Вагон-цистерна

Полезная модель относится к грузовым вагонам железнодорожного транспорта, в частности, к конструкциям вагонов-цистерн для перевозки порошкообразных, гранулированных и жидких грузов, например, сжиженных газов.
Известен вагон-цистерна (патент RU № 173543, МПК B61D5/00, опубл. 30.08.2017), включающий установленную на ходовую часть рамную конструкцию, на которой закреплен котел, содержащий обечайку, днища и закрепленные на обечайке предохранительные дуги, каждая из которых оборудована наклонными и продольными раскосами, при этом предохранительные дуги закреплены под углом 85°-89° относительно продольной оси котла вагона-цистерны, продольные раскосы закреплены под углом 28°-32° относительно продольной оси котла вагона-цистерны.
Известна железнодорожная цистерна (патент RU № 2038240, МПК B61D5/00, опубл. 27.06.1995), включающая укрепленный на раме котел, состоящий из обечайки и днищ, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, причем она снабжена установленными на котле сверху по обе стороны от колпака со стороны днищ перпендикулярно оси котла по меньшей мере двумя предохранительными дугами, выполненными так, что высота каждой предохранительной дуги превышает высоту колпака, а концы ее жестко закреплены на котле.
Известна железнодорожная цистерна (патент RU № 2149110, МПК B61D5/00, опубл. 20.05.2000), ближайшая по технической сущности к заявляемому устройству и принятая за прототип, включающая укрепленный на раме котел, состоящий из обечайки и днищ, ходовую часть, колпак для сливоналивной аппаратуры, две предохранительные дуги с раскосами, каждая из которых установлена сверху на котле перед колпаком со стороны днища и их высота превышает высоту колпака, причем концевые участки каждой предохранительной дуги и продольного раскоса соединены шарнирно с кронштейнами, которые жестко закреплены к усиливающим пластинам, а другие концы вертикального и наклонных раскосов жестко закреплены к усиливающим пластинам через установочное ребро.
Технической проблемой, решаемой созданием полезной модели, является невозможность снятия дуг при возникающей необходимости, а также неремонтопригодность или невозможность замены данных дуг в отдельности от корпуса котла. К тому же, при аварийной ситуации, когда на дугу приходится критическая нагрузка, разрушающая конструкцию дуги, через неразъемное соединение на стенку корпуса котла напрямую передается вся энергия разрушения, что, в свою очередь, приводит при пустом котле вагона-цистерны к повреждениям стенок его корпуса, которые, как минимум, потребуют восстановительных работ. В случае же, если котел заполнен опасными и вредоносными продуктами, либо заполнен под давлением сжиженными парами газообразных продуктов, при аварии может произойти разрушение котла, что приведет к распространению содержащихся внутри него продуктов в окружающую среду, либо приведет к взрыву содержащейся внутри котла газообразной среды под давлением.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение ремонтопригодности вагона-цистерны за счёт возможности оперативной и удобной замены предохранительных дуг с распорками.
Новым в заявляемом устройстве является то, что для защиты колпака от силовых воздействий при возможном опрокидывании вагона-цистерны каждое соединение предохранительной дуги и ее распорки с корпусом котла выполнено разъемным соединением, состоящим из кронштейнов, приваренных к корпусу котла цистерны и к торцу предохранительной дуги и ее распорки, размещенных соосно по отверстиям, в которые вставлена ось, ограниченная с одного конца шляпкой, а с другой – шайбой. При этом шайба может быть зафиксирована посредством гайки, накрученной на резьбу оси.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
на фиг. 1 показан общий вид колпака для сливоналивной аппаратуры и предохранительных дуг;
на фиг. 2 показан вид сверху колпака для сливоналивной аппаратуры и предохранительных дуг;
на фиг. 3 показан общий вид предохранительной дуги;
на фиг. 4 показан вид А на фиг. 3.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 – котел;
2 – предохранительная дуга;
2.1 – заглушка предохранительной дуги;
3 – распорка предохранительной дуги;
4 – кронштейн предохранительной дуги;
5 – кронштейн котла;
6 – ось;
6.1 – шляпка оси;
7 – шайба.
Вагон-цистерна содержит раму с ходовой частью, автосцепными устройствами, тормозным оборудованием и установленным на ней котлом 1, оборудованным колпаком для сливоналивной аппаратуры и двумя предохранительными дугами 2.
Предохранительные дуги 2 (фиг. 1, 2) установлены на корпусе котла 1 по обеим сторонам колпака в направлении продольной оси корпуса котла 1 для защиты колпака от силовых воздействий при возможном опрокидывании вагона-цистерны.
Каждая предохранительная дуга 2 (фиг. 3) выполнена с распоркой 3.
Предохранительные дуги 2 и распорки 3 крепятся к корпусу котла 1 посредством разъемных соединений, при этом для каждой предохранительной дуги 2 выполнено три разъемных соединения: два разъемных соединения – для самой дуги 2 и одно разъемное соединение – для распорки 3.
Указанные разъемные соединения обеспечивают возможность замены и ремонта предохранительных дуг 2 отдельно от вагона-цистерны, а также позволяют минимизировать возможные риски от повреждения корпуса котла 1 от поврежденных частей предохранительных дуг 2 или прямого воздействия предохранительных дуг 2 на корпус котла 1.
Каждое разъемное соединение представляет собой соединение кронштейнов и производится при помощи (фиг. 4, 5) кронштейна 4, приваренного посредством заглушки 2.1 к торцу предохранительной дуги 2, и двух кронштейнов 5, приваренных к корпусу котла 1.
Таким образом, предохранительные дуги 2 с распорками установлены на корпусе котла 1 по обеим сторонам колпака посредством шарнирного соединения кронштейнов 4 и 5, жестко прикрепленных к котлу 1 и к предохранительной дуге 2.
Кронштейны 5 котла 1 и соответствующий им кронштейн 4 предохранительной дуги 2 выполнены со сквозными отверстиями и совмещены друг с другом посредством оси 6, вставленной в указанные отверстия. На одном конце оси 6 выполнена ограничительная шляпка 6.1. На противоположном конце оси 6 в процессе сборки соединения размещают шайбу 7, которая может быть зафиксирована посредством гайки, накрученной на резьбу оси. Шайба 7 с гайкой используется для стопорения, т.е. за счет ее установки исключаются самоотвинчивания.
Шляпка 6.1 оси 6 и шайба 7 обеспечивают ограниченное перемещение оси 6 в продольном направлении. При этом обеспечен гарантированный зазор по обеим сторонам оси 6 между кронштейнами 4 и 5. Данный зазор необходим для компенсации возможных зазоров при сборке, демонтаже при ремонте.
Такое разъемное соединение предохранительных дуг и распорок с корпусом котла обеспечивает возможность оперативного монтажа/демонтажа и замены предохранительных дуг с распорками, а также обеспечивает повышение ремонтопригодности котла вагона-цистерны.