МОДУЛЬ КАБИНЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE CONTROL COMPARTMENT UNIT

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к кабинам управления для транспортного средства, преимущественно для магистральных локомотивов.
К железнодорожному транспорту предъявляются высокие требования в отношении надежности и безопасности. В то же время в условиях растущей конкуренции железные дороги должны внедрять новые технические системы, обеспечивающие повышение производительности и эффективное выполнение технологических операций при меньшей стоимости.
В настоящее время существует потребность магистрального транспорта в достаточно универсальных модулях кабин управления для транспортных средств с возможностью в самые короткие сроки изменить его конструкцию, состав и использовать на маневренных локомотивах, электропоездах, рельсовых автобусах и т.д., поэтому достаточно актуальной проблемой является проблема создания простой, надежной, безопасной, удароустойчивой конструкции модуля кабины управления для транспортного средства с использованием принципа базовой платформы.
Широко известны различные конструкции кабин управления для транспортных средств, в которых по-разному решаются вопросы повышения их надежности и безопасности при эксплуатации.
Известна кабина электровоза, включающая взаимосвязанные между собой и смонтированные на силовом каркасе сборочные единицы - внешнюю обшивку, модуль прожектора, левый и правый капоты, нижний обтекатель и элементы интерьера - панели пола, потолка, антресолей, задних перегородок, оконных, подоконных и надоконных лобовых и бортовых - глухих, форточных и угловых панелей, при этом кабина электровоза выполнена съемной и унифицированной для различных типов электровозов, сборочные единицы выполнены из конструкционных полимеров и снабжены размещенным между силовым каркасом и внешней обшивкой плавающим креплением, при этом панели выполнены многослойными - с конструкционными, теплозвукоизоляционными и отделочными слоями, а интерьер имеет элементы нагрева с датчиками температуры, плавающее крепление выполнено в виде размещенных на внутренних сторонах силового каркаса и бортовых панелей соответственно крепежных элементов и соединительных скоб, крепежные элементы плавающего крепления выполнены в виде болтов с шайбами и гайками или в виде винтов с шайбами и гайками, соединительные скобы плавающего крепления выполнены с П-образным поперечным сечением, или с С-образным поперечным сечением, или с криволинейным поперечным сечением, конструкционные слои сборочных единиц кабины электровоза выполнены в виде многослойного стеклопластика, или в виде многослойного углепластика, или в виде многослойной смеси угле-, стеклопластиков, или в виде многослойного стеклопластика с отделочным покрытием, или в виде многослойного углепластика с отделочным покрытием, или в виде многослойной смеси угле-, стеклопластиков с отделочным покрытием, или в виде многослойного листового стеклопластика, или в виде многослойного листового углепластика, или в виде многослойных листов смеси угле-, стеклопластика, или в виде вспененных полимеров, теплоизоляционные слои сборочных единиц кабины электровоза выполнены в виде вспененных поликонденсационных полимеров, или из минераловатных волокон, или минераловатных плит, или минераловатных плит с продольным или поперечным расположением волокон, отделочные слои сборочных единиц кабины электровоза выполнены термопластичными, или термореактивными, или гелькоутными, отделочные слои сборочных единиц кабины электровоза выполнены термоиндикаторными (патент РФ на полезную модель №55708, В61С 3/00).
Известен кузов локомотива, содержащий кабину, продольные боковые и заднюю торцевую стенки, крышу и несущую раму, состоящую из продольных боковин, соединенных верхним листовым настилом, в поперечном направлении по концам рамы буферными брусьями со стяжными ящиками, а между ними - промежуточными балками, в том числе надтележечными, в средней части рамы выполнен соединенный с продольными боковинами и верхним листовым настилом центральный узел в виде находящегося между двумя поперечными балками замкнутого прямоугольника коробчатого сечения, углы и середины сторон которого соединены с поперечными балками короткими вставками-балками, середины надтележечных балок соединены с буферными брусьями продольными балками переменного поперечного сечения, увеличивающегося к местам соединения со стяжными ящиками, а кабина ниже проема окон выполнена с усиленным лобовым поясом и встроенным противоударным устройством, поперечную стенку, образующую тамбур, и модуль-канал, смонтированный на верхнем листовом настиле рамы для монтажа коммуникаций (патент РФ на изобретение №2309068, B61D 17/00).
Известен модуль кабины управления для транспортного средства, преимущественно для магистральных локомотивов, содержащий оболочку и металлический каркас, включающий крышу, фасадную часть с основной парой трапецеидальных пластин горизонтального пояса жесткости, боковую, донную части и заднюю стенку с центральным проемом для двери, при этом оболочка имеет заформованные в нее закладные элементы для крепления к металлическому каркасу, установленные между основной парой пластин упомянутой фасадной части каркаса дополнительные пластины, причем они выполнены трапецеидальной формы и размещены выступающими лестницеобразно одна над другой, с возможностью контакта выступающих точек пластин с внутренней поверхностью оболочки, а боковая часть дополнена средней утолщенной монолитной опорой и скреплена с упомянутой дополнительной парой пластин фасадной части, донная часть снабжена центральным балластным коробчатым выступом с образованием ниши для размещения в нем элементов электромонтажа транспортного средства, задняя стенка снабжена расположенной изнутри по одной стороне от центрального проема для двери бункерной выемкой, а другая сплошная сторона имеет вертикальные внутренние ребра (патент РФ на изобретение №2334637, B61D 17/04), - прототип.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, состоит в создании конструкции модуля кабины управления для транспортного средства с упрочненной конструкцией корпуса модуля кабины, с усилением металлического каркаса и улучшением сцепления оболочки с ним, с повышенной устойчивостью конструкции модуля кабины управления с использованием принципа базовой платформы. При этом обеспечивается улучшение технических и эксплуатационных характеристик, повышение надежности при эксплуатации, возможность эксплуатации в широком диапазоне климатических условий, удобство монтажа и демонтажа, повышенная степень защиты от аварийных ситуаций в дорожных условиях эксплуатации.
Для решения поставленных задач предлагается модуль кабины управления для транспортного средства, выполненный съемным и унифицированным для различных типов электровозов и содержащим оболочку и металлический каркас, включающий крышу, фасадную часть с горизонтальным поясом жесткости, донную часть, боковые части, заднюю стенку с центральным проемом для двери и бункерными выемками, элементы для крепления к металлическому каркасу, трубопроводы, элементы электромонтажа транспортного средства, отличающийся тем, что металлический каркас выполнен из модулей в виде рам, состоящих из балок профильной конструкции, соединенных угловыми элементами жесткости, бункерные выемки выполнены с двух сторон относительно проема для двери, рамы фасадной части установлены с наклоном относительно средней части в сторону, противоположную движению транспортного средства, и соединены упорами с вновь введенной горизонтальной балкой фасадной части пояса жесткости, середина фасадной части снабжена балкой жесткости, нижняя рама донной части каркаса имеет выступ трапецеидальной формы и снабжена балкой, образующей основание трапеции, при этом передняя балка нижней рамы соединена с передней балкой горизонтального пояса жесткости вертикальными стойками, между вертикальными стойками и балкой жесткости фасадной части установлен сминаемый элемент, а между стойками и балкой, образующей основание трапеции, установлены упоры.
Модуль кабины управления отличается также тем, что сминаемый элемент выполнен в виде сотовой конструкции, образованной набором пластин с выступами и впадинами трапецеидальной формы.
Модуль кабины управления отличается также тем, что угловые элементы жесткости выполнены с возможностью изменения угла наклона образующих граней.
Модуль кабины управления отличается также тем, что боковые части каркаса снабжены рамами, выполненными из основания и профильных элементов, образующих оконные проемы.
Чертежи:
фиг.1 - каркас модуля кабины управления для транспортного средства, преимущественно для магистральных локомотивов. Общий вид. Аксонометрия;
фиг.2 - то же, вид спереди и сечение А-А;
фиг.3 - то же, вид сбоку;
фиг.4 - модуль каркаса (рама нижняя боковая);
фиг.5 - угловые элементы жесткости, варианты 1, 2. Аксонометрия;
фиг.6 - угловые элементы жесткости, варианты 1, 2. Развертки.
Модуль 1 кабины управления для транспортного средства содержит оболочку 2 и металлический каркас 3, включающий крышу 4, фасадную часть 5 с горизонтальным поясом 6 жесткости, донную часть 7, боковые 8 части, заднюю стенку 9 с центральным проемом для двери 10 и бункерными выемками 11. Металлический каркас 3 выполнен из модулей в виде рам 12. Рамы 12 состоят из балок 13 профильной конструкции и соединены угловыми элементами 14 жесткости. Бункерные выемки 11 образованы с двух сторон относительно проема для двери 10. Рамы фасадной части 15 выполнены с наклоном относительно средней части 16 в сторону, противоположную движению транспортного средства, и соединены упорами 17 с горизонтальной балкой 18 фасадной части пояса 6 жесткости. В середине фасадной части 5 установлена балка 19 жесткости. Нижняя рама 20 донной части 7 каркаса 3 выполнена с выступом 21 трапецеидальной формы и балкой 22, образующей основание трапеции. Передняя балка 23 нижней рамы 20 соединена с горизонтальной балкой 18 фасадной части пояса 6 жесткости вертикальными стойками 24. Между вертикальными стойками 24 и балкой 19 жесткости установлен сминаемый элемент 25. Между вертикальными стойками 24 и балкой 22, образующей основание трапеции, установлены упоры 26. Сминаемый элемент 25 выполнен в виде сотовой конструкции, образованной набором пластин 27 с выступами и впадинами 28 трапецеидальной формы. Сборка модулей в виде рам 12 и металлического каркаса 3 модуля кабины выполнена с помощью заклепочных соединений 29 с последующей сваркой. Угловые элементы жесткости 14 получены путем многократного изгиба раскроя из листового материала заготовки и при этом выполнены с различными углами наклона образующих граней 30, в зависимости от места их установки. Боковые части 8 металлического каркаса 3 снабжены рамами 31, выполненными из основания 32 и профильных элементов 33, образующих оконные проемы 34.
Таким образом:
Выполнение металлического каркаса из модулей в виде рам 12 обеспечивает удобство сборки и монтажа конструкции.
Выполнение рамы 12 из балок 13 профильной конструкции и соединение угловыми элементами 14 жесткости повышают технологичность изготовления деталей и узлов, обеспечивают повышение прочности конструкции.
Выполнение бункерных выемок 11 с двух сторон относительно проема для двери 10 обеспечивает улучшение технических и эксплуатационных характеристик и повышение прочности конструкции.
Выполнение передней балки 23 нижней рамы 20 соединенной с горизонтальной балкой 18 фасадной части пояса 6 жесткости вертикальными стойками 24 обеспечивает повышение прочности конструкции.
Установление между вертикальными стойками 24 и балкой 19 жесткости сминаемого элемента 25 и установление между вертикальными стойками 24 и балкой 22, образующей основание трапеции, упоров 26 обеспечивают повышение ударной прочности конструкции и высокую степень защиты экипажа от аварийных ситуаций в дорожных условиях эксплуатации.
Выполнение сминаемого элемента 25 в виде сотовой конструкции, образованной набором пластин 27 с выступами и впадинами трапецеидальной формы 28, обеспечивает ударную прочность конструкции и высокую степень защиты экипажа от аварийных ситуаций в дорожных условиях эксплуатации.
Сборка модулей в виде рам 12 и металлического каркаса модуля кабины 3 с помощью заклепочных соединений 29 с последующей сваркой обеспечивает повышение технологичности изготовления деталей и узлов.
Получение угловых элементов 14 жесткости путем многократного изгиба раскроя из листового материала заготовки с различными углами наклона образующих граней 30 в зависимости от места их установки обеспечивает повышение технологичности изготовления деталей и узлов.
Выполнение боковых частей 8 металлического каркаса 3, снабженных рамами 31, выполненными из основания 32 и профильных элементов 33, образующих оконные проемы 34, обеспечивает повышение прочности конструкции и технологичности изготовления деталей и узлов.