ХОППЕР-ВАГОН, ОБОРУДОВАННЫЙ ШИБЕРНЫМИ РАЗГРУЗОЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции вагонов-хопперов с разгрузочными устройствами шиберного типа.
Известен шибер гравитационной разгрузки сыпучих материалов канадской фирмы IEC-HOLDEN INC (рекламный проспект фирмы "THE NEW DIRECTION FOR HOPPER CAR GRAVITI DISCHARGE GATES»), содержащий шиберный корпус, опорную раму, шиберную заслонку, плавающее уплотнение и вал с наконечниками.
Перемещение шиберной заслонки осуществляется реечной парой, которая состоит из реек, входящих в состав шиберной заслонки и звездочек, установленных на валу.
Для удаления просыпей в опорной раме вдоль направляющих перемещения шиберной заслонки предусмотрены дренажные отверстия.
Крепление шибера гравитационной разгрузки к бункеру вагона осуществляется болтовым соединением через отверстия фланца шиберного корпуса.
К недостаткам аналога можно отнести сложность конструкции. Преобразование вращательных движений рабочего вала в поступательные движения заслонки реализовано при помощи зубчатой рейки и шестерни со специальным профилем зуба, изготовление которых требует значительных затрат.
Повышенное трение в зацеплении приводит к быстрому износу зубьев рейки и колес.
Известен узел разгрузочного люка вагона-хоппера, защищенного патентом на изобретение US 6363863 ВА от 18.07.2000 г. (реферативный журнал "Изобретения стран мира", вып.30 N4 за 2003 г.).
Узел содержит раму, которая ограничивает отверстие разгрузочного люка, первую шиберную заслонку, которая скользит по раме, регулируя загрузку сыпучих материалов из бункера вагона,
вторую шиберную заслонку, которая скользит по раме параллельно первой заслонке на заданном расстоянии от нее, первый приводной механизм, смонтированный на раме, имеющий вал, который перемещает первую заслонку относительно рамы, а также второй приводной механизм, смонтированный на раме, имеющий вал, который перемещает вторую заслонку относительно рамы. Валы первого и второго приводных механизмов вращаются вокруг осей, которые расположены в одной горизонтальной плоскости. Узел, кроме того, содержит замыкающий механизм, который избирательно фиксирует первую или вторую шиберные заслонки в заданном положении. Первая заслонка, предпочтительно, имеет форму открытого сверху поддона с выпускными трубами, направленными в боковые стороны. Торцы выпускных труб закрыты колпаками или крышками.
К недостаткам аналога можно отнести сложность конструкции. Преобразование вращательных движений рабочего вала в поступательные движения заслонки реализовано при помощи зубчатой рейки и шестерни со специальным профилем зуба, изготовление которых требует значительных затрат.
Повышенное трение в зацеплении приводит к быстрому износу зубьев рейки и колес.
Нет возможности самоочищения зубчатой рейки, при попадании на нее остатков груза и мусора.
Известен хоппер-вагон для перевозки сыпучих грузов (патент на полезную модель №34478 от 10 декабря 2003 г. Российской Федерации), содержащий кузов, оборудованный загрузочными люками на крыше и разгрузочными на днище бункеров, закрепленных ниже силовой рамы, оборудованной усиленными консольными частями и элементами хребтовой балки до уровня шкворневых балок, жестко соединенных боковой обвязкой и тавровыми поперечными балками, размещенными в плоскостях установки разъединительных стенок отсеков кузова, установленную на двухосные тележки, кузов, жестко соединенный с рамой, и шиберные разгрузочные устройства (разгрузочные люки).
Кузов состоит из боковых стен, торцевых стен, подкрепленных ребрами и стойками, одновременно являющимися трапом доступа на крышу с загрузочными люками, силового настила, разъединительных стенок облегченного типа и образующие совместно с боковыми и торцевыми стенами бункеры.
В плоскости разъединительных стенок установлены тавровые поперечные балки. Доступ внутрь кузова на силовой настил обеспечивается по трапу.
Консольные части рамы между собой и боковыми стенами соединены при помощи сварки угловыми профилями.
Шиберное разгрузочное устройство, закрепленное болтовым соединением на разгрузочном люке бункера, содержит раму, на которой установлены шиберная заслонка, перемещающаяся по направляющим рамы и оборудованная реечной передачей, уплотнение шиберной заслонки по контуру разгрузочного люка, вал, закрепленный на раме, со звездочками реечной передачи и наконечниками вращения вала, откидной ограничитель хода шиберной заслонки.
К недостаткам аналога можно отнести сложность конструкции. Преобразование вращательных движений рабочего вала в поступательные движения заслонки реализовано при помощи зубчатой рейки и шестерни со специальным профилем зуба, изготовление которых требует значительных затрат.
Повышенное трение в зацеплении приводит к быстрому износу зубьев рейки и колес.
Нет возможности самоочищения зубчатой рейки, при попадании на нее остатков груза и мусора.
За прототип полезной модели выбран хоппер-вагон, оборудованный шиберными разгрузочными устройствами, (патент США 6,412,421 от 2 июля 2002 г., МПК B 61 D 7/20), содержащий кузов, жестко соединенный с рамой, снабженный загрузочными люками на крыше, разгрузочные устройства, которого включают раму, ограничивающую разгрузочный люк, подвижную заслонку, которая передвигается в положение открытия и закрытия люка, установленную на раме. Разгрузочные устройства оборудованы механизмом передвижения заслонки с зубчатыми рейками, расположенными по бокам на раме параллельно к боковым стенам. Механизм включает две шестерни, установленные на рабочем валу, вращающемуся вокруг стационарной оси, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками. Разгрузочные устройства имеют по два модуля для монтажа пневматического или гравитационного привода шиберной заслонки, также механизм, избирательно соединяющий либо модули с пневматическим или гравитационным приводом, оснащенный муфтой холостого хода. На раме шиберной заслонки и модулях установлены уплотнения. Зубья реек и шестерен имеют специальный профиль.
К недостаткам прототипа можно отнести сложность конструкции. Преобразование вращательных движений рабочего вала в поступательные движения заслонки реализовано при помощи зубчатой рейки и шестерни со специальным профилем зуба, изготовление которых требует значительных затрат.
Повышенное трение в зацеплении приводит к быстрому износу зубьев рейки и колес.
Нет возможности самоочищения зубчатой рейки, при попадании на нее остатков груза и мусора.
Сущность полезной модели заключается в том, что хоппер-вагон для перевозки широкой номенклатуры сыпучих грузов, оборудован разгрузочными шиберными устройствами простой конструкции, в котором преобразование вращательного движения вала в поступательные движения заслонки осуществляется зубчатой передачей, зубья которой не имеют специального профиля, при этом конструкция позволяет уменьшить износ поверхностей в зацеплении реечной передачи за счет выполнения цевок вращающимися вокруг своей оси, а также обеспечивает возможность самоочищения зубчатой рейки, при попадании на нее остатков груза, путем их проталкивания через сквозные прорези цевками колеса. Имеется возможность регулировки величины выступания резинового уплотнителя, исключающего наличие просыпей перевозимого груза.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид хоппер-вагона, оборудованного шиберными разгрузочными устройствами;
на фиг.2 - вид сбоку на шиберные разгрузочные устройства;
на фиг.3 - вид сверху на шиберные разгрузочные устройства;
на фиг.4 - шиберное разгрузочное устройство, вид в плане.
Хоппер-вагон 1 (Фиг.1), оборудованный шиберными разгрузочными устройствами 2 содержит кузов 3, жестко соединенный с рамой 4. Кузов 3 имеет загрузочные люки на крыше 5 и установлен на двухосные тележки 6. Разгрузочные устройства крепятся к фланцу в нижней части каждого бункера к стенкам бункера 7 при помощи болтового или сварного соединения. Разгрузочное устройство состоит из сварного корпуса 8 (Фиг.2), (Фиг.3), (Фиг.4), который имеет направляющие опоры 9, выполненные в виде швеллеров со скользунами 10 из износостойкой стали. Заслонки 11 имеют механизм перемещения, состоящий из двух реек 12, зубья которых выполнены без профилированной головки с рабочей поверхностью, равной высоте ножки зуба, профиль которой выродился в прямую линию, и колес 13 с цевками 14, установленных на валу 15 привода заслонки. Вал опирается на два кронштейна 16 со снимаемыми крышками 17. Цевки колес 14, механизма перемещения заслонки, могут быть выполнены вращающимися относительно своих осей, что позволяет снизить трение в зацеплении с зубчатой рейкой 12. Рейки разгрузочных устройств снабжены сквозными прорезями 18, выполненными с шагом равным шагу между отверстиями 19 в направляющих опорах. Сквозные прорези 18 в рейках 12 обеспечивают полное самоочищение передачи от остатков
перевозимого груза и мусора путем их проталкивания через эти прорези цевками 14 колеса 13. Далее остатки перевозимого груза удаляются из корпуса устройства через отверстия 19 в опорах.
Плотность соединения «корпус люка - заслонка» обеспечивается тем, что по периметру проема разгрузочных устройств к внутренним стенкам корпуса закреплен П-образный профиль 20 с прорезями в стойке и вклеенным резиновым уплотнителем 21. Прорези в стойке П-образного профиля обеспечивают доступ к резиновому уплотнителю и позволяют установить его в положение, обеспечивающее наибольшую плотность соединения.
Для предотвращения самопроизвольного открывания заслонки во время движения вагона на кронштейне 22 установлен откидной упор 23.
Открытие-закрытие проема люка осуществляется перемещением заслонки по скользунам направляющих опор.
Для открывания заслонки необходимо вставить конец лома в овальную прорезь 24 одного из наконечников 25, имеющихся на обоих концах вала привода 15 и проворачивать колесо 13с цевками 14 до упора заслонки в ограничитель.
Технический результат, получаемый при реализации данного технического решения заключается в упрощении конструкции хоппер-вагона в целом за счет применения разгрузочных устройств простой конструкции, уменьшении износа поверхностей в зацеплении реечной передачи, обеспечении самоочищения рейки и повышении герметичности разгрузочных устройств.