КОТЕЛ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА - ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается конструкции котла вагона-цистерны, предназначенного для перевозки порошкообразных или жидких (в том числе сжиженных газов) грузов.
Известен четырехосный вагон-цистерна модели 15-195, предназначенный для перевозки светлых нефтепродуктов, выпускаемый ОАО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» (см. «Альбом справочник. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. 002И-2006 ПКБ ЦВ», 2006 г., ч. 2, с. 290, рис. 275).
Котел данного вагона-цистерны установлен на ходовые части посредством двух полурам, выполнен в виде горизонтальной емкости, оборудованной сливо-наливной и предохранительной арматурой, и состоит из двух днищ и цилиндрической обечайки с постоянным по длине внутренним диаметром. При этом основные линейные размеры данного вагона-цистерны: база, длина по осям сцепления соответствуют типовым для вагонов-цистерн параметрам - 7800 и 12020 мм соответственно, а значение внутреннего диаметра котла ограничено габаритом подвижного состава в шкворневом и консольных сечениях и составляет 3200 мм.
Недостатком конструкции котла известного вагона-цистерны является недостаточная вместимость, что приводит к неполному использованию грузоподъемности вагона при заполнении полезного объема котла светлыми нефтепродуктами с малой удельной массой и, как следствие, снижению технико-экономических показателей вагона-цистерны при осуществлении перевозки данных продуктов.
Известно также техническое решение, направленное на увеличение полезного объема котла вагона-цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов, согласно которому конструкция вагона включает ходовые части, закрепленный на раме котел со сливоналивным оборудованием, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из двух эллиптических днищ и цилиндрической обечайки из царг, причем царги, соединенные с днищами, выполнены в виде усеченного конуса с уклоном не более 3°, а соотношение минимального диаметра котла в конусной части к максимальному диаметру котла в средней части составляет от 0,05 до 0,1. [Патент РФ 110045 МПК B61D 5/00, публ. 10.11.2011]. Конструкция котла данного вагона-цистерны является наиболее близким техническим решением предложенной полезной модели.
К недостаткам данного технического решения относится значительная длина конусных частей обечайки котла, что ведет к увеличению линейных размеров вагона и, как следствие, повышению металлоемкости конструкции и ухудшению условий обслуживания вагона-цистерны, как на терминалах погрузки-разгрузки, так и на вагоноремонтных предприятиях (депо).
Задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции котла вагона-цистерны для перевозки порошкообразных или жидких грузов путем увеличения полезного объема котла без значительного повышения металлоемкости конструкции и увеличения трудоемкости ее изготовления при сохранении типовых для вагонов-цистерн линейных размеров вагона (база, длина по осям сцепления). При этом увеличение полезного объема котла осуществляется за счет более рационального использования габарита подвижного состава. Для решения этой задачи предлагается выполнить обечайку котла с переменным по длине внутренним диаметром при сохранении без изменений ее длины.
Таким образом, согласно предпочтительному варианту реализации полезной модели предлагается котел вагона-цистерны, предназначенного для перевозки порошкообразных или жидких (в том числе сжиженных газов) грузов, выполненный в виде горизонтальной емкости, оборудованной сливо-наливной и предохранительной арматурой, и состоящий из двух днищ и обечайки, причем обечайка котла имеет расположенную в средней зоне обечайки по меньшей мере одну цилиндрическую часть и две соединенные с днищами котла части, каждая из которых выполнена в виде по меньшей мере одного усеченного конуса, при этом каждая из частей выполнена по меньшей мере из одной царги.
Отношение минимального внутреннего диаметра котла в конусной части обечайки Dmin к максимальному внутреннему диаметру котла в цилиндрической части Dmax находится в пределах Dmin/Dmax=0,900÷ 0,999.
Такая конструкция позволяет исключить недостатки серийно выпускаемых вагонов-цистерн, обеспечивает увеличение полезного объема котла без значительного повышения металлоемкости конструкции и увеличения трудоемкости ее изготовления при сохранении типовых для вагонов-цистерн линейных размеров вагона (база, длина по осям сцепления), за счет более рационального использования габарита подвижного состава.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежом (фиг. 1), на котором приведено схематичное изображение котла вагона-цистерны для перевозки порошкообразных или жидких грузов.
Как показано на чертеже (фиг. 1), котел вагона-цистерны, предназначенного для перевозки порошкообразных или жидких (в том числе сжиженных газов) грузов, выполнен в виде горизонтальной емкости и состоит из двух днищ 1 и обечайки. Причем обечайка котла имеет расположенную в средней зоне обечайки по меньшей мере одну цилиндрическую часть 2 и две соединенные с днищами 1 котла конусные части 3, при этом каждая из частей выполнена по меньшей мере из одной царги. При этом отношение минимального внутреннего диаметра котла в конусной части обечайки Dmin к максимальному внутреннему диаметру котла в цилиндрической Dmax части находится в пределах Dmin/Dmax=0,900÷0,999.
Такая конструкция котла обеспечивает более рациональное использование габарита подвижного состава за счет выполнения обечайки котла с переменным по длине внутренним диаметром.
3
Таким образом, при изготовлении котла вагона-цистерны с обечайкой, выполненной из цилиндрической и двух соединенных с днищами конусных частей, значения внутреннего диаметра которой составляют, к примеру, в цилиндрической части Dmax=3240 мм и конусных частях Dmin=3210 мм, отношение внутренних диаметров составит Dmin/Dmax=0,991 (0,900<Dmin/Dmax<0,999), а объем котла при сохранении типовой для вагонов-цистерн длины возрастет на 1,3 м по сравнению с котлом, обечайка которого выполнена с постоянным по длине внутренним диаметром, равным 3210 мм.