Полувагон

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к грузовым железнодорожным полувагонам.
Известен универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-132 [1], конструкция которого включает в себя ходовые тележки, автосцепные устройства с автосцепкой, ударной розеткой, поглощающим аппаратом [2] и тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, боковых и торцевых стен, установленных на раме. Торцевая стена состоит из силового каркаса, включающего в себя горизонтальные балки и вертикальные стойки, и закрепленной на нем обшивки, имеет плоскую форму и закреплена на концевой балке рамы, в том числе с помощью двух вертикальных коротких стоек. Крепление торцевой стены на концевой балке с помощью двух вертикальных коротких стоек говорит о том, что обшивка торцевой стены и наружная торцевая поверхность концевой балки расположены на одной вертикали.
Недостатком известной конструкции полувагона является недостаточный погрузочный объем с точки зрения полного использования статической осевой нагрузки 25 тс и более при перевозке грузов с малой насыпной плотностью, например, кускового каменного угля.
Известен полувагон [4], включающий кузов, который опирается на ходовые тележки, автосцепное устройство и тормозное оборудование. Кузов состоит из основания в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку, на которой закреплены по меньшей мере одна концевая балка, одна шкворневая балка, соединенные с основанием боковых и торцевых стен. При этом каждая торцевая стена, расположенная над автосцепным устройством, непосредственно или опосредованно закреплена на концевой балке, расположена вертикально и выполнена плоской формы, а соответствующая концевая балка состоит из пяти сегментов, два из которых, боковые, равноудалены от продольной оси полувагона в боковом направлении и отдалены наружу кузова на величину от 130 до 300 мм вдоль продольной оси полувагона от третьего, центрального сегмента, на котором расположена ударная розетка переднего упора автосцепного устройства. Боковые сегменты сопряжены с центральным сегментом с помощью расположенных под углом к их плоскостям сегментов, симметрично разнесенных относительно продольной оси полувагона. При этом каждая торцевая стена, расположенная над автосцепным устройством, в своей нижней части имеет вырез, например, прямоугольной или трапециевидной формы, шириной нижнего основания в интервале от 300 мм до 1200 мм и высотой не менее 100 мм, перекрытый с внутренней стороны кузова листовой конструкцией, представляющей собой кожух, образованный по меньшей мере тремя гранями. При этом торцевая стена расположена на расстоянии от 130 до 300 мм от центрального сегмента концевой балки, измеренном по горизонтали от обшивки торцевой стены.
Известный полувагон выбран в качестве прототипа.
Выполнение торцевой стены плоской формы кузова данного полувагона и ее смещение вдоль продольной оси полувагона наружу на расстояние от 130 до 300 мм от центрального сегмента концевой балки рамы в месте установки ударной розетки обеспечило увеличение внутренней длины кузова, а соответственно, и увеличение погрузочного объема полувагона для полного использования статической осевой нагрузки 25 тс и более при перевозке грузов с малой насыпной плотностью, например, кускового каменного угля.
Недостатком данной конструкции является недостаточный погрузочный объем кузова полувагона.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение объема кузова полувагона с сохранением технологичности его изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что полувагон включает в себя кузов, который опирается на ходовые тележки, содержит автосцепные устройства и тормозное оборудование, кузов состоит из основания в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку, на которой закреплены каждая концевая балка, каждая шкворневая балка, соединенные с основанием боковых и торцевых стен, и пола с разгрузочными люками, при этом торцевая стена закреплена на концевой балке и расположена над автосцепным устройством, смещена вдоль продольной оси полувагона за пределы концевой балки, верхний лист которой выполнен из гнутого профиля. В вариантах исполнения верхний лист концевой балки может быть выполнен из Z-образного, Г-образного, W-образного профиля или из профиля с по меньшей мере двумя перегибами.
В вариантах исполнения торцевая стены стена может быть расположена на расстоянии 5-300 мм от центра концевой балки в центральной части полувагона, в районе присоединения переднего упора, измеренном по горизонтали от обшивки торцевой стены. А отношение высоты гнутого элемента профиля верхнего листа концевой балки по отношению к высоте кузова, измеренного от уровня пола до верха верхней обвязки торцевой стены, находится в диапазоне от 0,007-0,17.
Выполнение верхнего листа концевой балки из гнутого профиля обеспечивает установку торцевой стены над передним упором в направлении вверх и в сторону оси автосцепного устройства, что приводит к увеличению объема кузова и обеспечивает возможность установки/снятия маятниковых подвесок балочки центрирующей. Одновременно с этим сохраняется технологичность изготовления полувагона, поскольку для обеспечения выноса торцевой стены верхний лист концевой балки выполнен в виде одного (не составного-сварного из частей) элемента – гнутого листа.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид полувагона; на фиг. 2 – вид сверху полувагона; на фиг. 3 – разрез торцевой стены полувагона, установленной на концевой балке (разрез А-А с фиг. 2); на фиг. 4 – варианты исполнения верхнего листа концевой балки.
Полувагон (фиг. 1, 2) включает в себя по меньшей мере один кузов 1, который опирается на ходовые тележки 2, содержит автосцепные устройства 3 и тормозное оборудование 4. Кузов состоит из основания в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку 5, на которой закреплены каждая концевая балка 6, каждая шкворневая балка 7, соединенные с основанием боковых 8 и торцевых 9 стен. На основании расположен пол с разгрузочными люками 10. При этом каждая торцевая стена 9 расположена вертикально над автосцепным устройством 3, непосредственно или опосредованно закреплена на концевой балке 6, смещена вдоль продольной оси 11 полувагона за пределы концевой балки 6 и состоит из каркаса 9.1, перекрытого обшивкой 9.2. Соответствующая концевая балка 6 состоит из верхнего листа 6.1 и может быть дополнена вертикальным листом 6.2 и нижней полкой (на чертеже не показано). На продольной оси 11 полувагона расположена ударная розетка переднего упора 12 автосцепного устройства 3.
Верхний лист 6.1 концевой балки 6 выполнен из гнутого профиля. В вариантах исполнения это может быть любой гнутый профиль (Фиг. 4 а - д), например, Z-образный, Г-образный, W-образный профиль или из профиля с двумя и более перегибами. При этом верхний лист 6.1 может быть изготовлен на простом гибочном оборудовании путем по меньшей мере двух операций гибки.
Торцевая стена 9 может быть расположена на расстоянии 5-300 мм от центра концевой балки 6 в центральной части полувагона, в районе присоединения переднего упора 12, измеренном по горизонтали от обшивки 9.2 торцевой стены 9. А отношение высоты гнутого элемента профиля верхнего листа 6.1 концевой балки 6 по отношению к высоте кузова, измеренного от уровня пола с разгрузочными люками 10 до верха верхней обвязки торцевой стены 9, находится в диапазоне от 0,007-0,17.
При этом часть верхнего листа 6.1 концевой балки 6 может служить нижней обвязкой обшивки 9.2 каркаса 9.1 торцевой стены 9, для этого форма гнутого профиля выполнена с вертикально загнутым участком 6.3 (Фиг. 3, 4 а, г, д). В случае отсутствия вертикально загнутого участка в качестве нижней обвязки торцевой стены 9 используется угловой профиль 13 (Фиг. 4 б, в).
Источники информации
1. Альбом справочник 002И-2006 ПКБ ЦВ «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм» / Утв. Департаментом вагонного хозяйства ОАО "РЖД", 2006 г., стр. 87.
2. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. В.В. Лукина. - М.: Маршрут, 2004. - 424 с., С. 113-114, рис. 3.47.
3. Патент РФ № 100037, опубл. 10.12.2010.
4. Патент РФ № 159868, опубл. 20.02.2016.