ВАГОН-ХОППЕР

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции бункерных вагонов типа хоппер для перевозки сыпучих грузов.
Известен вагон-хоппер (RU 2161103, B61D 7/00, 27.12.2000), включающий трехсекционный кузов, жестко закрепленный на раме, оборудованной тормозным, автосцепным и ударно-тяговым оборудованиями, установленными на ходовые тележки. Кузов имеет бункерный герметичный отсек, предназначенный для загрузки сыпучих грузов, к которому примыкают два консольных негерметичных отсека, предназначенных для загрузки штучных грузов, например, металлолома и др.
Недостатком вагона-хоппера такой конструкции является необходимость наличия двух видов груза - штучного и сыпучего - для полной загрузки номинального объема кузова вагона, а при отсутствии одного из них, вагон отправляется недогруженным, что нерационально.
Известен вагон-хоппер (RU 2273576, B61D 7/00, 20.10.2005), который принят за прототип, включающий кузов бункерного типа, оборудованный понизу бункерами с разгрузочными люками. Кузов неразъемно соединен с рамой, оборудованной тормозным, автосцепным и ударно-тяговым устройствами, установленными на ходовые тележки. Боковые и торцевые стенки подкреплены стойками и раскосами, причем торцевые стенки расположены в поперечных плоскостях под наклоном в сторону автосцепок под углом, величина которого не менее угла естественного откоса перевозимого груза.
Такая конструкция кузова предопределяет наличие пространства между торцевыми стенками кузова и плоскостью рамы, которое не используется для создания полезного объема кузова и, как следствие, для увеличения грузоподъемности вагона.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение грузоподъемности вагона без увеличения его длины по осям сцепления.
Указанный результат достигается тем, что кузов вагона-хоппера выполнен из трех секций, при этом консольные секции выполнены подвижными относительно средней неподвижной, соединены с ней шарнирно с расположением осей вращения шарниров перпендикулярно к продольной оси кузова, причем наружная ширина каждой консольной секции меньше внутренней ширины неподвижной секции. Консольные части оснащены элементами механизмов их поворота до образования между днищем и горизонтальной плоскостью угла не меньшего, чем угол естественного откоса перевозимого груза.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где:
на фиг. 1 изображен общий вид вагона-хоппера (фронтальная проекция);
на фиг. 2 - вид вагона-хоппера с торца;
на фиг. 3 - разрез Б-Б на виде А - сечение консольной подвижной секции по продольной плоскости вагона;
на фиг. 4 - сечение В-В на разрезе Б-Б - сечение соединения штока цилиндра механизма поворота крайней секции;
на фиг. 5 - выносной элемент Г на разрезе Б-Б - вид соединения шарнира поворотной крайней секции с неподвижной секцией (поперечное сечение);
на фиг. 6 - разрез Д-Д на разрезе Б-Б - продольное сечение шарнира поворота крайней секции;
на фиг. 7 - сечение E-Ε на разрезе Б-Б - вид угла ниши в крайней секции;
на фиг. 8 - сечение Ж-Ж на разрезе Б-Б - вид примыкания крайней секции к средней с щелевым зазором типа "лабиринт";
на фиг. 9 - сечение Ж-Ж - вид примыкания крайней секции к средней без зазора (вариант).
Вагон-хоппер содержит кузов 1 (фиг. 1), раму 2 с размещенными устройствами тормоза 3, сцепления 4, разгрузки 5, установленных на тележках 6. Кузов выполнен из трех секций - средней 7, соединенной с рамой неразъемно, и двух консольных 9, соединенных с ней шарнирно с расположением осей вращения 10 (фиг. 3, 5, и 6) перпендикулярно к продольной оси кузова 1. В каждой консольной секции выполнена ниша 11 (фиг. 2, 3, 7), в которой размещен механизм, например пневмоцилиндр 12 (фиг. 2, 3, 4), обеспечивающий разгрузку консольной секции 9 путем ее поворота вокруг оси шарнира 10 (фиг. 3, 5) до совмещения днища 13 (фиг. 3) с плоскостью, расположенной под углом α (фиг. 1), величина которого не менее угла естественного откоса перевозимого груза.
Ниша 11 представляет собой каркас 14 (фиг. 3, 4, 7) из профильного проката обшитый металлическим листом 15. Форма ниши и ее размеры выбираются из условия выбранной конструкции механизма поворота консольной секции.
Ниша включает элементы механизма поворота консольной секции - проушины 16 (фиг. 4), с которыми соединен шток поршня цилиндра 17 с помощью валика 18. Корпус цилиндра соединен шарнирно с опорой 19 (фиг. 3), закрепленной на раме 2.
Шарнир поворота консольной секции выполнен в виде набора гильз 20 (фиг. 5, 6), поочередно соединенных с рамой кузова и рамой пола консольной секции соответственно. В плоскости установки шарнира рама кузова 2 подкреплена установкой поперечных балок 21 (фиг. 5) между боковой и хребтовой балками. В стенке средней секции 7 выполнены отверстия 22 (фиг. 6) соосно оси шарнира 10. Отверстия 22 закрыты заглушками 23. Предусмотренные отверстия 22 позволяют при необходимости удалить оси шарниров 10 и разъединить консольные секции с рамой кузова. Для обеспечения соединения и разъединения консольной секции с рамой ось шарнира выполнена длиной не более внутренней ширины средней неподвижной секции. Для исключения просыпания перевозимого груза узел примыкания подвижной консольной секции к неподвижной средней должен быть выполнен с определенной степенью герметичности - с зазором или без него.
На фиг. 8 показан вариант конструкции узла примыкания консольной секции 9 к средней 7 с зазором типа "лабиринт", а на фиг. 9 показано беззазорное примыкание. Податливое уплотнение 24 закреплено на Г-образном профиле 25, который разъемно соединен со стенкой консольной секции, что позволяет при необходимости после разъединения ремонтировать или менять уплотнение.
Загрузка вагона-хоппера осуществляется обычным способом через верх, разгрузка - через затворы бункеров, расположенных внизу кузова, после чего в консольных секциях остается перевозимый груз в объеме ограниченной плоскостью, наклоненной под углом естественного откоса груза а. После этого в цилиндры, расположенные в нише, подается рабочая среда, воздух, под действием которого шток поршня, соединенный с секцией, поворачивает ее вокруг оси шарнира.
Механизм поворота секции регулируется из условия поворота секции до положения, когда плоскость ее пола достигнет плоскости, располагаемой под углом не менее угла естественного откоса груза. Учитывая, что шарнир поворота секции расположен в плоскости, перпендикулярной к продольной оси вагона в непосредственной близости к бункерам, оставшийся в крайних секциях груз ссыпается в бункеры и дальше в соответствующие предусмотренные приемочные места.
Предлагаемая конструкция вагона-хоппера позволяет увеличить объем кузова без увеличения длины вагона, приводит к улучшению существенных для вагона характеристик: повышению грузоподъемности, увеличению погонной нагрузки, уменьшению коэффициента тары.