УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ СЪЕМНОГО КРЫШЕВОГО МОДУЛЯ СТАЦИОНАРНОГО СООРУЖЕНИЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к узлам крепления съемных крышевых модулей стационарных сооружений или транспортных средств, преимущественно к узлам крепления съемных форкамер системы вентиляции тяговых двигателей и съемных модулей пуско-тормозных и тормозных резисторов электровозов.
Известна установка съемных крыш системы вентиляции электрических аппаратов и форкамеры электровоза грузового магистрального постоянного тока ВЛ11М (см. «Электровоз ВЛ11М», Руководство по эксплуатации, Москва, «Транспорт», 1994, стр.128, 135-136.; 6ТЕ.030.848 СБ Установка крышек и оснований на крыше электровоза, сборочный чертеж, ТЭВЗ. СКБ-04). Узел крепления съемных крыш и форкамеры состоит из двух кронштейнов, приваренных снаружи к кузову и к установочным основаниям съемных крыш и форкамеры, и расположенных один над другим. В нижнем П-образном кронштейне, приваренном стенкой к кузову, в полках выполнены соосные отверстия, служащие для установки оси. С помощью оси, между полками П-образного кронштейна, установлен откидной болт с возможностью качания на оси. В верхнем кронштейне, приваренном к установочному основанию съемной крыши или форкамеры, выполнен открытый паз, в который заводится при закреплении съемных крыш и форкамеры на кузове электровоза резьбовой конец откидного болта. Закрепление производиться плоской шайбой, пружинной шайбой и гайкой. Общее закрепление съемных крыш к кузову электропоезда производиться системой этих узлов, расположенных по периметру.
Недостатком известного узла крепления является то, что конструкция узла крепления съемных крыш и форкамеры к кузову локомотива откидным болтом, пружинной и плоской шайбами и гайкой через открытый паз в верхнем кронштейне не обеспечивает надежного стопорения. Стопорение крепления фактически является фрикционным из-за невозможности при применение плоских шайб использования стопорящего эффекта врезания зубчиков пружинной шайбы в тело верхнего кронштейна. Наружное расположение узлов крепления не обеспечивает антивандальной защиты оборудования и защиты от агрессивных сред, способных спровоцировать образование коррозии на элементах узлов крепления, например: коррозию резьбового соединения. Находящиеся снаружи узлы крепления ухудшают внешний вид электровоза, повышают аэродинамическое сопротивление и играют роль сборщиков, накопителей грязи, мусора, например: веток деревьев, листвы и прочее, и способствуют образованию и скоплению в осенний, осенне-зимний, зимне-весенний и весенний сезоны в результате атмосферных осадков наледи. Наледь при откалывании может попасть на железнодорожное полотно, станционные сооружения и путевые механизмы, узлы и подвагонное оборудование самого электровоза и вызывать, особенно при движении, различные повреждения. Ледяные и снежные скопления вокруг узлов крепления дополнительно повышают аэродинамическое сопротивление, значительно ухудшают внешний вид, увеличивают риск возникновения аварийных ситуаций и увеличивают время доступа персонала к оборудованию для технического обслуживания. Методы удаления льда с узлов крепления съемных крыш и форкамеры электровоза являются весьма энергозатратными и заключаются в обработке горячими воздухом или водой, включая горячий отстой в помещении, а механический способ удаления, когда наледь снимается при помощи лопаты, молотка и ледоруба, является трудоемким и малоэффективным, при котором возможны механические повреждение элементов крепежа и лакокрасочного покрытия.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является установка крышевых модулей на электровозах 2ЭС6 (см. «Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми электродвигателями» Руководство по эксплуатации, 2ЭС6.00.000.000 РЭ Часть 1, с.16-17; Часть 6, с.74-93) и 2ЭС10 (см. «Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми электродвигателями» Руководство по эксплуатации, 2ЭС10.00.000.000 РЭ Часть 1, с.12-15; Часть 4, с.71-87), в которых используется унифицированный узел крепления крышевых модулей. Узел крепления съемных крышевых модулей состоит из двух кронштейнов, приваренных внутри к кузову электровоза и снизу к днищу съемного модуля и расположенных один над другим. В нижнем кронштейне, приваренном к кузову электровоза, выполнено паз и отверстие. С помощью оси в пазу кронштейна установлен откидной болт с возможностью качания на оси. В верхнем кронштейне, приваренном к днищу съемного модуля, выполнен открытый паз, в который заводится при закреплении съемного крышевого модуля на кузове электровоза резьбовой конец откидного болта. Закрепление производиться специальной П-образной скобой, охватывающей верхний кронштейн, пружинной шайбой и гайкой (см. патент на полезную модель №80150 от 01.10.2009). Общее закрепление съемных крышевых модулей производиться системой этих узлов вдоль боковых стенок кузова электровоза.
Недостатком известного узла крепления съемных крышевых модулей является то, что система закрепления съемных крышевых модулей, состоящая из этих узлов крепления, расположенных вдоль боковых стенок кузова электровоза, ограничивает пространство для размещения оборудования, особенно имеющую оболочковую защиту типа шкафов, из-за необходимости обеспечения пространства для отвода и подвода резьбового конца к верхнему кронштейну узла крепления, установки на верхний кронштейн специальной П-образной скобы, пружинной шайбы и гайки. Для затяжки и раскрепления гайки и контроля момента затяжки также необходимо пространство для обеспечения легкого доступа, но при расположении узлов крепления в глубине узкого пространства между оборудованием и днищем съемных модулей сделать это представляется крайне затруднительным.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является улучшение использования внутреннего объема кузова, повышение компоновочных возможностей, повышение уровня надежности, безопасности, улучшение условий монтажа и демонтажа, а так же уменьшение трудоемкости при проведении монтажа и демонтажа съемных крышевых модулей, включающих и контроль момента затяжки гаек узлов крепления, так как проведение работ в стесненной обстановке, внутри кузова, не требуется.
Указанный технический результат достигается тем, что в узле крепления съемного крышевого модуля стационарного сооружения или транспортного средства, включающий в себя опорные элементы с опорными поверхностями на съемном крышевом модуле стационарного сооружения или транспортного средства и на стационарном сооружении или транспортном средстве, стяжной болт, гайку, стопорный элемент, манипуляционное пространство для затяжки гайки, опорные элементы выполнены в виде коробчатых кронштейнов с продолговатым и сквозным в кронштейне съемного модуля и глухим в кронштейне стационарного сооружения или транспортного средства отверстиями, при этом опорной поверхностью кронштейна съемного крышевого модуля является наружная сторона верхнего листа кронштейна, а опорной поверхностью кронштейна на стационарном сооружении или транспортном средстве является нижняя внутренняя сторона верхнего листа кронштейна, стяжной болт выполнен с призматической молоткообразной головкой и кулачкообразным призматическим подголовником, имеющим квадратное сечение с размером стороны, равным диаметру стержня болта и у которого два диагонально противоположно расположенных угла скруглены радиусом в половину диаметра стержня болта, с возможностью вертикального монтажа из полости съемного крышевого модуля при параллельной ориентации продольной оси головки болта к продольным осям продолговатых отверстий в кронштейнах и возможностью поворота в направлении затяяки на угол 90° до упора подголовника в стенки продолговатого отверстия в кронштейне стационарного сооружения или транспортного Средства, стопорный элемент выполнен в виде совокупности плоской, перекрывающей продолговатое отверстие на опорной поверхности кронштейна съемного крышевого модуля, и пружинной шайбами, а манипуляционная зона для затяжки гайки расположена в полости съемного крышевого модуля. Так же заявляемый результат достигается тем, что:
- суммарная высота головки и подголовника стяжного болта больше расстояния от опорной поверхности кронштейна на стационарном сооружении или транспортном средстве до нижнего листа этого же кронштейна;
- опорный кронштейн на стационарном сооружении или транспортном средстве выполнен с окном в торцевой стенке или без торцевой стенки;
- на опорной поверхности стяжного болта выполнены рифли с направлением, параллельным продольной оси головки болта;
- на опорной поверхности кронштейна стационарного сооружения или транспортного средства выполнена выемка поперек продольной оси продолговатого отверстия;
- плоская шайба стопорного элемента выполнена выходящей за опорную поверхность кронштейна съемного крышевого модуля стационарного сооружения или транспортного средства с возможностью отгиба края шайбы на боковые или торцевую стенки данного кронштейна;
- на торцевой поверхности резьбовой части болта выполнена метка или паз.
- стопорный элемент в своем составе имеет уплотняющую прокладку.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 - изображен изометрический разрез узла крепления съемного крышевого модуля стационарного сооружения или транспортного средства.
На фиг.2 - изображен узел крепления съемного крышевого модуля стационарного сооружения или транспортного средства.
На фиг.3 - изображен разрез А-А на фиг.2.
На фиг.4 - изображен разрез А-А на фиг.2 с вариантами исполнения элементов узла крепления.
На фиг.5 - изображен разрез Б-Б на фиг.2.
Узел крепления съемного крышевого модуля стационарного сооружения или транспортного средства состоит из расположенного на стационарном сооружении или транспортном средстве 1 съемного крышевого модуля 2 с опорными элементами в виде коробчатых кронштейнов 3, 4 (далее кронштейны). Кронштейн 3 состоит из комбинации нижнего листа 5, двух ребер 6.1, 6.2, торцевой стенки 7, верхнего листа 8 с опорной поверхностью 9 и с продолговатым отверстием 10, имеющим продольные стенки 11.1, 11.2, которые параллельны продольной оси кронштейна 3. Кронштейн 4 состоит из комбинации U-образного профиля 12, верхнего листа 13 с опорной поверхностью 14 и торцевой стенки 15. Кронштейн 4 имеет продолговатое сквозное отверстие 16, проходящее через верхний лист 13 и U-образный профиль 12 и имеющее продольные стенки 17.1, 17.2, 17.3, 17.4, параллельные продольной оси кронштейна 4. Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1 так же содержит стяжной болт 18, выполненный с призматической молоткообразной головкой 19 и кулачкообразным призматическим подголовником 20 с размером стороны, равным диаметру стержня болта 18, имеющим квадратное сечение с размером стороны, равным диаметру стержня болта 18, с углами 21.1, 21.2 и 22.1 и 22.2, при этом два диаметрально расположенных угла 22.1 и 22.2 скруглены радиусом, равным половине диаметра резьбового стержня, шайбу плоскую 23, шайбу пружинную 24 и гайку 25.
Варианты исполнений узла крепления, отличающиеся от основного исполнения, приведены ниже.
Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, отличающийся от основного варианта тем, что суммарная высота головки 19 и подголовника 20 стяжного болта 18 больше расстояния от опорной поверхности 9 кронштейна 3 на стационарном сооружении или транспортном средстве 1 до нижнего листа 5 этого же кронштейна.
Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, отличающийся от основного варианта тем, что на опорной поверхности 26 стяжного болта 18 выполнены рифли 27 с направлением, параллельным продельной оси головки 19 болта 18.
Узел крепления съемного крышевогр модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, обличающийся от основного варианта тем, что на опорной поверхности 9 кронштейна 3 стационарного сооружения или транспортного средства 1 выполнена выемка 28 поперек продольной оси продолговатого отверстия 10.
Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, отличающийся от основного варианта тем, что на торцевой поверхности резьбовой части болта 18 выполнена метка или паз 29 для визуального контроля пространственного расположения головки 19 болта 18.
Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, отличающийся от основного варианта тем, что опорный кронштейн 3 на стационарном сооружении или транспортном средстве 1 выполнен без торцевой стенки 7 или с торцевой стенкой 7 с окном визуального контроля правильного положения молоткообразной головки 19 болта 18, а также для облегчения очистки полости кронштейна от попавших посторонних предметов и грязи.
Узел крепления съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1, отличающийся от основного варианта тем, что в состав узла крепления помимо плоской шайбы 23, пружинной шайбы 24 и гайки 25 входит уплотняющая прокладка.
Заявленную полезную модель (фиг.1-фиг.5) осуществляют следующим образом. На стационарном сооружении или транспортном средстве 1 при помощи сварки устанавливают опорный элемент виде кронштейна 3, выполненного сваркой из комбинации верхнего листа 8 с опорной поверхностью 9, торцевой стенки 7, двух ребер 6.1, 6.2 и нижнего листа 5, при этом в вернем листе 8 выполнено продолговатое отверстие 10, сориентированное так, что продольные стенки 11.1 и 11.2 отверстия 10 параллельны продольной оси кронштейна 3. Далее на съемном крышевом модуле 2 при помощи сварки выполняют опорный элемент в виде кронштейна 4, выполненного из комбинации U-бразного профиля 12, верхнего листа 13 и торцевой стенки 15, при этом в кронштейне 4 выполнено продолговатое сквозное отверстия 16, проходящее через верхний лист 13 и стенку U-образного профиля 12. Продолговатое отверстие 16 сориентировано так, что продольные стенки 17.1, 17.2, 17.3, 17.4 параллельны продольной оси кронштейна 4. После вышеописанных мероприятий съемный крышевой модуль 2 устанавливается на стационарное сооружение или транспортное средство 1, при этом кронштейны 3, 4 находятся один над другим с возможностью дальнейшего формирования узла крепления. Затем из полости В съемного крышевого модуля 2 в вертикальном положении через сквозное продолговатое отверстие 16 в кронштейне 4 съемного крышевого модуля 2 и продолговатое отверстие 10 верхнего листа 8 кронштейна 3 до упора в нижний лист 5 ставят стяжной болт 18 с плоской шайбой 23, пружинной шайбой 24 и гайкой 25. Для осуществления заявленной полезной модели стяжной болт 18 выполнен с призматической молоткообразной головкой 19 и кулачкообразным призматическим подголовником 20, имеющим квадратное сечение с размером стороны, равным диаметру стержня болта 18, с углами 21.1, 21.2 и 22.1 и 22.2, при этом два диаметрально расположенных угла 22.1 и 22.2 скруглены радиусом, равным половине диаметра резьбового стержня болта 18. Углы призматического подголовника 21.1, 21.2 выполняют функцию упоров. Далее, после того, как стяжной болт 18 установлен, производится стягивание и закрепление съемного крышевого модуля 2 к стационарному сооружению или транспортному средству 1 затяжкой гайки 25. При закручивании гайки 25 происходит поворот стяжного болта 18 на угол 90°, при котором углы 21.1, 21.2 подголовника 20 упираются в стенки 11.1, 11.2 отверстия 10, соответственно, при этом при дальнейшем закручивании гайки 25 поворот болта 18 невозможен. Далее в зависимости от требований к моменту затяжки узла крепления, из полости В производится окончательная затяжка с использованием динамометрического инструмента с целью обеспечения надежности закрепления.
Варианты осуществления исполнений узла крепления, отличающиеся от основного исполнения, приведены ниже.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что суммарная высота L1 головки 19 и подголовника 20 стяжного болта 18 выполняют больше расстояния L2 от опорной поверхности кронштейна 3 на стационарном сооружении или транспортном средстве 1 до нижнего листа 5 этого же кронштейна. Данное соотношение размеров исключает выпадение подголовника 19 при монтаже из отверстия 10, повышает удобство затяжки болтового соединения и позволяет применить машинную затяжку.
Вариант реализации заявленной полезной модели, в котором стяжной болта 18 выполняют с рифлями 27 на опорной поверхности 26 болта 18 с направлением, параллельным продольной оси головки 19. Рифли 27 при затяжке обеспечивают надежное сцепление с опорной поверхностью 9 кронштейна 3, чем обеспечивается повышенная надежность закрепления.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что на опорной поверхности 9 кронштейна 3 стационарного сооружения или транспортного средства 1 выполняют выемку 28 поперек продольной оси продолговатого отверстия 10. При установке болт 18 ориентируют так, чтобы молоткообразная головка 19 вошла в выемку 28. Этот вариант также повышает надежность крепления съемного крышевого модуля 2.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что торец кронштейна 3 выполняют без торцевого листа 7 или с торцевым листом 7, при этом в торцевом листе 7 выполняют отверстие, например, прямоугольное. Такое исполнение позволяет производить визуальный контроль из стационарного сооружения или транспортного средства правильность положения молоткообразной головки 19 болта 18, а также облегчает обслуживание при попадании в полость кронштейна 3 посторонних предметов и грязи.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что на торцевой поверхности резьбовой части болта 18 выполняют метку или паз 29. Метка или паз 29 позволяет контролировать правильность положения молоткообразной головки 19 болта 18.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что плоская шайба 23 стопорного элемента выполнена выходящей за опорную поверхность 14 кронштейна 4 съемного крышевого модуля 2 стационарного сооружения или транспортного средства 1 с возможностью отгиба края шайбы 23 на боковые и или торцевую стенки данного кронштейна.
Вариант исполнения узла крепления, отличающийся от основного исполнения тем, что в состав стопорного элемента вводится уплотняющая прокладка. Введение уплотняющей прокладки позволяет обеспечить полную герметизацию стыка между опорной поверхностью 14 кронштейна 3 и плоской шайбой 23 без применения герметиков.