каждой укрывающей конструкции с одной стороны жестко соединены с внутренней поверхностью торцевой стены 5 кузова вокруг выреза, выполненного в торцевой стене 5, а с другой стороны жестко соединены с торцевой стенкой 13; в нижней части боковые 12 и торцевая 13 стенки каждой укрывающей конструкции жестко соединены с коньком 11 хребтовой балки 6, для этого торцевая стенка 13 каждой укрывающей конструкции в нижней части имеет профиль, ответный угловому профилю конька 11 хребтовой балки 6; каждая укрывающая конструкция выполнена с объемом, необходимым и достаточным для обеспечения внутри нее перемещений вертикального рычага 8. Торцевые стены 5 выполнены наклонными с образованием угла менее 45° по отношению к горизонтальной плоскости. Продольный конек 11 может быть соединен с хребтовой балкой 6 посредством сварки. Боковые стенки 12 и крыша 14 каждой укрывающей конструкции могут быть жестко соединены с внутренней поверхностью торцевой стены 5 кузова и с торцевой стенкой 13 посредством сварки. Боковые 12 и торцевая 13 стенки каждой укрывающей конструкции жестко соединены с коньком 11 хребтовой балки 6 посредством сварки. Выполнение указанных соединений посредством сварки является наиболее оптимальным и целесообразным с точки зрения простоты изготовления и надежности соединения.
Продольный конек 11 помимо функции направления груза к разгрузочным бункерам 2 выполняет несущую функцию и воспринимает нагрузку от перевозимого груза, а также динамические нагрузки, возникающие при трогании и торможении вагона-хоппера.
Увеличение грузоподъемности вагонов-хопперов возможно осуществлять только в известных габаритах вписывания. Поэтому увеличить грузоподъемность вагонов-хопперов за счет увеличения объема кузова можно только в заданных габаритах вписывания, что не позволяет увеличить объем кузова за счет увеличения высоты или ширины кузова вагона.
Также ограничением для увеличения объема кузова служат конструктивные элементы, обеспечивающие работоспособность вагонов-хопперов, в частности, конструктивные элементы тормозной рычажной передачи.
Настоящей полезной моделью обеспечена возможность увеличения объема кузова вагона-хоппера (и, соответственно, его грузоподъемности) за счет уменьшения угла наклона торцевых стен кузова по отношению к горизонтальной плоскости, а также за счет удлинения нижней части кузова. При этом удлинение нижней части вагона-хоппера может
При расширении нижней части кузова вагона-хоппера и/или при уменьшении угла наклона торцевых стен 5 кузова по отношению к горизонтальной плоскости возникает ситуация, когда выходящие над хребтовой балкой 6 концы вертикальных рычагов 8 тормозной рычажной передачи не имеют возможности разместиться в пространстве между торцевой стеной 5 и хребтовой балкой 6.
Для обеспечения работоспособности тормозной рычажной передачи рычаги 8 и тяги 9 должны иметь возможность свободного движения. Для этого в торцевых стенах 5 выполнены вырезы, через которые концы рычагов 8 (соответственно и связанные с ними участки горизонтальных тяг 9) размещаются внутри кузова 1.
Размещенные внутри кузова 1 концы рычагов 8 и связанных с ними участков тяг 9 должны быть укрыты для исключения попадания в шарнирные соединения частиц груза, также должны быть закрыты вырезы в торцевых стенах 5 и сквозные отверстия 10 в хребтовой балке 6 для обеспечения надлежащей герметичности кузова.
В заявляемой полезной модели предусмотрена укрывающая конструкция, которая с одной стороны, изолирует внутреннюю полость кузова 1, обеспечивая его надлежащую герметичность; с другой стороны укрывающая конструкция обеспечивает полную работоспособность тормозной рычажной передачи, поскольку ее геометрические параметры выбраны из условия необходимого и достаточного для движения рычага 8 объема. Т.е. объем укрывающий конструкции определяется конкретными геометрическими параметрами тормозной рычажной передачи, понятной областью перемещения конца рычага 8 (и связанного с ним участка тяги 9), поэтому для специалиста не составит труда определить минимально необходимые и достаточные геометрические параметры укрывающей конструкции. Выполнение крыши 14 с угловой формой обусловлено той же функцией, что и угловая форма конька 11 - направление груза к разгрузочным бункерам 2, восприятие нагрузок.
Укрывающая конструкция занимает часть внутреннего объема кузова 1, однако по сравнению с возможным увеличением объема кузова за счет удлинения его нижней части и/или за счет уменьшения угла наклона торцевых стен 5 по отношению к горизонтальной плоскости, объем, занимаемый укрывающей конструкцией существенно ниже (не более 1, 2%).
Заявляемая полезная модель в целом позволяет увеличить объем кузова 1 заявляемого вагона-хоппера не менее чем на 15% по сравнению с объемом кузовов вагонов-хопперов, в которых рычаги тормозной рычажной передачи размещены вне внутренней полости кузова.
Заявляемая полезная модель обеспечит работоспособность вагона-хоппера как при максимально возможном удлинении нижней части кузова, так и при максимально возможном уменьшении угла наклона торцевых стен по отношению к горизонтальной плоскости. При этом не происходит снижения надежности вагона, т.к. заявляемая полезная модель не влечет изменений в конструктивных элементах вагона-хоппера, влияющих на его надежность.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении грузоподъемности вагона-хоппера при сохранении его надежности и работоспособности.