Полувагон - имитатор хоппера

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно, к конструкциям грузовых вагонов, и может быть использована для массовых перевозок сыпучих и навалочных грузов с возможностью защиты от атмосферных осадков.
Известен полувагон по патенту РФ на полезную модель №129065 от 27.07.2012 г. Он содержит раму с ходовыми тележками и установленный на раме кузов с двумя торцевыми стенами, двумя боковыми стенами и разгрузочными крышками люков, образующими пол полувагона. Каждая крышка разгрузочного люка имеет каркас, состоящий из передней, средней и двух боковых обвязок, и прикрепленный к каркасу гофрированный лист с тремя петлями для крепления крышки разгрузочного люка к хребтовой балке полувагона. На передней обвязке крышки загрузочного люка расположены два запорных кронштейна для удержания ее в закрытом положении и прижимающих переднюю кромку гофрированного листа к нижней обвязке боковых стен кузова. Петли для крепления крышки разгрузочного люка к хребтовой балке полувагона установлены на усиливающей планке, жестко связанной с гофрированным листом, при этом передняя кромка гофрированного листа, контактирующая с нижней обвязкой боковых стен полувагона, расположена на передней обвязке каркаса крышки разгрузочного люка и в месте прилегания имеет плоскую поверхность. Усиливающая планка между петлями имеет ребра жесткости.
Известен полувагон для сыпучих грузов по патенту РФ на изобретение №2539701 от 21.05.2013 г. Он содержит ходовые части и установленный на них кузов, состоящий из рамы, торцевых и боковых стенок. Разгрузочные люки установлены вдоль вагона, закреплены посредством шарниров к нижней обвязке. Торцевые стенки наклонены так, что их нижние части расположены над шкворневыми балками и соединены с ними. Пол образован наклонными поверхностями, имеющими перевернутую V-образную форму в поперечном сечении вагона, расположенными между поперечными и шкворневыми балками. Торцевые стенки и наклонные поверхности пола вагона образуют угол наклона 45° к горизонтали. Разгрузочные люки фиксируются в закрытом положении с помощью запорных устройств измененной формы и пальцев с возможностью вращения в кронштейнах по своей оси. Внутренняя поверхность разгрузочных люков содержит бортики.
Недостатком вышеуказанных полувагонов является отсутствие крыши или иной конструкции, позволяющей защитить груз от воздействия атмосферных осадков.
Наиболее близким к заявляемому решению является полувагон со съемной крышей для перевозки зерна и других сыпучих грузов по патенту РФ на полезную модель №118270 от 18.04.2012 г. Полувагон содержит установленный на тележках кузов с рамой, разгрузочными люками, сверху оснащенный съемной защитной конструкцией (съемной крышей с загрузочными люками). Съемная крыша соединена с кузовом через накладки посредством сварных швов. По периметру разгрузочных люков на раме размещены уплотнения, выполненные в виде закрепленных по верху рамы тонких стальных полосовых уплотнительных элементов. Устройства запирания загрузочных люков установлены с возможностью открывания изнутри кузова полувагона. Недостатком этого полувагона является высокая продолжительность разгрузочных операций ввиду низкой скорости высыпания груза из люков и дополнительных временных затрат на перестановку полувагона, чтобы подстроиться под длину выгрузочных бункеров у грузополучателя.
Заявляемый полувагон - имитатор хоппера, как и известные, содержит кузов, установленный на тележках, сверху оснащенный съемной защитной конструкцией, раму с разгрузочными люками, по периметру снабженными уплотнениями.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является усовершенствование конструкции полувагонов для перевозки сыпучих грузов.
Технический результат заключается в повышении эффективности использования полувагонов для массовых перевозок сыпучих и навалочных грузов за счет сокращения времени выгрузки.
Технический результат достигается тем, что внутри кузов полувагона оснащен двумя Г-образными вставками, каждая из которых выполнена из двух листов прочного материала, жестко соединенных между собой с образованием тупого угла, вставки установлены в противоположных концах кузова так, что одна поверхность каждой вставки расположена под наклоном к торцевой стенке и соприкасается с обеими боковыми стенками кузова и полом между второй и третьей парой разгрузочных люков с конца кузова, вторая поверхность каждой вставки полностью накрывает открытый сверху участок кузова полувагона над первыми двумя с конца кузова парами разгрузочных люков. В качестве съемной защитной конструкции кузова может быть использован тент или крыша, оснащенная загрузочными люками и устройствами их запирания.
Хоппер - это саморазгружающийся бункерный грузовой вагон для перевозки массовых сыпучих грузов: угля, руды, цемента, зерна, торфа, балласта. Его кузов имеет форму воронки, в нижней части которой расположены люки. При их открытии груз высыпается через них под собственным весом, что способствует быстрой разгрузке.
Благодаря оснащению кузова полувагона двумя вставками, которые изолируют его участки над первыми двумя парами разгрузочных люков с обоих концов кузова, достигается имитация кузова хоппера - используемая для заполнения грузом часть кузова полувагона приобретает форму воронки, в нижней части которой расположены разгрузочные люки в количестве 6 штук вместо стандартных 14. За счет высокой плотности груза и действия силы тяжести происходит истечение груза со скоростью в 2,5 раза большей, чем скорость выгрузки у стандартных полувагонов.
Обычно выгрузочные бункеры у грузополучателя имеют длину, ориентированную на внутреннюю длину разгрузочных люков хопперов (по крайним точкам), которая меньше внутренней длины разгрузочных люков полувагонов. По этой причине для полной разгрузки полувагона требуется его перестановка, что влечет за собой дополнительные временные затраты.
Выполнение кузова полувагона с двумя вставками, имитирующее таким образом кузов хоппера, позволяет избежать перестановки полувагона при разгрузке, а следовательно, и дополнительных временных затрат.
Тариф на грузоперевозки в хоппере как в специальном вагоне, а также его суточная аренда выше, чем у полувагона. Наличие вставок позволяет переоборудовать полувагон в хоппер, при этом плата за его эксплуатацию будет рассчитываться по ценам и тарифам как для полувагона, что значительно сокращает финансовые затраты.
При сезонных колебаниях объема перевозок полувагон-имитатор хоппера может использоваться для транспортировки грузов, как в качестве хоппера, так и в качестве полувагона, необходимо лишь демонтировать вставки. Таким образом, полувагон всегда будет востребован и риски финансовых потерь за счет его простоя минимальны.
Таким образом, совокупность вышеуказанных признаков формулы полезной модели обеспечивает указанный технический результат, а именно, повышение эффективности использования полувагонов для массовых перевозок сыпучих и навалочных грузов за счет сокращения времени выгрузки.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью чертежей, где на фиг. 1 представлена конструкция полувагона-имитатора хоппера, оснащенного съемной крышей с загрузочными люками, вид сбоку, на фиг. 2 - вид сверху открытого полувагона-имитатора хоппера, на фиг. 3 - конструкция вставки, вид сбоку.
Полувагон-имитатор хоппера (см. фиг. 1, 2) состоит из кузова 1, установленного на тележках 2, рамы 3 с разгрузочными люками 4. Кузов 1 - это кузов стандартного люкового полувагона, состоящий из двух боковых и двух торцевых стенок 5 и 6 соответственно. В его полу (рама 3) размещены четырнадцать разгрузочных люков 4, по семь люков 4 в два ряда вдоль боковых стенок 5. Каждый люк 4 по периметру оснащен уплотнениями 7, закрепленными сверху рамы 3 и выполненными, например, из резины или брезента. Они перекрывают щели между рамой 3 кузова 1 и разгрузочными люками 4 во избежание просыпания груза. С противоположных концов кузов 1 оснащен двумя съемными Г-образными вставками 8. Каждая вставка 8 (см. фиг. 3) выполнена из листов прочного материала, например, металла, пластика, углепластика или полипропилена, жестко соединенных между собой. При этом поверхность 9 и поверхность 10 вставки 8 образуют тупой угол. Вставки 8 (см. фиг. 1, 2, 3) установлены так, что поверхность 9 расположена под наклоном к торцевой стенке 6 и соприкасается с обеими боковыми стенками 5 и полом между второй и третьей парой разгрузочных люков 4, если считать с конца кузова 1. Поверхность 10 полностью накрывает открытый сверху участок кузова 1 полувагона над первыми двумя парами разгрузочных люков 4. Таким образом, в середине кузова 1 образуется открытая сверху воронка 11 или бункер, ограниченный двумя боковыми стенками 5 кузова 1 и двумя наклонными поверхностями 9 вставок 8. В нижней части воронки 11 расположено шесть люков 4, по три в каждом ряду. При необходимости защиты груза от воздействия внешней среды, в том числе атмосферных осадков, кузов 1 сверху может быть оснащен съемной защитной конструкцией, например, тентом или металлической крышей 12 с загрузочными люками 13 и устройствами их запирания (не показано).
Полезная модель используется следующим образом.
Заполнение бункера 11 полувагона грузом осуществляется сверху известными способами, в случае оснащения съемной крышей 12 - через загрузочные люки 13. Участки кузова 1, отделенные вставками 8 и расположенные с обоих концов полувагона, остаются пустыми и изолированными от груза. Восемь люков 4, находящиеся в этих участках, по две пары с каждого конца кузова 1, не используются при разгрузке. Ее осуществляют через шесть люков 4, расположенных в нижней части воронки 11. При достижении пункта разгрузки рабочие открывают запорные механизмы люков 4 вручную и сыпучий груз под давлением собственного веса выливается из бункера с достаточно большой скоростью. При этом не требуется перестановка полувагона, так как внутренняя длина трех разгрузочных люков 4 (с каждой стороны полувагона) соответствует длине выгрузочного бункера грузополучателя, что также ускоряет разгрузку. Для защиты груза от атмосферных осадков сверху на кузов 1 может быть натянут тент или установлена съемная металлическая крыша 12. Полувагон - имитатор хоппера обладает универсальностью при применении. В периоды сокращения массовых перевозок, когда его востребованность в качестве хоппера будет снижаться, он легко может быть переоборудован в стандартный полувагон, необходимо лишь демонтировать вставки 8. При этом сокращаются финансовые расходы, так как оплата за фактическое использование хоппера будет по ценам эксплуатации полувагона.
Заявляемая полезная модель позволяет усовершенствовать конструкцию существующих полувагонов, повысить эффективность их использования в грузоперевозках.