ЗАЩИТНЫЙ ПОДДОН ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПОЕЗДОВ
PROTECTIVE TROUGH FOR HIGH-SPEED TRAINS

Изобретение касается защитного поддона для высокоскоростных поездов и относится к области железнодорожных перевозок и может применяться для формирования высокоскоростных пассажирских поездов. Вся прежняя история железнодорожного сообщения связана со стремлением к повышению эксплуатационных скоростей поездов, минимизации времени в пути, повышению использования мощности сети железных дорог и комфорта пассажиров. Сухопутный транспорт означает сегодня железнодорожное сообщение, при котором для поездов обеспечивается скорость движения свыше 200 км/ч.
Из уровня техники известен кузов вагона для высокоскоростного транспортного средства (см. SU 1652150 A1, K1. B62D 35/00, дата публикации: 30.05.1991). Известное изобретение относится к области железнодорожных перевозок, преимущественно к скоростным транспортным средствам для железнодорожных перевозок. Кузов вагона известного транспортного средства состоит из верхней и нижней головной части. Для повышения эффективности с помощью уменьшения аэродинамического сопротивления осуществляется соединение нижней концевой части с верхней с помощью шарнирных элементов, причем на внутренней стороне верхней части в области соединения прочно смонтированы направляющие планки для взаимодействия с вышеупомянутыми тягами. Известное техническое решение имеет узкие возможности для эксплуатации, так как в пространстве под полом вагона по всей длине пространства не предусмотрено никаких защитных элементов, вследствие чего здесь возникают турбулентные воздушные потоки, которые ведут к повышению энергетических потерь.
В технике сегодня известно транспортное средство, предназначенное для эксплуатации в рельсовых системах с щебеночным верхним строением пути (см. WO 2006/021514, K1. B61D 17/02, дата публикации: 02.03.2006).
Известное транспортное средство для эксплуатации в рельсовых системах с щебеночным верхним строением пути характеризуется тем, что нижняя часть транспортного средства снабжена защитным экраном, образованным отражательными элементами, которые заботятся о защите поверхностей компонентов транспортного средства и самого транспортного средства, проходящих перпендикулярно направлению движения, причем эти отражательные элементы выполнены и расположены так, что летящие куски щебенки отклоняются в направлении, противоположном движению.
Решенная с помощью известного изобретения задача заключается в обеспечении защиты подполья, в котором расположены тяговый двигатель, валы колесных пар, траверсы, поперечные устройства для установки и т.д., от повреждения кусками щебенки. Известное изобретение, однако, не решает задачи предотвращения возможного возникновения турбулентных потоков вокруг подполья вагона, которые, в свою очередь, отрицательно сказываются на движении поезда.
Исходя от этого, в основе изобретения лежит задача обеспечения качественной защиты оборудования при эксплуатации на высоких скоростях и исключение попадания больших частиц камня, пыли и снега во внутреннее пространство, а также улучшения условий эксплуатации для оборудования, находящегося в подполье, при одновременном обеспечении аэродинамических свойств подполья.
Указанная выше задача решается с помощью того, что защитный поддон для высокоскоростных поездов расположен под полом вагона по всей длине подполья и выполнен в виде каркаса, который обшит защитным полом и боковыми стенками с закрепленными на них боковыми панелями. Из этого в качестве преимущества следует реализация защитного поддона с хорошей аэродинамикой и повышенными прочностными и уплотнительными свойствами, в частности, в областях присоединения подвижных панелей к прочным элементам кузова вагона.
При этом боковые панели, выполненные в виде ячеистых конструкций, могут быть смонтированы на боковых стенках с возможностью снятия, для чего могут применяться разъемные соединения в форме винтов, которые соответственно расположены внутри закрепленных в боковой панели стаканов, которые на своей внутренней поверхности снабжены стопорными кольцами для предотвращения выпадения винтов, причем стакан с помощью резьбы может вворачиваться в каркас и в каркасе может стопориться с помощью фиксирующего элемента. Из этого может следовать повышенная надежность разъемных соединений, которая исключает выпадение соединительных элементов. Каркас при этом может представлять дугообразные опоры, которые присоединены к продольным балкам кузова вагона соответственно в противоположном направлении друг к другу и при соединении свободных концов опор образуют поперечный профиль с силовым замыканием. На отдельных боковых панелях в области вагонных агрегатов могут быть выполнены крышки, открывающиеся для доступа при обслуживании. Кроме этого отдельные боковые панели могут быть снабжены решетчатыми отверстиями, предназначенными для вентиляции. В одном из вариантов выполнения опоры каркаса в диагональном направлении могут соединяться с крепежными балками из высокопрочной стали. В отдельном исполнении защитный пол может выполняться в виде щитов, которые наряду с разъемными соединениями могут снабжаться также регулируемыми фиксирующими элементами. Замкнутое исполнение каркаса, ужесточенная ячеистая конструкция боковых несущих стенок с присоединенными к ним боковыми панелями, а также со щитами для защиты пола, которые образуют несущую силовую пространственную оболочку, которая замыкается на кузове вагона высокоскоростного поезда, исключает возникновение турбулентных потоков как снаружи защитного поддона, так и во внутреннем пространстве его, благодаря чему достигается улучшение прочностных свойств и условий уплотнения, что имеет позитивное значение для аэродинамических качеств поезда и скорости движения.
Монтаж боковых панелей на боковых стенках с помощью разъемных соединений обеспечивает быстрый и легкий монтаж/демонтаж предложенной конструкции. Выполнение разъемных соединений в виде винтов, из которых каждый расположен внутри стакана, который установлен в боковой панели и на внутренней поверхности снабжен стопорным кольцом, повышает прочность предложенного защитного поддона для высокоскоростных поездов. Кроме того, такое выполнение разъемных соединений позволяет уменьшить колебания, что при эксплуатации высокоскоростных поездов является очень важным. Винт на внутренней поверхности имеет стопорное кольцо для исключения выпадения винтов, благодаря чему достигается дополнительная надежность конструкции. Исполнение каркаса в форме дугообразных опор, которые расположены на продольных балках кузова вагона высокоскоростного поезда в соответственно противоположном направлении друг к другу и при соединении свободных концов опор образуют поперечный профиль с силовым замыканием, обеспечивает достижение высокой прочности.
Снабжение отдельных боковых панелей с открывающимися крышками, позволяющими доступ при обслуживании в области вагонных агрегатов, обусловлено необходимостью обслуживания. Кроме того, отдельные боковые панели снабжены для обеспечения необходимой вентиляции решетчатыми отверстиями.
Осуществление опор каркаса в виде соединенных в диагональном направлении крепежных балок из высокопрочной стали обеспечивает дополнительную прочность каркаса. Защитный пол может выполняться из щитов с повышенной прочностью, которые наряду с разъемными соединениями также могут снабжаться управляемыми фиксирующими элементами, которые препятствуют выпадению щитов при их демонтаже. Описанные выше признаки являются важными и имеют причинно-следственную связь друг с другом, благодаря чему образуется совокупность существенных признаков, которая необходима и достаточна для решения задачи - расширения эксплуатационных возможностей при одновременно достигаемом повышении прочностных свойств.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - разрез защитного поддона с поперечными крепежными балками из высококачественной стали;
фиг. 2 - частичный разрез защитного поддона;
фиг. 3 - трехмерный сегмент защитного поддона с элементами жесткости;
фиг. 4 - разъемное соединение.
Предложенный защитный поддон для высокоскоростных поездов расположен под полом 1 вагона по всей длине пола и выполнен в виде каркаса 2 (см. фиг. 3), который обшит защитным полом 3 и боковыми несущими стенками 4 с закрепленными на них боковыми панелями (фиг. 1, 2). Боковые панели 5 выполнены в виде ячеистых конструкций и смонтированы на боковых стенках 4 с разъемными соединениями с возможностью снятия. Разъемные соединения выполнены в виде винтов 6, причем каждый винт расположен внутри стакана 7 (см. фиг. 5), закрепленного на боковой панели, который на своей внутренней поверхности снабжен стопорным кольцом 8 для предотвращения выпадения винта 6, причем стакан с помощью резьбы вворачивается в каркас и стопорится в каркасе с помощью имеющего форму гайки фиксирующего элемента 9.
Каркас представляет собой дугообразные опоры 10, которые присоединены к продольным балкам 11 (см. фиг. 3) кузова вагона высокоскоростного поезда соответственно в противоположном направлении друг к другу и при соединении свободных концов опор образуют поперечный профиль с силовым замыканием. Отдельные боковые панели 5 в области вагонных агрегатов выполнены с открывающимися крышками 12, позволяющими доступ при обслуживании этих агрегатов. Отдельные боковые панели 5 снабжены решетчатыми отверстиями 13 для вентиляции (см. фиг. 4). Также возможно выполнение защитного поддона, в котором опоры каркаса в диагональном направлении соединены с крепежными балками 14 (см. фиг. 3), благодаря чему достигается повышение прочности каркаса 2. Защитный пол 3 выполнен из щитов с повышенной прочностью. Щиты наряду с разъемными соединениями снабжены регулируемыми фиксирующими элементами, которые препятствуют выпадению щитов при демонтаже.
Монтаж предложенного защитного поддона для высокоскоростных поездов осуществляется следующим образом. Выполненные дугообразными опоры 10 вворачиваются в пазовые сухари на продольной опоре 15. Опоры 10 также закрепляются на краевых продольных балках 11 кузова вагона высокоскоростного поезда соответственно в противоположном направлении друг к другу таким образом, что свободные концы опор 10 образуют поперечный профиль с силовым замыканием.
Затем каркас 2 обшивается защитным полом 3 и боковыми несущими стенками 4 с закрепленными на них боковыми панелями 5. Боковые панели 5 выполнены в виде ячеистых конструкций. Крепление боковых панелей 5 на боковых стенках 4 осуществляется с помощью разъемных соединений в форме винтов 6, которые делают возможным демонтаж. Каждый винт 6 располагается внутри стакана 7 (см. фиг. 5), который устанавливается в боковой панели 5. Винты 6 соответственно снабжены стопорным кольцом 8, которое полностью исключает выпадение винтов. Отдельные боковые панели 5 в области вагонных агрегатов выполнены с открывающимися крышками 12, позволяющими доступ при обслуживании (см. фиг. 4). Отдельные боковые панели снабжены решетчатыми отверстиями 13 для вентиляции (см. фиг. 4). В отдельном варианте выполнения дугообразные опоры 10 каркаса 2 в диагональном направлении соединены с крепежными балками 14, благодаря чему достигается повышение прочностных свойств каркаса 2. В одном из вариантов выполнения защитный пол 3 сформирован из щитов с повышенной прочностью. Таким образом, предложенная конструкция защитного поддона делает возможным применение его для вагонов высокоскоростных поездов, причем достигается надежная защита оборудования, находящегося в подполье, от камней, пыли и снега, а также расширение эксплуатационных возможностей и улучшение аэродинамических свойств, ведущее к повышению скоростей движения.