Рама вагона-цистерны

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции рамы вагона-цистерны.
Из уровня техники известна железнодорожная цистерна для перевозки нефтепродуктов (Патент России на полезную модель №29273, опубликован 10.05.2003), содержащая раму, которая состоит из жестко связанных между собой хребтовой, шкворневых, боковых и концевых балок, причем рама снабжена дополнительными боковыми продольными балками, которые расположены между шкворневыми балками и подкреплены поперечными балками, хребтовая балка в консольной части снабжена усиливающей накладкой, установленной в зоне верхнего листа.
Кроме того, известна рама вагона-цистерны (А.Н. Григорьев, Г.М. Асламазов, С.П. Кузьмин. Железнодорожные цистерны. Трансжелдориздат. 1959. С. 42-45), принятая за прототип, содержащая хребтовую балку, шкворневые, концевые и боковые продольные балки, при этом каждая шкворневая балка включает в себя вертикальные, нижний и верхний листы.
К недостаткам описанных выше решений, в том числе прототипа, следует отнести низкую эксплуатационную надежность рамы вагона-цистерны при действии вертикальных нагрузок. Это объясняется тем, что шкворневые балки рамы нагружены вертикальными силами, и при приложении к их концам усилий, необходимых, например, для подъема кузова, в этих балках возникают напряжения, превышающие допускаемые. При этом наиболее слабыми местами являются швы приварки верхнего листа шкворневой балки к хребтовой балке, в которых возникают трещины, которые существенно ослабляют конструкцию рамы вагона-цистерны.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема низкой эксплуатационной надежности рамы вагона-цистерны при действии вертикальных нагрузок.
Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности рамы вагона-цистерны.
Технический результат достигается тем, что рама вагона-цистерны содержит хребтовую балку, шкворневые, концевые и боковые продольные балки, при этом каждая шкворневая балка включает в себя вертикальные, нижний и верхний листы, причем в верхнем листе каждой шкворневой балки выполнен сквозной паз для прикрепления шкворневой балки к хребтовой балке.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в верхнем листе каждой шкворневой балки выполнено два сквозных паза для прикрепления шкворневой балки к хребтовой балке.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что она содержит усиливающие накладки, расположенные на хребтовой балке и примыкающие к верхнему листу шкворневой балки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что усиливающие накладки выполнены со сквозными пазами для прикрепления усиливающих накладок к хребтовой балке.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что каждая усиливающая накладка прикреплена к хребтовой балке посредством сварки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что каждая шкворневая балка прикреплена к хребтовой балке посредством сварки.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показано:
Фиг. 1 – общий вид рамы вагона-цистерны, где 1 – хребтовая балка, 2 – шкворневые балки, 2.1 – нижний лист, 2.2 – верхний лист.
Фиг. 2 – вид сверху рамы вагона-цистерны, где 1 – хребтовая балка, 2 – шкворневые балки, 2.2 – верхний лист, 3 – концевые балки, 4 – боковые продольные балки, 5 – сквозные пазы, 6 – усиливающие накладки, 6.1 – сквозные пазы.
Фиг. 3 – разрез А-А рамы вагона-цистерны, где 1 - хребтовая балка, 2 – шкворневая балка, 2.2 – верхний лист.
Фиг. 4 – выносной элемент Б Фиг.3, иллюстрирующий крепление шкворневой балки к хребтовой балке через сквозной паз, где 1 – хребтовая балка, 2.2 – верхний лист шкворневой балки, 5 – сквозной паз.
Рама вагона-цистерны содержит хребтовую балку 1, шкворневые балки 2, концевые балки 3 и боковые продольные балки 4. Каждая шкворневая балка 2 включает в себя вертикальные листы (на фигурах не отмечены) нижний лист 2.1 и верхний лист 2.2, причем в верхнем листе 2.2 каждой шкворневой балки 2 выполнен сквозной паз 5, через который шкворневая балка 2 прикреплена к хребтовой балке 1 посредством сварки. В другом варианте выполнения рамы вагона-цистерны в верхнем листе 2.2 каждой шкворневой балки 2 выполнено два сквозных паза 5, через который шкворневая балка 2 прикреплена к хребтовой балке 1 посредством сварки. Кроме того, рама вагона-цистерны содержит усиливающие накладки 6 со сквозными пазами 6.1, расположенные на хребтовой балке 1 и примыкающие к верхнему листу 2.2 шкворневой балки 2. Каждая усиливающая накладка 6 прикреплена к хребтовой балке 1 посредством сварки.
За счет крепления шкворневой балки 2 к хребтовой балке 1 через упомянутый сквозной паз 5, достигается усиление связи меду шкворневой балкой 2 и хребтовой балкой 1 рамы вагона-цистерны, тем самым исключается возникновение трещин в швах приварки верхнего листа 2.2 шкворневой балки 2 к хребтовой балке 1, а также исключается выгибание верхних листов 2.2 шкворневых балок 2 при действии вертикальных нагрузок, за счет чего повышается эксплуатационная надежность рамы вагона-цистерны. Усиливающие накладки 6 со сквозными пазами 6.1 также обеспечивают повышение эксплуатационной надежности рамы вагона-цистерны за счет увеличения площади контакта опорных поверхностей шкворневого узла на хребтовую балку 1.
В примере реализации рама вагона-цистерны содержит хребтовую балку 1, шкворневые балки 2, концевые балки 3 и боковые продольные балки 4. Каждая шкворневая балка 2 включает в себя вертикальные листы, нижний лист 2.1 и верхний лист 2.2, причем в верхнем листе 2.2 каждой шкворневой балки 2 выполнено по сквозному пазу 5, через которые шкворневая балка 2 прикреплена к хребтовой балке 1 посредством сварки, при этом длина каждого сквозного паза 5 равна 450 мм, а ширина равна 40 мм. Рама вагона-цистерны дополнительно содержит усиливающие накладки 6 со сквозными пазами 6.1, расположенные на хребтовой балке 1 и примыкающие к верхнему листу 2.2 шкворневой балки 2. Каждая усиливающая накладка 6 прикреплена к хребтовой балке 1 посредством сварки.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели достигается технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности рамы вагона-цистерны за счет усовершенствования конструкции шкворневых балок.
Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники вагонах-цистернах.