Маневровое устройство для вагонов

Полезная модель относится к области промышленного железнодорожного транспорта и может быть использована для перемещения железнодорожных вагонов при погрузочно-разгрузочных работах на внутренних подъездных путях промышленных предприятий, проведения маневровых операций с вагонами, а также производства вывозных работ на тупиковых путях.
Известны различные маневровые устройства, конструкции которых отличаются в зависимости от количества передвигаемых вагонов и условий их эксплуатации.
Известны для перемещения вагонов маневровые тепловозы или локомотивы с дизель-генераторным приводом. Такие устройства не зависят от внешнего источника электроэнергии. Например, вагонотолкатель железнодорожных вагонов (варианты), (Патент РФ № 2747168, МПК B61J 3/12, опубл.28.04.2021).
Недостатком указанных технических решений для некоторых условий эксплуатации является использование дорогостоящих вагонотолкателей и локомотивов, наличие большого количества тяговых двигателей.
Известно маневровое устройство для вагонов, содержащее установленный на самоходной платформе вилочный погрузчик, передние колеса которого размещены на двух парах кинематически связанных посредством валов и редукторов приводных катков с приводными колесами, в передней части которой на стойке смонтировано сцепное устройство для сцепления с автосцепкой вагона, а в задней ее части установлены откидные трапы для заезда и съезда погрузчика. Управление движением маневрового устройства осуществляет оператор вилочного погрузчика (SU 1705163, МПК B61J 3/06, 1989 г.). Прототип.
Недостаток этого устройства состоит в том, что он не оборудован тормозным устройством, необходимым для безопасного проведения работ при съезде/заезде погрузчика на платформу, а также системой управления тормозами перемещаемых вагонов, необходимой для безопасного проведения работ, особенно при перемещении устройства на участках пути с уклоном.
Известно маневровое устройство для вагонов, содержащее устанавливаемый на самоходной платформе вилочный погрузчик, передние колеса которого размещены на двух парах приводных катков, кинематически связанных посредством валов и редукторов с приводными колесами, в передней части платформы на стойке смонтировано сцепное устройство для сцепления с автосцепкой вагона, а в задней ее части установлены откидные трапы для заезда и съезда погрузчика и стопор приводного колеса (Патент на изобретение RU № 2405697, МПК B61J 3/00, B61C 5/00, опубл. 10.12.2010). Недостатками известного устройства является то, что стопор и его установка имеет сложную конструкцию, также не всегда целесообразно делать ведущими все колёса маневровой платформы.
Известны различные модификации маневровой тележки «Шасси FG», которая предназначена для проведения маневровых работ на железнодорожных путях и позволяющая использовать в качестве привода любое транспортное тяговое средство, подходящее по весу и габарита. Передача тягового момента от ведущих колес транспортного тягового средства осуществляется через роликовые валы шасси FG. Торможение может осуществляться как от приводного транспортного тягового средства, так и с помощью тормозной системы вагонов (http://inrail.ru/catalog/63/103).
Анализ известных маневровых устройств показал, что их конструкции отличаются в зависимости от назначения маневровых устройств и условий их эксплуатации.
Известна система управления тормозами перемещаемых вагонов, содержащая питательную магистраль, устанавливаемую на ведущем транспортном средстве, и связанную с ней воздухопроводом тормозную магистраль, смонтированную на каждом перемещаемом вагоне. Система управления тормозами содержит приборы питания тормозов сжатым воздухом: компрессоры, предохранительные клапаны, регуляторы давления, маслоотделители, главные резервуары, а также приборы управления тормозами, воздухопроводы, соединительные рукава, краны. К устройствам управления, предназначенным для создания в тормозной системе поезда пневматических или электрических сигналов управления, относятся краны управления пневматической системой, например, кран машиниста, кран резервного управления, контроллеры, электропневматические вентили. Поворот рукоятки или нажатие кнопки являются основным условием для передачи сигнала в тормозную систему. Существуют различные схемы тормозных систем в зависимости от назначения транспортных средств и нагрузок (ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА, гл. 3.1. www.rcit.su). Таким образом, для заявляемого маневрового устройства системой управления тормозами перемещаемых вагонов может стать система управления тормозами перемещаемых вагонов, содержащая питательную магистраль, устанавливаемую на маневровом устройстве и включающую компрессор, обратный клапан, предохранительный клапан, главный воздушный резервуар, воздухопроводы, краны, аппаратуру управления, и связанную с ней соединительными рукавами тормозную магистраль, смонтированную на каждом перемещаемом вагоне.
Аппаратура управления может содержать кран управления пневматической системой или электромагнитные вентили торможения и отпуска.
Электропневматические вентили тормоза и отпуска в соответствии с поступающими на их обмотки электрическими сигналами позволяли управлять потоком сжатого воздуха в тормозной магистрали и, соответственно, в тормозных цилиндрах. Торможение обеспечивается снижением давления в тормозной магистрали, отпуск тормозов - его повышением.
Задачей, решаемой заявляемыми техническими решениями, объединенными единым изобретательским замыслом, является расширение арсенала технических средств, используемых для перемещения железнодорожных вагонов при проведении маневровых операций с вагонами в автономном режиме при отсутствии возможности подключения к внешнему источнику электрической энергии и содержащих систему управления тормозами перемещаемых вагонов.
Техническим результатом является реализация заявляемыми устройствами функции маневровых устройств для перемещения железнодорожных вагонов, оборудованных системой управления тормозами перемещаемых вагонов.
Указанный технический результат достигается тем, что заявляемое маневровое устройство для вагонов, содержащее устанавливаемый на самоходной платформе вилочный погрузчик, передние колеса которого размещены на двух парах приводных катков, кинематически связанных посредством валов и редукторов с приводными колесами маневрового устройства, в передней части которой на стойке смонтировано сцепное устройство для сцепления с автосцепкой вагона, а в задней ее части установлены откидные трапы для заезда и съезда погрузчика, дополнительно оснащено симметрично закрепленными на поперечных балках его корпуса двумя парами из двух листовых продольных балок, между которыми на подшипниковых опорах закреплены валы приводных катков, попарно кинематически связанных между собой карданными  валами, расположенными в центральной нише, образованной внутренними продольными балками, а с внешних сторон валы приводных катков установлены на подшипниковых опорах в нишах, образованных внешними продольными балками и боковыми сторонами его корпуса, оснащены шестернями, кинематически связанными редукторными передачами с приводным колесами, при этом каждое приводное колесо и редуктор установлены на подшипниковых опорах в той же нише на внешних продольных балках и боковых сторонах его корпуса; задние опорные колеса установлены индивидуально на подшипниковых опорах в тех же нишах, в которых установлены приводные колеса, на боковых сторонах его корпуса и внешних продольных балках; поверхность его приводных катков может быть выполненной с горизонтальными пазами; оно дополнительно может быть оснащено стояночным тормозом, выполненным  из поворотного рычага, смонтированного в боковой стенке корпуса платформы с возможностью вращения в вертикальной плоскости и зацепления в пазе приводного катка,  поверхность его приводных катков может быть выполнена с покрытием, например, прорезиненным; заявляемое  маневровое устройство для вагонов  может быть дополнительно оснащено  системой управления тормозами перемещаемых вагонов и генератором электрической энергии, например, бензиновым, при этом система управления тормозами перемещаемых вагонов может содержать питательную магистраль, устанавливаемую на маневровом устройстве и включающую компрессор, обратный клапан,  предохранительный клапан, главный воздушный резервуар, воздухопроводы, краны, аппаратуру управления, и связанную с ней соединительными рукавами тормозную магистраль, смонтированную на каждом перемещаемом вагоне, причем её аппаратура может быть расположена в передней части маневрового устройства; генератор и компрессор смонтированы под стойкой для установки сцепного устройства; баллоны главного воздушного резервуара могут быть расположенными в нишах, образованных продольными балками; аппаратура ее управления может содержать кран управления пневматической системой, установленный на поверхности платформы маневрового устройства; а баллоны главного воздушного резервуара  и воздухопроводы могут быть расположены в нишах, образованных боковыми сторонами корпуса платформы и внешней продольной балкой; а также  аппаратура ее управления может содержать электропневматические вентили торможения и отпуска тормозов и пульт дистанционного управления.
Заявляемая полезная модель соответствуют критериям «новизна» и «промышленная применимость», поскольку заявляется новое маневровое устройство для вагонов, конструкция которого выполнена с учетом задач и условий их выполнения с помощью вилочного погрузчика, оно дополнительно оснащено системой управления тормозами перемещаемых вагонов, и предназначено для использования в промышленных условиях.
Выявленные технические решения, хотя и имеют признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемой полезной модели, но дополнены новыми признаками. Маневровое устройство дополнительно оснащено стояночным тормозом, поверхность его приводных катков выполнена с горизонтальными пазами, а стояночный тормоз выполнен из поворотного рычага, смонтированного в боковой стенке корпуса с возможностью вращения в вертикальной плоскости и зацепления в пазе приводного катка; новым является расположение и закрепление основных элементов маневрового устройства: приводных катков и колёс. Корпус самоходной платформы дополнительно оснащен симметрично закрепленными на поперечных балках корпуса двумя парами из двух листовых продольных балок, между которыми на подшипниковых опорах закреплены на валах приводные катки, попарно кинематически связанные между собой карданными валами, расположенными в центральной нише, образованной внутренними продольными балками, а с внешних сторон валы приводных катков установлены на подшипниковых опорах на внешних продольных балках и боковых сторонах рамы, оснащены шестернями, кинематически связанными редукторными передачами с приводным колесами, при этом каждый из приводных колёс и редукторов также установлен на подшипниковых опорах на внешней продольной балке и боковой  стороне рамы и связан редукторной передачей с одним катком; задние опорные колеса установлены индивидуально, на подшипниковых опорах между боковой стороной рамы и внешней продольной балкой; система управления тормозами перемещаемых вагонов специально разработана для условий ее эксплуатации, и её аппаратура размещена на маневровом устройстве с учетом удобства её обслуживания и ремонта.
Поэтому можно сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна», поскольку оснащение маневрового устройства новой для него составной частью не является очевидным, а специально разработано и смонтировано в его корпусе для расширения возможностей его использования в особых условиях эксплуатации, а именно для перемещения груженых вагонов по путям, расположенных с уклоном. Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждают также известность комплектующих элементов, входящих в маневровое устройство для вагонов, и простота технологического процесса его производства.
Сущность предлагаемых изобретений поясняется фотографией, на которой показан общий вид устройства, содержащего:
1. автосцепное устройство;
2. откидные трапы;
3. отсечной кран на пневматическом рукаве;
4. гибкий междувагонный соединительный пневматический рукав с головкой для соединения с тормозной магистралью вагонов;
5. рычаг стояночного тормоза съезда погрузчика;
6. генератор;
7. кран управления пневматической системы;
8. главный воздушный резервуар;
9. компрессор;
10. манометр;
11. прижимное устройство;
12. приводные катки;
13. стойка с расположенными в ней генератором 6 и компрессором 9.
На фотографии изображены не все элементы маневрового устройства.
Маневровое устройство для вагонов содержит устанавливаемый на самоходной платформе вилочный погрузчик, передние колеса которого размещены на двух парах приводных катков 12, кинематически связанных посредством валов и редукторов с приводными колесами маневрового устройства, в передней части которой на стойке 13 смонтировано автосцепное устройство 1 для сцепления с автосцепкой вагона, а в задней ее части установлены откидные трапы 2 для заезда и съезда погрузчика. В передней части самоходной платформы смонтировано прижимное устройство 11 для фиксации вилочного погрузчика. Установленная система управления тормозами перемещаемых вагонов содержит генератор 6, кран управления пневматической системы 7, главный воздушный резервуар 8, компрессор 9, манометр 10, отсечной кран на пневматическом рукаве 3, гибкий междувагонный соединительный пневматический рукав с головкой для соединения с тормозной магистралью вагонов 4.
Маневровое устройство по заявляемой полезной модели работает следующим образом.
Оператор вилочного погрузчика устанавливает маневровое устройство на рельсы на участке железнодорожного пути с нулевым уклоном автосцепным устройством 1 по направлению к перемещаемым вагонам; опускает откидные трапы 2, закрывает отсечной кран 3 гибкого междувагонного соединительного пневматического рукава с головкой 4 с тормозной магистралью вагонов; ставит маневровое устройство на стояночный тормоз рычагом 5, производит запуск генератора электрической энергии 6, переводит рукоятку крана управления пневматической системы 7 в вертикальное положение для наполнения сжатым воздухом главного воздушного резервуара 8; запускает компрессор 9; давление сжатого воздуха в питательной магистрали показывает манометр 10, далее оператор погрузчика наклоняет мачту погрузчика в крайнее положение, заезжает по откидным трапам 2 на платформу, центрируя вилы в прижимные устройства 11, встает ведущими колесами на приводные катки 12,  посредством подъёма вил в прижимное устройство 11 оператор фиксирует погрузчик на маневровом устройстве, затем поднимает откидные трапы 2 в вертикальное положение и закрепляет их цепью и талрепом, отпускает  стояночный тормоз. Затем оператор погрузчика занимает место в погрузчике и начинает движение маневрового устройства к перемещаемому железнодорожному составу, после сближения с которым происходит автозацепление с последним вагоном. Затем оператор покидает платформу, рычагом 5 ставит платформу на стояночный тормоз, устанавливает противооткатные башмаки под железнодорожным составом и осуществляет соединение пневматических шлангов 4 вилочного погрузчика и последнего вагона; открывает отсечный кран 3 для подачи сжатого воздуха в тормозную магистраль вагонов, переводит кран 7 управления пневматической системы в горизонтальное положение для наполнения сжатым воздухом тормозной магистрали вагонов, проверяет наличие сжатого воздуха в тормозной магистрали вагонов, обеспечивая визуальный контроль разблокировки тормозных колодок на всех вагонах состава, убирает противооткатные башмаки; рычагом 5 отключает стояночный тормоз, возвращается в кабину и начинает движение состава в нужном направлении. Доставив состав в пункт назначения, оператор должен перевести кран 7 управления пневматической системы в положение 45 градусов - воздух из тормозной пневматической системы вагонов стравится в атмосферу, произойдет прижим тормозных колодок, манометр 9 будет отображать давление в пневматической системе вагонов. Далее следует поставить платформу на стояночный тормоз рычагом 5, установить противооткатные башмаки под колеса перемещаемого состава вагонов, проверить прилегание тормозных колодок;  перевести кран 7 управления пневматической системы в вертикальное положение, закрыть отсечный кран 3, произвести разъединение пневматических шлангов 4 «маневровое устройство-вагон» и автосцепных устройств «вагон-маневровое устройство»; переместить маневровое устройство на место съезда вилочного погрузчика, рычагом 5 поставить его на стояночный тормоз, отключить генератор 6, опустить откидные трапы 2, вернуться в кабину и произвести плавный съезд вилочного погрузчика по откидным трапам; работа устройства в условиях шестого пункта формулы аналогична и отличается только аппаратурой управления системы управления тормозами перемещаемых вагонов, в качестве которой на питательной магистрали вместо крана управления пневматической системой могут быть установлены электропневматические вентили торможения и отпуска тормозов, которые в соответствии с поступающими на их обмотки электрическими сигналами позволяют управлять потоком сжатого воздуха в пневматической системе и, соответственно, в тормозных цилиндрах. Это позволило снабдить маневровое устройство пультом дистанционного управления, на котором установлены кнопки переключателя режимов работы электропневматического тормоза, соответствующим положениям рукоятки на кране управления пневматической системы управления пневматической системы: левое I - соответствует отпуску тормозов вагонов, среднее II - подготовке к работе, правое III - соответствует наложению тормозов на колесные пары вагонов.
Таким образом, заявляемое маневровое устройство представляет собой новую конструкцию, характеризующуюся простотой в изготовлении и эксплуатации, и обеспечивает технический результат, заключающийся в реализации заявляемым устройством функции маневровых устройств для перемещения железнодорожных вагонов, оборудованных системой управления тормозами перемещаемых вагонов.