Узел соединения котла и рамы вагона-цистерны

Предложенное техническое решение относится к конструктивным элементам вагона-цистерны.
Из уровня техники известен узел соединения котла и рамы вагона-цистерны, раскрытый в патенте России на полезную модель № 176061, опубл. 27.12.2017, принятый в качестве наиболее близкого аналога и содержащий элементы котла и рамы, сопряжённый и соединённый с элементом котла. Элемент котла и элемент рамы выполнены из различных материалов: элемент котла изготовлен из алюминиевого сплава, элемент рамы – из стали. Элемент рамы, например, представляет собой лапу котла, а элемент рамы, например, представляет собой лапу рамы.
Недостатком известного технического решения является отсутствие защиты элементов рамы от электрохимической коррозии, что снижает надёжность узла соединения котла и рамы вагона-цистерны, а также вагона-цистерны в целом. При соприкосновении двух металлов с различными электрохимическими потенциалами при погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды, образуется гальванический элемент, при этом происходит медленное растворение металлического материала с более низким электрохимическим потенциалом. В известной конструкции вагона-цистерны данный эффект возникает в местах контакта алюминиевого сплава и стали, в частности, в месте соединения лап рамы и лап котла. Ввиду восприятия элементами крепления котла на раме существенных нагрузок от веса груза и инерционных сил при движении вагона-цистерны, их коррозионный износ и последующее разрушение может привести к аварийным ситуациям. Для предотвращения электрохимической коррозии в месте контакта двух элементов, как правило, применяют окрашивание сопрягаемых поверхностей, электроизоляционные прокладки и т.п. Однако, данные решения в условиях эксплуатации вагонов-цистерн для агрессивных грузов недолговечны.
Технической проблемой является формирование гальванических пар элементами котла и элементами рам.
Технический результат заключается в повышении надёжности узла соединения котла и рамы вагона-цистерны за счёт предотвращения образования гальванической пары.
Технический результат достигается за счёт того, что узел соединения котла и рамы вагона-цистерны содержит элемент котла и элемент рамы, материал которого отличается от материала элемента котла, при этом элемент котла и элемент рамы сопряжены друг с другом через диэлектрический слой, сформированный анодированием одного из элементов.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что элемент котла представляет собой лапу котла, а элемент рамы представляет собой лапу рамы.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что элемент котла выполнен из алюминиевого сплава, а элемент рамы выполнен из стали.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что диэлектрический слой получен анодированием элемента котла.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что диэлектрический слой получен анодированием элемента рамы.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что элемент котла и элемент лапы соединены посредством крепёжных изделий с коррозионностойким покрытием.
Примерный вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на
Фиг. 1 представлен общий вид вагона-цистерны,
Фиг. 2 представлен общий вид котла с рамой,
Фиг. 3 представлено сечение А-А, отмеченное на Фиг. 2.
На Фиг. 1-3 представлен вагон-цистерна 1, содержащий котёл 2, выполненный из алюминиевого сплава, раму 3, на которую опирается упомянутый котёл 2, ходовую часть, представленную в виде двух тележек 4 и на которую опирается упомянутая рама 3, и автосцепные устройства 5, закреплённые в раме 3 и расположенные в её концевых частях.
Котёл 2 оборудован различными элементами, в частности, лапами 6. Рама 3 также оборудована различными элементами, в частности, лапами 7.
Котёл 2 и рама 3 соединены через узлы соединения котла 2 и рамы 3 вагона-цистерны 1. На Фиг. 3 представлено сечение одного из узлов соединения котла 2 и рамы 3 вагона-цистерны 1, представляющего собой узел 8 крепления котла 2 к раме 3. Узел 8 крепления котла 2 к раме 3 содержит лапу 6 котла 2 и лапу 7 рамы 3. Лапы 6 котла 2 и лапы 7 рамы 3 сопряжены и соединены, например, разъёмным соединением с натягом с использованием, например, крепёжных изделий 9, представляющих собой, в частности, две гайки и шпильку, диаметр которой больше диаметров отверстий лап 6, 7 и по концам которой выполнены резьбы. Посредством лап 6 котла 2 осуществляют крепление котла 2 к раме 3 в средней части через лапы 7 рамы 3. Поверхность лап 6 котла 2 подвергнута анодированию в месте их сопряжения с лапами 7 рамы 3. В результате анодирования на поверхности лапы 6 котла 2 сформирован диэлектрический слой в виде плёнки 10. Очевидно, что элемент котла может быть выполнен из по меньшей мере одного известного из уровня техники материала и элемент рамы может быть выполнен из по меньшей мере одного известного из уровня техники материала.
Исключение образования гальванической пары между элементами котла 2 и элементами рамы 3 позволяет предотвратить коррозию элементов узла соединения котла и рамы 2, что повысит его надёжность, прочность и долговечность, что особенно актуально в целях безопасной эксплуатации вагона-цистерны, учитывая нагрузки, которые испытывают узлы соединения котла 2 и рамы 3 вагона-цистерны 1.
Предотвращение образования гальванической пары между элементами котла 2 и элементами рамы 3 позволяет предотвратить электрохимическую коррозию элемента котла, выполненного из материала с более отрицательным электрохимическим потенциалом в электрохимическом ряду напряжений, чем материал, из которого изготовлен элемент рамы, что повысит их надёжность, прочность и долговечность, что особенно актуально в целях безопасной эксплуатации вагона-цистерны, учитывая нагрузки, которые испытывают узлы соединения котла 2 и рамы 3 вагона-цистерны 1. Предлагаемая обработка позволяет получить устойчивость контактирующих поверхностей к внешним факторам, т.к. анодированные поверхности долговечны, устойчивы к температурным воздействиям, ультрафиолетовому излучению и действию коррозионных сред в отличие от традиционных способов защиты.