МЕХАНИЗМ ОТКРЫВАНИЯ КРЫШИ ВАГОНА
CAR ROOF OPENING MECHANISM

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к механизму открывания крыши выгона.
Из уровня техники известен механизм открывания крыши вагона, содержащий штурвал, вал, приводное устройство, направляющие и подъемную плиту с кулисой, соединенной с крышей, (Патент RU 173631 U1, B61D 3/10, 39/00, опубл. 04.09.2017), выбранный за прототип.
Недостатком данной конструкции является возникновение больших напряжений в месте соединения подъемной плиты с кулисами (к пластине 15 шарнирно-подвижно присоединены торцевые опорные балки 16 по прототипу), что может привести к излому крыши или механизма открывания, за счет того, что створки крыши открываются самопроизвольно на шарнирах под действием сил тяжести при достижении пластиной 15 определенной точки.
Технический результат заключается в обеспечении плавного, регулируемого (контролируемого) открывания крыши, что способствует уменьшению возникающих напряжений в механизме ее открывания.
Технический результат достигается тем, что механизм открывания крыши вагона содержит штурвал, вал, приводное устройство, направляющие и подъемную плиту с кулисой, при этом механизм открывания дополнительно снабжен вторым штурвалом и соединен с первым при помощи вала со шлицами, а приводное устройство выполнено в виде подъемной, поворотной, средней, верхней звездочек, двух блоков переключения, домкрата и редуктора, причем вал со шлицами проходит через подъемную, поворотную звездочки и блоки переключения, присоединенные к торцевой стене вагона, а подъемная и поворотная звездочки присоединены к кронштейну, прикрепленному к торцевой стене, при этом подъемная звездочка соединена цепью со средней звездочкой, установленной на подъемный вал, соединенный с домкратом, закрепленным на торцевой стене и связанным с подъемной плитой, причем поворотная звездочка цепью соединена с верхней звездочкой, установленной на поворотный вал редуктора, закрепленного на подъемной плите, вставленной в направляющие, расположенные на торцевой стене и вращает червяк с червячным колесом, установленным на две полуоси, одна из которых поворачивает кулису, соединенную с крышей вагона, а вторая поворачивает подвеску, установленную на торцевой стене, к нижней части которой присоединены противовесы с пружинами.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид механизма, на фиг. 2 - разрез А на фиг. 1, на фиг. 3 -вид Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вид В на фиг. 1, на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1, на фиг. 6 - вид подвески с противовесом.
Механизм открывания крыши вагона содержит два штурвала 1, соединенных между собой валом 2, имеющим шлицы 3 квадратного сечения и упорные шайбы 4. Вал 2 проходит сквозь подъемную звездочку 5, поворотную звездочку 6 и два блока переключения 7. При этом блоки переключения 7 присоединены к торцевой стене 8 вагона, а подъемная звездочка 5 и поворотная звездочка 6 к кронштейну 9, который в свою очередь присоединен к торцевой стене 8 вагона.
Подъемная звездочка 5 цепью 10 связана со средней звездочкой 11, установленной на подъемный вал 12, одним концом, проходящим через кронштейн 13, крепящийся к торцевой стене 8. Другим концом подъемный вал 12 соединен с домкратом 14, установленным на торцевой стене 8 и представляющим собой червячно-винтовой механизм. Для натяжения цепи 10 используется подпружиненный ролик 15, закрепленный на торцевой стене 8 вагона.
Поворотная звездочка 6 цепью 16 связана с верхней звездочкой 17, установленной на поворотный вал 18 редуктора 19. Для предотвращения возникновения изгибающего момента поворотный вал 18 усилен кронштейном 20, закрепленным на торцевой стене 8. Для натяжения цепи 16 используется прижимной ролик 21 и подпружиненный ролик 22, закрепленные на торцевой стене 8 вагона.
Редуктор 19 установлен на подъемной плите 23, которая вставлена в направляющие 24, закрепленные на торцевой стене 8. С подъемной плитой 23 винтовой частью связан домкрат 14.
Редуктор 19 передает вращение от поворотного вала 18 на червяк 25, который в свою очередь вращает червячное колесо 26, одетое на торцевую полуось 27 и внутреннюю полуось 28 с выступом 29. К торцевой полуоси 27 присоединен фланец 30, к которому резьбовым соединением 31 прикручена кулиса 32, соединенная с крышей 33. К внутренней полуоси 28 присоединен фланец 34 имеющий палец 35.
На торцевой стене 8 в подшипник 36 установлена подвеска 37 и закреплена штифтом 38. Подвеска 37 имеет паз 39 и центр 40. К нижней части подвески 37 одним концом закреплены противовесы 41 с пружинами 42. Другим концом противовесы 41 закреплены к кронштейнам 43, установленным на вертикальных стойках 44 торцевой стены 8.
Предпочтительно устанавливать механизм открывания крыши вагона на каждой торцевой стене обычного вагона и на каждой торцевой стене секции сочлененного вагона.
Все механизмы для безопасности эксплуатации закрыты защитными кожухами (не показано).
Работа механизма открывания крыши включает в себя два этапа.
Первый этап заключается в поднятии крыши. Второй этап заключается в повороте крыши вбок.
Для выполнения первого этапа необходимо блоком переключения 7 передвинуть вал 2 так, чтобы шлицы 3 вошли в зацепление с подъемной звездочкой 5. После этого необходимо начать вращать штурвал 1. Штурвал 1 передает крутящий момент на вал 2, который через шлицы 3 начинает вращать подъемную звездочку 5. Подъемная звездочка 5 через цепь 10 передает вращательное движение на среднюю звездочку 11 с подъемным валом 12. Подъемный вал 12 приводит в движение червячно-винтовой механизм домкрата 14, превращая вращательное движение в поступательное и толкая подъемную плиту 23 с кулисой 32 вверх. Кулиса 32, соединенная с крышей, толкает ее вверх. При движении крыши вверх палец 35 входит в паз 39 подвески 37, а выступ 29 входит в центр 40.
Для выполнения второго этапа необходимо блоком переключения 7 передвинуть вал 2 так, чтобы шлицы 3 вошли в зацепление с поворотной звездочкой 6. После этого необходимо начать вращать штурвал 1. Штурвал 1 передает крутящий момент на вал 2, который через шлицы 3 начинает вращать поворотную звездочку 6. Поворотная звездочка 6 через цепь 16 передает вращательное движение на верхнюю звездочку 17 с поворотным валом 18 редуктора 19. Далее редуктор 19 через червяк 25 передает крутящий момент на червячное колесо 26, которое начинает вращать торцевую полуось 27 с фланцем 30 и внутреннюю полуось 28 с фланцем 34.
Вращаясь, фланец 30 вращает присоединенную к нему резьбовым соединением 31 кулису 32, присоединенную к крыше 33. При этом палец 35 фланца 34 начинает поворачивать на подшипнике 36 и выступе 29 внутренней полуоси 28 подвеску 37. Подвеска 37 поворачиваясь сжимает пружины 42 противовеса 41, создавая усилие.
Закрывание крыши происходит в обратной последовательности, при этом сжатые пружины 42 противовеса 41 распрямляясь компенсируют часть прилагаемых к штурвалу 1 усилий.