ВАГОН-ХОППЕР

Область техники
Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, а именно к конструкции крытого вагона-хоппера, предназначенного для бестарной перевозки грузов с возможностью их быстрой разгрузки самотеком без использования источников энергии.
Уровень техники
В настоящее время для осуществления грузоперевозок в России и странах СНГ широко используется железнодорожный транспорт. В зависимости от вида груза и тары применяют вагоны различных конструкций от открытых вагонов-платформ для перевозки контейнеров до специальных крытых вагонов, оборудованных с учетом особенностей перевозимого груза, например вагонов для перевозки автомобилей или животных. Перевозка массовых сыпучих грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, таких как зерно, цемент и прочее, осуществляют с использованием специальных крытых вагонов-хопперов, имеющих кузов в форме воронки и выполненных с возможностью разгрузки груза самотеком под действием гравитационной силы.
Известны различные конструкции вагонов-хопперов. Так, например, широкое применение получил вагон-хоппер, которые содержит ходовую часть, состоящую из двух двухосных тележек, кузов, расположенный на указанных тележках и включающий раму с разгрузочными бункерами и разгрузочными механизмами, боковые и торцевые стенки, крышу с загрузочными люками и механизмом блокировки указанных люков. Такую конструкцию имеет, например, вагон-хоппер, раскрытый в описании к патенту РФ на полезную модель RU 93761 (дата подачи заявки 09.12.2009, классы МПК B61D 7/00, B61D 17/00, B61F 1/00). К недостаткам указанного вагона-хоппера следует отнести высокий коэффициент тары и низкую погонную нагрузку.
Усилия по конструктивному совершенствованию вагонов-хопперов часто направлены на повышение экономической эффективности грузовых железнодорожных перевозок. Так, в патенте США US 4644871 (дата подачи заявки 11.12.1985, классы МПК B61D 7/02, B61D 3/14) предложен вагон-хоппер, который содержит ходовую часть и кузов, который установлен на ходовой части и который содержит по меньшей мере две последовательно расположенные секции для приема груза, а ходовая часть содержит по меньшей мере три тележки, причем каждая секция кузова опирается на две тележки, а смежные секции кузова опираются на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Предлагаемая конструкция позволяет увеличить погонную нагрузку вагона-хоппера и как следствие повысить экономическую эффективность железнодорожных грузоперевозок.
Однако экономическая эффективность железнодородных перевозок зависит не только от способности вагона-хоппера нести максимальную нагрузку при минимальной таре, но и от времени, которое затрачивается на погрузо-разгрузочные операции, то есть от времени простоя вагона-хоппера. Одной из операций, осуществляемых на этапе загрузки и разгрузки вагона-хоппера, является блокировка и разблокировка загрузочных люков. Указанная операция осуществляется путем использования механизма блокировки загрузочных люков, которым снабжается каждый загрузочный люк в отдельности. Такую конструкцию механизма блокировки загрузочных люков имеет вагон-хоппер, который приведен в уже упомянутом патенте США US 4644871 и который является наиболее близким аналогом к заявляемому вагону-хопперу. В известном вагоне-хоппере каждый разгрузочный люк имеет собственный механизм блокировки, который блокируется и пломбируется оператором состава по отдельности. Указанная конструктивная особенность приводит к неоправданному увеличению времени погрузо-разгрузочных операций и в масштабах железнодорожного состава вагонов существенно увеличивает время простоя.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является преодоление по меньшей мере некоторых недостатков вагонов-хопперов, известных из уровня техники, сокращение времени погрузо-разгрузочных операций и упрощение эксплуатации вагонов-хопперов. Указанная задача решена предлагаемым в настоящей полезной модели вагоном-хоппером, который содержит ходовую часть и кузов, который установлен на ходовой части и который содержит по меньшей мере две последовательно расположенные секции для приема груза, при этом каждая секция кузова содержит крышу по меньшей мере с одним загрузочным люком, а ходовая часть содержит по меньшей мере три тележки, причем каждая секция кузова опирается на две тележки, а смежные секции кузова опираются непосредственно или опосредованно на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Предлагаемый вагон-хоппер отличается тем, что он содержит единый механизм блокировки загрузочных люков, выполненный с возможностью блокировать загрузочные люки двух смежных секций.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым вагоном-хоппером с единым механизмом блокировки, заключается в снижении количества используемых в железнодорожном составе пломб, поскольку пломбировка загрузочных люков двух смежных секций вагона-хоппера осуществляется путем пломбировки одной общей блокирующей тяги. Кроме того предлагаемая конструкция механизма блокировки позволяет ускорить и упростить блокировку и разблокировку загрузочных люков, поскольку исключает необходимость отдельного осуществления этих операции в отношении каждого люка. По этой же причине ускорена и упрощена пломбировка загрузочных люков. В масштабах железнодорожного состава вагонов указанная конструкция позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на погрузо-разгрузочные операции.
Согласно одному из вариантов реализации, механизм блокировки загрузочных люков содержит прижимы для прижатия крышек загрузочных люков одной из смежных секций, первый блокирующий вал, который с возможностью поворота расположен вдоль крыши указанной одной из смежных секции и на котором неподвижно относительно него установлены соответствующие прижимы, прижимы для прижатия крышек загрузочных люков другой смежной секции, второй блокирующий вал, который с возможностью поворота расположен вдоль крыши указанной другой смежной секции и на котором неподвижно относительно него установлены соответствующие прижимы, и блокирующую тягу, причем возможность блокировать загрузочные люки обеих смежных секций кузова обеспечена тем, что указанная блокирующая тяга соединена с указанными первым и вторым блокирующими валами с возможностью их совместного поворота вокруг центральных осей. Указанная конструкция представляет собой соединение известных и широко используемых механизмов блокировки загрузочных люков, которые в раздельном виде серийно устанавливаются на эксплуатируемые четырехосные вагоны-хопперы. Это позволяет наладить изготовление таких конструкций для вагонов-хопперов с кузовом, состоящим из нескольких секций, без проведения каких-либо значительных работ по подготовке производства, без изменения технологии выполнения работ и не потребует использования нового промышленного оборудования на заводе-изготовителе, а также на ремонтных предприятиях, осуществляющих техническое обслуживание и ремонт вагонов.
Согласно одному из частных вариантов реализации, возможность совместного поворота первого и второго блокирующих валов блокирующей тягой обеспечена тем, что на обращенных друг к другу концах указанных валов имеются щеки с отверстиями, в которых с возможностью скользящего перемещения установлен соединительный валок, а блокирующая тяга с возможностью поворота установлена на указанном соединительном валке между щеками валов блокировки. Такая конструкция механизма блокировки позволяет поворачивать валы блокировки для закрытия загрузочных люков удобным способом из пространства между секциями кузова вагона-хоппера.
Согласно одному из частных вариантов реализации, указанное скользящее перемещение соединительного валка в отверстиях щек блокирующих валов ограничено упорными выступами, которые расположены на концах соединительного валка и которые могут быть выполнены заодно с соединительным валком. Указанные выступы обеспечивают невыпадение валка из отверстий щек и в целом повышают надежность конструкции.
Согласно другому частному варианту реализации, указанные щеки с отверстиями, в которых установлен соединительный валок, расположены внутри горизонтальной окружности радиусом 300 мм с центром, лежащим на оси взаимного поворота секций кузова относительно общей тележки. Указанные размеры позволяют оптимально распределить механизм блокировки с обеспечением удобства эксплуатации указанного механизма обслуживающим персоналом.
Краткое описание чертежей
Далее приведено описание предпочтительного варианта реализации настоящей полезной модели, в качестве которого приведен вагон-хоппер, который имеет две последовательно расположенные секции и три тележки, на которых расположены указанные секции. Описание приведено со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых: фиг. 1 показывает общий вид вагона-хоппера с механизмом блокировки согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели, фиг. 2 показывает частичный вид сверху одной из секций вагона-хоппера, показанного на фиг. 1, фиг. 3 показывает увеличенный вид выносного элемента А, показанного на фиг. 1, а фиг. 4 показывает вид по стрелке Б, показанной на фиг. 3.
Осуществление полезной модели
Общий вид вагона-хоппера с механизмом блокировки согласно настоящей полезной модели показан на фиг. 1. Вагон-хоппер содержит последовательно расположенные секции 1, 2, которые предназначены для размещения перевозимого груза. Каждая секция 1, 2 содержит боковые стены, торцевые стены и крышу. Крыша каждой секции 1, 2 содержит загрузочные люки с крышками 3, которые блокируются предлагаемым механизмом блокировки. Вагон-хоппер также содержит разгрузочные бункеры 4 и механизм 5 разгрузки. Секции 1, 2 соединены друг с другом с образованием шарнирного узла 6, при этом каждая секция 1, 2 установлена на двух тележках 7, а средняя из указанных тележек 7 является опорной сразу для двух секций 1, 2. Таким образом, шарнирный узел 6 обеспечивает возможность поворота секций 1, 2 относительно друг друга и относительно средней тележки 7. Секции 1 могут опираться непосредственно на среднюю тележку 5 или опосредованно через промежуточные детали, например обращенные друг к другу концы секций 1 могут лежать друг на друге.
На фиг. 2-4 более подробно показаны детали механизма блокировки предлагаемого вагона-хоппера, при этом на фиг. 2 показана только секция 1, и следует понимать, что вид сверху секции 2 по существу аналогичен показанному на фиг. 2. Как видно из фиг. 2-4, механизм блокировки содержит прижимы 9 для прижатия крышек 3 люков секций 1, 2, первый и второй блокирующие валы 10, 11, которые расположены вдоль крыш соответствующих секций 1, 2 с возможностью поворота вокруг своих центральных осей и на которых неподвижно установлены указанные прижимы 9. Механизм блокировки также включает блокирующую тягу 12, которая проходит в пространстве В (см. фиг. 1) между секциями 1, 2. На обращенных друг к другу концах валов 10, 11 имеются щеки 14 с отверстиями, в которых с возможностью поворота и скользящего перемещения установлен соединительный валок 15, причем щеки 14 расположены внутри горизонтальной окружности радиусом 300 мм с центром, лежащим на оси шарнирного узла 6 (например, цилиндрического шарнира). Валок 15 имеет длину, позволяющую ему компенсировать взаимные перемещения секций 1, 2 относительно друг друга при прохождении составом непрямолинейных участков железнодорожного пути. Возможность поворота валка 15 относительно щек 14 обеспечена соответственно свободной посадкой валка 15 в отверстиях щек 14. Блокирующая тяга 12 с возможностью поворота установлена на указанном соединительном валке 15 между щеками 14 валов. Таким образом реализована возможность поворота тягой 12 обоих валов 10, 11 вокруг их центральных осей. Скользящее перемещение валка 15 ограничено упорными выступами, которые предотвращают выход валка из взаимодействия с валами 10, 11.
Предлагаемый механизм блокировки работает следующим образом.
После загрузки груза, подлежащего транспортировке, в секции 1, 2 осуществляется блокировка и пломбировка крышек 3 загрузочных люков вагонов-хопперов железнодорожного состава. Для этого оператор состава последовательно перемещает каждую тягу 12 вагонов-хопперов состава по существу вертикально вверх и передает через соединение, образованное тягой 12, щеками 14 и валком 15, вращательное движение на валы 10, 11, которые в свою очередь поворачивают неподвижно установленные на них прижимы 9 для прижатия крышек 3 загрузочных люков к крышам секций 1, 2 и для блокировки загрузочных люков. После установки тяги 12 в крайнее верхнее положение, соответствующее положению блокировки крышек 3 загрузочных люков, осуществляют ее фиксацию и пломбировку. Для разблокировки крышек 3 загрузочных люков в месте разгрузки оператор состава последовательно распломбировывает каждую тягу 12 и тянет ее вниз. Тяга 12 через соединение, образованное тягой 12, щеками 14 и валком 15, передает вращательное движение на валы 10, 11, которые в свою очередь поворачивают неподвижно установленные на них прижимы 9, выводя их из взаимодействия с крышками 3 люков для разблокировки крышек 3 загрузочных люков. В результате по сравнению с известным механизмом блокировки, который предусматривает блокировку и пломбировку загрузочных люков каждой секции в отдельности, механизм блокировки предлагаемого вагона-хоппера упрощает операцию блокировки загрузочных люков, поскольку она осуществляется одним механизмом, и упрощает операцию пломбировки загрузочных люков, поскольку она осуществляется постановкой одной пломбы, что в масштабах железнодорожного состава позволяет существенно сократить время погрузо-разгрузочных операций и обеспечить экономию пломб.