КАРКАС КАБИНЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к кабинам управления для транспортных средств, преимущественно для электровозов.
Известен каркас кабины управления для магистральных локомотивов (Патент РФ №2334637, МПК B61D 17/04 (2006.01). Модуль кабины управления для транспортного средства, преимущественно для магистральных локомотивов. Опубликовано 27.09.2008), включающий крышу, фасадную часть с основной парой трапецеидальных пластин горизонтального пояса жесткости, боковую, донную части и заднюю стенку с центральным проемом для двери. Фасадная часть каркаса снабжена дополнительной парой пластин трапецеидальной формы, которые размещены выступающими лестницеобразно одна над другой, а его боковая часть дополнена средней утолщенной монолитной опорой. Донная часть каркаса снабжена центральным балластным коробчатым выступом с образованием ниши для размещения в нем элементов электромонтажа транспортного средства. Задняя стенка каркаса снабжена расположенной изнутри по одной стороне от центрального проема для двери бункерной выемкой, а другая сплошная сторона имеет вертикальные внутренние ребра. Недостатками известного технического решения являются сложность конструкции, а также повышенная трудоемкость сборки и монтажа модуля кабины управления.
Наиболее близким техническим решением является каркас модуля кабины управления для транспортного средства, в частности для магистрального локомотива (Патент РФ №2441784, МПК B61D 17/00 (2006.01). Модуль кабины управления для транспортного средства. Опубликовано 10.02.2012). Металлический каркас кабины управления магистрального локомотива включает крышу, фасадную часть с горизонтальным поясом жесткости, донную и боковые части, заднюю стенку с центральным проемом для двери и бункерными выемками. Каркас выполнен из модулей в виде рам, состоящих из балок профильной конструкции, соединенных угловыми элементами жесткости. С двух сторон относительно проема для двери выполнены бункерные выемки, рамы фасадной части установлены с наклоном относительно средней части в сторону, противоположную движению транспортного средства, и соединены упорами с вновь введенной горизонтальной балкой фасадной части пояса жесткости. Середина фасадной части снабжена балкой жесткости, нижняя рама донной части каркаса имеет выступ трапецеидальной формы и снабжена балкой, образующей основание трапеции. При этом передняя балка нижней рамы соединена с передней балкой горизонтального пояса жесткости вертикальными стойками, между вертикальными стойками и балкой жесткости фасадной части установлен сминаемый элемент, а между стойками и балкой, образующей основание трапеции, установлены упоры. Недостатками существующего решения является наличие большого количества элементов для увеличения жесткости каркаса, сложность сборки модуля кабины управления и его монтажа на кузове магистрального локомотива.
Перед авторами стояла задача устранить указанные недостатки и разработать надежный каркас кабины управления транспортного средства, преимущественно электровоза, использование которого позволит быстро и путем простых технологических операций выполнять монтаж/демонтаж кабины управления электровоза и при необходимости осуществлять быструю установку и замену элементов и оборудования кабины.
Техническим результатом полезной модели является расширение технологических возможностей при сборке и монтаже кабины управления транспортного средства на базе предлагаемого каркаса, включая возможность быстрой установки кабины управления на базовую платформу, например, на кузов электровоза путем простых технологических операций. Кроме того, упрочнение каркаса кабины обеспечивает с точки зрения надежности и безопасности возможность неоднократного монтажа/демонтажа кабины управления на одной или разных базовых платформах при сохранении ее технических и эксплуатационных характеристик. Таким образом, повышение прочности конструкции каркаса находится в причинно-следственной связи с расширением технологических возможностей при сборке и монтаже кабины управления.
Для решения поставленной задачи предлагается каркас кабины управления для транспортного средства, включающий выполненные в виде модулей крышу, лобовую часть с фасадным горизонтальным поясом жесткости, донную часть, заднюю стенку с центральным проемом для двери. Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что крыша выполнена из металлических плит, установленных с образованием центрального проема для установки прожектора, и усилена балками, жесткосоединенные фасадный горизонтальный пояс жесткости и продольные балки боковых частей образуют горизонтальный пояс жесткости, соединенный с соответствующими вертикальными стойками задней стенки, донная часть выполнена в виде металлического поддона, снабженного усиливающими балками и донной рамой, соединенной с горизонтальным поясом жесткости вертикальными стойками, задняя стенка, выполненная из металлических плит, усилена балками, при этом донная часть и задняя стенка снабжены отверстиями для крепежных деталей с размещенными напротив отверстий плавающими гайками, установленными с внутренней стороны каркаса в гайкодержателях с возможностью перемещения плавающих гаек по поверхностям донной части и задней стенки на ограниченные гайкодержателями расстояния от центральной оси соответствующего отверстия.
В частных случаях реализации технического решения
- горизонтальный пояс жесткости в фасадной части снабжен нишами для установки стеклоочистителей и установлен с образованием проемов для буферных фонарей при соединении фасадной части горизонтального пояса жесткости с донной частью вертикальными стойками;
- плиты, образующие крышу, установлены с уклоном к боковым стенкам в направлении от центрального проема для установки прожектора, а на плитах крыши установлены унифицированные плиты для размещения кондиционеров, снабженные воздушными каналами;
- металлические плиты каркаса снабжены ребрами жесткости;
- для усиления модулей каркаса использованы продольные и поперечные профильные балки, которые при стыковке образуют секции для размещения элементов электромонтажа и пневмомонтажа;
- в качестве плавающих гаек могут использованы квадратные гайки, при этом гайкодержатели выполнены в виде охватывающего гайку стакана, имеющего поперечное сечение в виде квадрата;
- отверстия для крепежных деталей выполнены по периметрам донной части и задней стенки.
Ниже сущность полезной модели поясняется более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлен заявляемый каркас кабины управления для транспортного средства, преимущественно для электровозов, общий вид, аксонометрия;
на фиг. 2 представлена донная часть каркаса, вид сверху;
на фиг. 3 представлена задняя стенка каркаса, вид спереди;
на фиг. 4 представлен горизонтальный пояс жесткости, снабженный в фасадной части нишами для установки стеклоочистителей, аксонометрия;
на фиг. 5 представлен продольный разрез плавающей гайки в гайкодержателе.
Каркас кабины управления для транспортного средства, содержит крышу 1, выполненную из металлических плит 2, установленных с образованием центрального проема 3 для установки прожектора, и изнутри усиленную балками (на фиг. не показаны), лобовую часть с фасадным горизонтальным поясом 4 жесткости, жесткосоединенным с поперечными балками 5 боковых частей с образованием горизонтального пояса 4-5-6 жесткости, соединенного с вертикальными стойками 7 задней стенки 8. Донная часть 9 выполнена в виде металлического поддона 10, снабженного усиливающими балками 11 и обрамленного донной рамой 12, соединенной с горизонтальным поясом 4-5-6 жесткости вертикальными стойками 13. Задняя стенка 8 выполнена из металлических плит и усилена балками 14. Донная часть 9 и задняя стенка 8 имеют сквозные отверстия 15 для крепежных деталей и снабжены размещенными напротив отверстий 15 плавающими гайками 16, установленными с внутренней стороны каркаса в гайкодержателях 17. Отверстия 15 для крепежных деталей выполнены по периметрам донной части 9 и задней стенки 8. Горизонтальный пояс 4-5-6 жесткости в фасадной части 4 снабжен нишами 20 для установки стеклоочистителей и образует проемы 21 для буферных фонарей в фасадной части 4 пояса 4-5-6 при ее соединении с донной частью 9 вертикальными стойками 13. Плиты 2, образующие крышу 1, установлены с уклоном к боковым частям каркаса в направлении от центрального проема 3 для установки прожектора. На плитах 2 крыши 1 установлены унифицированные плиты 22 для размещения кондиционеров, снабженные воздушными каналами 23. Металлические плиты 2 крыши 1, донной части 9 и задней стенки 8 предпочтительно снабжены ребрами жесткости (на фиг. не показаны). Усиливающие балки крыши 1, балки 11 донной части 9 и балки 14 задней стенки 8 установлены продольно и поперечно. Усиливающие балки 11 донной части 9 и усиливающие балки 14 задней стенки 8 при стыковке образуют соответственно секции 18 и 19 для размещения элементов электромонтажа и пневмомонтажа. Жесткое соединение модулей и элементов каркаса выполнено путем сварки.
На фиг. 1-4 представлены конкретные примеры выполнения каркаса и модулей каркаса кабины управления для электровоза, на фиг. 5 представлен конкретный пример квадратной плавающей гайки, установленной в гайкодержателе.
Таким образом:
Выполнение крыши 1 из металлических плит 2 с ребрами жесткости и усиление крыши 1 продольными и поперечными балками, предпочтительно профильной конструкции, обеспечивает повышение прочности конструкции, что в свою очередь расширяет технологических возможностей при сборке и монтаже кабины управления, включая возможность быстрого монтажа/демонтажа кабины управления на базовой платформе.
Наличие центрального проема 3 для установки прожектора расширяет технологические возможности при сборке кабины управления.
Установка металлических плит 2, образующих крышу 1 с уклоном в направлении от центрального проема 3 к боковым частям расширяет технологические возможности при монтаже прожектора и кондиционеров кабины управления, а также обеспечивает сток воды с крыши 1 кабины без установки дополнительных приспособлений.
Установка на крыше 1 унифицированных плит 22 для размещения кондиционеров и наличие воздушных каналов 23 расширяет технологические возможности при монтаже кондиционеров кабины управления. Под унифицированной плитой здесь понимается монтажная плита, предназначенная для точного позиционирования кондиционеров стандартных конструкций и их элементов на крыше 1 кабины управления электровозов.
Жесткое соединение фасадного горизонтального пояса 4 жесткости с продольными балками 5 боковых частей с образованием единого горизонтального пояса 4-5-6 жесткости, приваренного к соответствующим вертикальным стойкам 7 задней стенки 8 обеспечивает повышение прочности конструкции, что в свою очередь обеспечивает расширение технологических возможностей при сборке и монтаже. Наличие ниш 20 для установки стеклоочистителей в фасадной части 4 горизонтального пояса 4-5-6 жесткости и образование проемов 21 для буферных фонарей под фасадной частью 4 при ее соединении с донной частью 9 вертикальными стойками 13 расширяет технологические возможности при монтаже кабины управления.
Выполнение донной части 9 в виде металлического поддона 10, снабженного усиливающими балками 11 и донной рамой 12 и соединение донной рамы 12 с горизонтальным поясом 4-5-6 жесткости вертикальными стойками 13 обеспечивает повышение прочности конструкции. Наличие на донной части 9 секций 18, образованных при стыковке усиливающих балок 11, расширяет технологические возможности при монтаже кабины управления.
Выполнение задней стенки 8 из металлических плит, предпочтительно с ребрами жесткости, и усиление задней стенки 8 продольными и поперечными балками 14, предпочтительно профильной конструкции, обеспечивает повышение прочности конструкции. Наличие на задней стенке 8 секций 19, образованных при стыковке усиливающих балок 14, расширяет технологические возможности при монтаже кабины управления.
Наличие отверстий 15 для крепежных деталей и размещение напротив отверстий 15 плавающих гаек 16, установленных в гайкодержателях 17, расширяет технологические возможности при монтаже кабины управления, включая возможность ее быстрого монтажа/демонтажа на кузове электровоза. Перемещение плавающих гаек 16 по поверхностям донной части 9 и задней стенки 8 ограничивается гайкодержателями 17 и возможно на расстояния, которые, как и размеры отверстий 15, зависят от допусков расположения осей отверстий для крепежных деталей в одной сборочной группе. Для определения указанных допусков можно применять ГОСТ 14140-81 «Допуски расположения осей отверстий для крепежных деталей». Использование плавающих гаек 16 со степенью свободы в пределах допусков по всем направлениям вдоль поверхностей донной части 9 и задней стенки 8 взамен приваренных крепежных элементов (гаек) обеспечивает упрощение монтажа и демонтажа соединения кабины с кузовом электровоза и позволяет более, чем на 99,0% гарантировать установку кабины на кузов электровоза без доработки, что приходилось выполнять ранее и составляло большую проблему при отклонении расположения осей отверстий соединяемых частей от допусков.