СЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям сливных устройств железнодорожных вагонов-цистерн для перевозки жидких грузов с тройной степенью защиты.
Из уровня техники известно запорное устройство сливных приборов железнодорожных вагонов-цистерн (RU 92503, F16K 1/22, B61D 5/00, B67D 7/02, опубл. 20.03.2010), содержащее корпус с входным и выходным патрубками и снабженное запорным органом, установленным в корпусе, при этом запорный орган выполнен в виде поворотного диска и установлен на входном патрубке в наклонной плоскости по отношению к сечению патрубка, при этом поворотный диск связан с механизмом принудительного закрытия-открытия, установленным на штоке с концом под съёмную рукоятку.
Известно запорно-сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны (RU 170721, B61D 5/00, B65D 90/54, опубл. 04.05.2017), содержащее установленный в нижней части котла сливной патрубок, размещённые на его концах верхнее и нижнее запорные устройства и промежуточный затвор, выполненный в виде плоского элемента, установленного на сливном патрубке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, отличном от направления оси сливного патрубка, с обеспечением в крайнем выдвинутом положении полного открытия проходного сечения сливного патрубка, управляемого при помощи привода управления, выполненного в виде ходового винта со штурвалом, закреплённым на его свободном конце и прикреплённым сбоку от хребтовой балки (прототип). Данное устройство направлено на повышение удобства пользования, выражаемого в доступе к штурвалу привода управления для персонала.
Общей технической проблемой, решаемой созданием заявленной полезной модели, является повышение эксплуатационной эффективности сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны за счёт обеспечения доступа к сливному устройству с двух сторон железнодорожного вагона-цистерны, при обеспечении высокой скорости слива жидких грузов и безопасности в эксплуатации, обеспечивая необходимое расстояние от нижней привалочной плоскости сливного прибора до уровня головки рельса.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационной эффективности сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны.
Технический результат обеспечивается сливным устройством железнодорожного вагона-цистерны, содержащим сливной патрубок с верхним и нижним запорными устройствами, размещёнными в верхней и нижней частях сливного патрубка, и запорным органом, размещённым в средней части сливного патрубка, в котором запорный орган установлен под наклоном относительно продольной оси сливного патрубка под углом α, выдержанным в диапазоне от 45 до 85°, при этом оси верхней и нижней частей сливного патрубка смещены относительно друг друга на расстояние P, определяемое соотношением:
P=Ncosα,
где N - высота средней части сливного патрубка.
В качестве развития полезной модели угол α может быть выдержан в диапазоне от 50 до 80°; расстояние P может быть выполнено от 5 до 60 мм.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны отличается от прототипа тем, что запорный орган установлен под наклоном относительно продольной оси сливного патрубка под углом α, выдержанным в диапазоне от 45° до 85°, при этом оси верхней и нижней частей сливного патрубка смещены относительно друг друга на расстояние P, определяемое соотношением:
P=Ncosα,
где N - высота средней части сливного патрубка;
угол α может быть выдержан в диапазоне от 50 до 80°; расстояние P может быть выполнено от 5 до 60 мм. Такое отличие от прототипа даёт основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны; на фиг. 2 - схематическое изображение сливного патрубка сливного устройства; на фиг. 3 - пример реализации заявляемого сливного устройства, установленного на железнодорожном вагоне-цистерне.
Сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны (фиг. 1, 2) содержит сливной патрубок 1, выполненный из трёх частей: верхней части 2, средней части 3 и нижней части 4, с верхним и нижним запорными устройствами (позициями не показано), размещёнными в верхней части 2 сливного патрубка 1 и нижней части 4 сливного патрубка 1 соответственно, и запорным органом 5, размещённым в средней части 3 сливного патрубка 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения при помощи привода управления 6. При этом свободный конец привода управления 6 выполнен, например, в виде штурвала.
Технический результат, который заключается в повышении эксплуатационной эффективности сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны, достигается следующим образом.
Запорный орган 5 установлен под наклоном относительно продольной оси сливного патрубка 1 под углом α относительно продольной оси сливного патрубка 1, выдержанным в диапазоне от 45 до 85°.
Ось верхней части 2 сливного патрубка 1 и нижней части 3 сливного патрубка 1 смещены относительно друг друга на расстояние P, определяемое соотношением:
P=Ncosα,
где N - высота средней части сливного патрубка.
Такое конструктивное исполнение сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны (фиг. 3) обеспечивает удобный доступ с целью открывания/закрывания сливного устройства с двух сторон вагона-цистерны и при этом обеспечивает высокую скорость слива жидкого груза, выполняет требования ГОСТ 20772 о расстоянии от нижней привалочной плоскости сливного прибора до уровня головки рельса в собранном железнодорожном вагоне-цистерне, которое должно быть не менее 575 мм для вписывания в нижнее очертание габарита и беспрепятственного подсоединения установки с телескопическим гидромонитором типа УСНГ.
Выполнение угла α более 85° не обеспечит достижение технического результата, поскольку потребует размещение штурвала или части штурвала выше уровня нижних полок хребтовой балки 8 рамы 9 вагона-цистерны, что создаст препятствия для доступа к штурвалу, а также приведёт к усложнению конструкции привода управления 6. Выполнение угла α менее 45° не обеспечит достижение технического результата, приведёт к нарушению требований, критически уменьшит проходное сечение сливного патрубка. Предпочтительным является выполнение угла α в диапазоне от 50  до 80°. В этом случае будет обеспечен доступ к штурвалу с обеих сторон вагона-цистерны и не будет существенно снижена пропускная способность сливного патрубка 1.
Смещение оси верхней части 2 сливного патрубка 1 и оси нижней части 4 сливного патрубка 1 относительно друг друга на расстояние P обеспечивает высокую скорость слива. При отсутствии такого смещения скорость слива жидкого груза через сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны снизится из-за частичного перекрытия проходного отверстия вследствие наклонного расположения запорного органа 5, а именно его заслонки в закрытом положении, что негативно отразится на эксплуатационной эффективности заявляемого сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны из-за увеличения времени обслуживания разгрузки.
В качестве развития полезной модели расстояние P может быть выполнено от 5 до 60 мм. Выполнение расстояния P менее 5 мм не обеспечит достижение технического результата, поскольку потребует размещение штурвала или части штурвала выше уровня нижних полок хребтовой балки 8 рамы 9 вагона-цистерны, что создаст препятствия для доступа к штурвалу. Выполнение расстояния P более 60 мм не обеспечит достижение технического результата, поскольку потребует дополнительного времени обслуживания разгрузки из-за критического уменьшения проходного отверстия сливного патрубка 1 и, соответственно, снижения скорости слива.
Полезная модель работает следующим образом.
Сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны собирают из сливного патрубка 1, который выполняют из трех частей: верхней части 2, средней части 3 и нижней части 4, и из трёх последовательно расположенных и независимо управляемых затворов: верхнего затвора (позицией не показано), нижнего затвора (позицией не показано) и запорного органа 5. Запорный орган 5 располагают в средней части 3 сливного патрубка 1 таким образом, чтобы ось запорного органа 5 была выполнена под углом α относительно оси сливного патрубка 1, выдержанным в диапазоне от 45° до 85°. При этом оси верхней части 2 и нижней части 4 сливного патрубка 1 должны быть смещены относительно друг друга на расстояние P, определяемое заявляемым соотношением. Затем монтируют привод управления 6, свободный конец которого выполняют, например, в виде штурвала, что обеспечит эффективный доступ к штурвалу с обеих сторон железнодорожного вагона-цистерны. Такое исполнение полезной модели обеспечивает удобство монтажа компактного сливного устройства железнодорожного вагона-цистерны. Для открытия запорного органа 4 вращают свободный конец привода управления 6, который, располагаясь под хребтовой балкой 8 рамы 9 железнодорожного вагона-цистерны (фиг. 3), находится для персонала в удобном и безопасном доступе с двух сторон железнодорожного вагона-цистерны, и осуществляют беспрепятственный слив жидкого груза.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет создать компактное сливное устройство с тройной степенью защиты с повышенной эксплуатационной эффективностью.