УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ КОТЛА ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ К РАМЕ

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности вагонам-цистернам, а именно к конструкции узла крепления котла вагона-цистерны к раме вагона.
Из уровня техники известно устройство для крепления котла на раме железнодорожной цистерны (RU 58483 U1, опубл. 27.11.2006, МПК B61F 1/14, B61D 5/00), которое включает центральный узел крепления, выполненный в виде жестко соединенных между собой болтами фасонных лап, одни из которых жестко связанны с котлом, а другие жестко связанны с рамой.
Технической проблемой, присущей данному техническому решению, является возможность выпада элемента крепления из болтового соединения лап котла и лап рамы вследствие колебаний (вибраций) вагона-цистерны при движении по железнодорожным путям, а также действие срезающей нагрузки на болтовое соединение лап котла и лап рамы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности узла крепления котла вагона-цистерны к раме.
Указанный технический результат достигается тем, что в узле крепления котла вагона-цистерны к раме, содержащем лапы котла, приваренные к обечайке котла и жестко соединенные с ответной частью хребтовой балки рамы вагона-цистерны посредством элемента крепления, согласно настоящей полезной модели, участки сопряжения лап котла и ответной части хребтовой балки расположены под углом к горизонтали до 10° и элементы крепления расположены под углом к вертикали до 10°.
Ответная часть хребтовой балки также известна как лапы рамы, которая расположена с обеих боковых сторон хребтовой балки для крепления с лапами котла.
Указанное взаимное расположение участков сопряжения ответной части хребтовой балки рамы (лап рамы) и лап котла под углом в 10° к горизонтали обеспечивает расположение элементов крепления, соединяющих их, под углом 10° к вертикали, что позволяет повысить надежность узла крепления котла вагона-цистерны за счет исключения возможного выпадения элементов крепления из соединения узла крепления, другими словами, например, болт останется в отверстии лап котла и рамы, даже в случае если в результате вибрации гайка открутится, а также за счет снижения напряжения в болтовом соединении, в том числе срезающей нагрузки, действующей на элемент крепления, при эксплуатации вагона-цистерны. Также указанное расположение элементов крепления позволяет обеспечить упрощение сборки и разборки узла крепления котла вагона-цистерны к раме.
Значение угла отклонения от горизонтали обусловлено максимальным углом наклона сопряженных участков, при котором элементы крепления остаются в отверстиях лап котла и ответной части хребтовой балки рамы вагона-цистерны. Также отклонение от горизонтали в 10° обусловлено погрешностью выполнения сопряженных участков, а именно нижних полок лап котла и полок ответной части хребтовой балки расположенными горизонтально, также в данных значениях отклонения учитывается естественный износ детали и возможный естественный прогиб при долгой эксплуатации вагона-цистерны в максимально нагруженном состоянии.
Лапы котла могут быть выполнены фасонными или составной конструкции и имеют нижнюю полку для крепления к ответной части хребтовой балки рамы. Нижняя полка лапы котла выполнена под углом к горизонтали до 10°.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что ответная часть хребтовой балки рамы выполнена в виде горизонтального листа, закрепленного на верхней полке хребтовой балки рамы и на вертикальных стенках хребтовой балки посредством несущих ребер.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что ответная часть хребтовой балки рамы выполнена в виде двух листов, закрепленных на противоположных краях верхней полки хребтовой балки рамы и на вертикальных стенках хребтовой балки посредством несущих ребер.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что ответная часть хребтовой балки рамы выполнена в виде кронштейнов, закрепленных на вертикальных стенках хребтовой балки.
Ответная часть хребтовой балки рамы, выполненная в виде листа, двух листов, закрепленных на верхней полке хребтовой балки, края которых выходят за нее, или кронштейнов, закрепленных на вертикальных стенках хребтовой балки, обеспечивает преимущественно горизонтальное расположение ответной части хребтовой балки рамы (лап рамы) под углом к горизонтали до 10°, что позволяет расположить узел крепления преимущественно вертикально под углом к вертикали до 10° и снизить нагрузку на лапы котла и рамы и на элемент крепления, что приводит к повышению надежности узла крепления.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что в качестве элементов крепления используется чистый болт.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что в качестве элементов крепления используется шпилька.
Использование указанных элементов крепления, а также преимущественно вертикальное их расположение позволяют упростить сборку и разборку узла крепления и проводить ее без использования устройств для срезания элементов крепления.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами где на фиг. 1 - поперечное сечение узла крепления котла вагона-цистерны к раме.
Узел крепления котла 1 вагона-цистерны к раме, в частности к хребтовой балке 2, содержит приваренные к обечайке котла 1 лапы 3 и ответную часть 4 хребтовой балки 2 рамы. В представленном варианте, котел 1 жестко соединен с фасонными лапами 3 П-образной формы. Фасонные лапы 3 выполнены с нижней полкой 3.1. В представленном варианте, ответная часть 4 хребтовой балки 2 рамы выполнена в виде горизонтального листа 4.1, закрепленного на верхней полке 2.1 хребтовой балки 2 рамы и опирающегося на усиливающие ребра 4.2, закрепленные на вертикальных (боковых) стенках 2.2 хребтовой балки 2 рамы. Соединение лап 3 котла 1 и ответной части 4 хребтовой балки 2 рамы узла крепления котла 1 к раме выполнено посредством элемента крепления 5, расположенного преимущественно вертикально, в представленном варианте в качестве элемента крепления 5 используется болт.
Лапы котла могут быть фасонными или составной конструкции. Ответная часть хребтовой балки также может быть выполнена в виде кронштейнов, закрепленных на вертикальных стенках хребтовой балки рамы вагона-цистерны.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить надежность узла крепления котла вагона-цистерны к раме.