СЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована при транспортировке и сливе текучих, в том числе, высоковязких и застывающих, грузов в вагонах-цистернах, оборудованных сливными устройствами с тройной степенью зашиты. Конструктивно тройная степень защиты предусматривает три последовательно установленные на сливном патрубке и независимо управляемые отдельными приводами запорные устройства - верхнее, промежуточное и нижнее. Наличие промежуточного запорного устройства не всегда позволяет при разгрузке вагона-цистерны полностью открыть проходное сечение сливного патрубка в средней его части.
Известны сливные устройства с промежуточным запорным органом, расположенным в средней части сливного патрубка между верхними затворами и нижними затворами (UA 8099, МПК B61D 5/00, опубл. 17.01.2005; RU 2289052, МПК F16K 27/07, F16K 39/02, F16K 31/52, опубл. 10.12.2006; RU 2154217, МПК F16K 27/07, опубл. 10.08.2000). Промежуточные запорные органы известных сливных устройств представляют собой поворотные дисковые затворы или заслонки, которые открывают просвет сливного патрубка, поворачиваясь вокруг своей оси с помощью приводов (органов управления), представляющих собой червячную передачу, либо карданный вал, либо шпиндель с маховиком.
В известных технических решениях сами промежуточные запорные органы и их посадочные места расположены внутри полости сливного патрубка, поэтому они частично перекрывают полезное сечение сливного патрубка даже в процессе разгрузки цистерны, тем самым увеличивая время выгрузки жидких грузов.
Известно сливное устройство железнодорожной цистерны, состоящее из трех последовательно расположенных затворов с независимым друг от друга управлением: основного, дополнительного и промежуточного, выполненного в виде дискового затвора, при этом орган управления промежуточным затвором выполнен в виде шпинделя с рукояткой на конце, маховика и шестерни, соединенных кинематически червячной передачей (патент RU 142675, МПК B61D 5/00, B65D 90/54, опубл. 27.06.2014).
Сливной патрубок данного сливного устройства при перемещении (повороте вокруг своей оси) заслонки промежуточного затвора в процессе разгрузки цистерны остается частично перегороженным, его проходное сечение заметно сужено заслонкой, выполненной в виде дискового затвора, и шпинделем, на котором заслонка установлена внутри патрубка. Такая конструкция способствует замедлению скорости слива жидкостей из цистерны, в особенности, вязких жидкостей.
Известно также сливное устройство железнодорожного вагона-цистерны, содержащее сливной патрубок, верхний затвор, нижний затвор и расположенный между ними промежуточный затвор, выполненный в виде предохранительной пробки, установленной в сливном патрубке с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси сливного патрубка (патент RU 110349, МПК B61D 5/00, F16K 13/00, опубл. 30.008.2011).
Применение такого устройства осложнено тем, что перемещение пробки относительно сливного патрубка (ее откручивание-закручивание) находится в зависимости от положения (открытия или закрытия) нижнего затвора. Кроме того, конструкция запорного органа в виде пробки осложнена установкой в ней уплотнительного кольца и шарового крана, а также тем, что для обеспечения герметичности необходима обработка внутренней поверхности сливного патрубка с высокими требованиями по чистоте и форме.
Задачей полезной модели является достижение максимально полного открытия проходного сечения сливного патрубка на уровне промежуточного запорного устройства при разгрузке цистерны.
Технический результат полезной модели состоит в сокращении времени, затрачиваемого на разгрузку цистерны, в возможности разгрузки цистерн на сливо-наливных эстакадах, оснащенных специальным оборудованием для контроля, обслуживания или подогрева высоковязких и застывающих продуктов, в повышении качества и безопасности обслуживания вагона-цистерны, в упрощении конструкции и снижении трудоемкости изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что в сливном устройстве железнодорожной цистерны, содержащем сливной патрубок, верхнее и нижнее запорные устройства и расположенный между ними промежуточный запорный орган, установленный в сливном патрубке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, согласно предложенному, промежуточный запорный орган выполнен в виде плоского элемента и имеет привод для его перемещения. При этом промежуточный запорный орган установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, отличном от направления оси сливного патрубка, преимущественно, в перпендикулярно оси сливного патрубка, с обеспечением в крайнем выдвинутом положении полного открытия проходного сечения сливного патрубка. Привод промежуточного запорного органа может быть выполнен в виде ходового винта с маховиком, закрепленным на его свободном конце.
Выполнение промежуточного запорного органа в виде плоского элемента, управляемого ручным приводом, обеспечивает беспрепятственное возвратно-поступательное перемещение задвижки относительно сливного патрубка. В отличие от применения дисковых затворов в аналогичных известных технических решениях такое конструктивное исполнение позволяет полностью вывести промежуточный запорный орган из просвета сливного патрубка, оно обладает простотой конструктивной, технологической и эксплуатационной. Благодаря возвратно-поступательному перемещению в положении максимального выдвижения промежуточного запорного органа становится возможным полное открытие проходного сечения средней части сливного патрубка. В таком положении запорного органа и при условии полного открытия верхнего и нижнего запорных устройств обеспечивается максимальная скорость слива из цистерны текучего груза, отсутствуют повороты, завихрения потока сливаемой жидкости (груза), сведено к минимуму гидравлическое сопротивление. Помимо этого, обеспечивается проведение беспрепятственной выгрузки цистерны на сливо-наливных эстакадах, оборудованных специальным оборудованием, например, универсальными сливо-наливными устройствами с телескопическими гидромониторами, что учитывает особенности инфраструктуры и расширяет технологические возможности изобретения. Перемещение задвижки в направлении, перпендикулярном оси сливного патрубка, либо под углом к этой оси, не совпадающим с ней (находящимся в интервале более 0° и менее 180°), расширяет диапазон конструктивного исполнения сливного устройства, а также повышает безопасность, поскольку выводит процесс управления приводом из-под цистерны и позволяет оператору осуществлять действия, находясь рядом с цистерной. Предложенная конструкция минимальным образом влияет на строительную длину, тем самым позволяя вписать железнодорожную цистерну в сборке с предлагаемым сливным устройством в установленные габариты.
Предложенная полезная модель иллюстрируется чертежом.
Сливное устройство железнодорожной цистерны представляет собой сливной патрубок 1 с установленными на нем верхним запорным устройством 2 и нижним запорным устройством 3, между которыми в средней части сливного патрубка 1 смонтировано промежуточное запорное устройство. Последнее состоит из запорного органа 4, выполненного в виде плоского элемента, и привода управления, содержащего механизм 5 принудительного открытия-закрытия запорного органа 4, выполненный в виде, например, ходового винта, и маховик 6, закрепленный на свободном конце механизма 5.
Запорный орган 4 установлен в пространстве между двумя фланцами (позициями не показаны), смонтированными на сливном патрубке 1 в его средней части, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, не совпадающем с направлением оси сливного патрубка 1, с обеспечением в крайнем выдвинутом положении полного открытия проходного сечения сливного патрубка 1. Предпочтительным является исполнение запорного органа 4, обеспечивающее его перемещение в направлении, перпендикулярном оси сливного патрубка 1.
Механизм 5 заключен в закрепленный на указанных фланцах кожух, выполненный из расчета размещения в нем полностью выдвинутого запорного органа 4. При этом фланцы могут быть смонтированы не только перпендикулярно к оси сливного патрубка 1, но и под углом, задавая положение маховика 6 как на уровне запорного органа 4, так и выше или ниже него.
Предложенное сливное устройство работает следующим образом.
Перед разгрузкой цистерны при помощи независимых друг от друга приводов управления открывают последовательно запорные органы нижнего запорного устройства 3, промежуточного запорного устройства и верхнего запорного устройства 2. Открытие запорного органа 4 промежуточного запорного устройства производят, поворачивая маховик 6 до момента полного выдвижения запорного органа (плоского элемента) 4 из просвета сливного патрубка 1.
Закрытие сливного устройства осуществляют в обратном порядке.