Кузов полувагона

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к грузовым железнодорожным полувагонам.
Известен универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-132 [1], конструкция которого включает в себя ходовые тележки, автосцепные устройства с автосцепкой, ударной розеткой, поглощающим аппаратом [2] и тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, боковых и торцевых стен, установленных на раме. Торцевая стена состоит из силового каркаса, включающего в себя горизонтальные балки и вертикальные стойки, и закрепленной на нем обшивки, имеет плоскую форму и закреплена на концевой балке рамы, в том числе, с помощью двух вертикальных коротких стоек. Крепление торцевой стены на концевой балке с помощью двух вертикальных коротких стоек говорит о том, что обшивка торцевой стены и наружная торцевая поверхность концевой балки расположены на одной вертикали.
Недостатком известной конструкции полувагона является недостаточный погрузочный объем с точки зрения полного использования статической осевой нагрузки 25 тс и более при перевозке грузов с малой насыпной плотностью, например, кускового каменного угля.
Известен полувагон [4], включающий кузов, который опирается на ходовые тележки, автосцепное устройство и тормозное оборудование. Кузов состоит из основания в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку, на которой закреплены, по меньшей мере, одна концевая балка, одна шкворневая балка, соединенных с основанием боковых и торцевых стен. При этом каждая торцевая стена, расположенная над автосцепным устройством, непосредственно или опосредованно закреплена на концевой балке, расположена вертикально и выполнена плоской формы, состоит из каркаса, перекрытого обшивкой, а соответствующая концевая балка состоит из пяти сегментов, два из которых, боковые, равноудалены от продольной оси полувагона в боковом направлении и отдалены наружу кузова на величину от 130 мм до 300 мм вдоль продольной оси полувагона от третьего, центрального сегмента, на котором расположена ударная розетка переднего упора автосцепного устройства. Боковые сегменты сопряжены с центральным сегментом с помощью расположенных под углом к их плоскостям сегментов, симметрично разнесенных относительно продольной оси полувагона.
Известный кузов полувагона выбран в качестве прототипа.
Недостатком данной конструкции является сложность в изготовлении кузова из-за большого количества сварных швов при соединении торцевой стены и концевой балки.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение объема кузова при одновременном повышении технологичности конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что кузов полувагона включает основание в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку, на которой закреплены каждая концевая балка, каждая шкворневая балка, соединенные с основанием боковых и торцевых стен, при этом каждая торцевая стена состоит из каркаса, перекрытого обшивкой, при этом верхний лист каждой концевой балки выполнен из гнутого профиля, верхняя часть которого соединена с обшивкой торцевой стены, а верхний лист концевой балки выполнен из профиля с многократной гибкой и каждая торцевая стена смещена вдоль продольной оси полувагона за пределы концевой балки.
В вариантах исполнения верхний лист концевой балки выполнен из профиля, содержащего вертикальную и горизонтальную полки, верхний лист концевой балки выполнен из Z-образного профиля, верхний лист концевой балки выполнен из W-образного профиля.
Таким образом, заявляемая конструкция обеспечивает установку торцевой стены над передним упором в направлении вверх и в сторону оси автосцепного устройства, благодаря выполнению верхнего листа концевой балки из профиля с многократной гибкой и соответствующему смещению каждой торцевой стены вдоль продольной оси за пределы концевой балки, что позволяет увеличить объем кузова и обеспечить возможность установки/снятия маятниковых подвесок балочки центрирующей.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид полувагона; на фиг. 2 - вид сверху полувагона; на фиг. 3 - разрез торцевой стены полувагона, установленной на концевой балке (разрез А-А с фиг. 2); на фиг. 4, 5, 6 - варианты исполнения верхнего листа концевой балки.
Полувагон (фиг. 1, 2) включает в себя, по меньшей мере, один кузов 1, который опирается на ходовые тележки 2, содержит автосцепные устройства 3 и тормозное оборудование 4. Кузов состоит из основания в виде силового балочного каркаса, содержащего хребтовую балку 5, на которой закреплены каждая концевая балка 6, каждая шкворневая балка 7, соединенные с основанием боковых 8 и торцевых 9 стен. На основании расположен пол с разгрузочными люками 10. При этом каждая торцевая стена 9 расположена вертикально над автосцепным устройством 3, непосредственно или опосредованно закреплена на концевой балке 6, смещена вдоль продольной оси 11 полувагона за пределы концевой балки 6 и состоит из каркаса 9.1, перекрытого обшивкой 9.2. Соответствующая концевая балка 6 состоит из верхнего листа 6.1 и может быть дополнена вертикальным листом 6.2 и нижней полкой (на чертеже не показано). На продольной оси 11 полувагона расположена ударная розетка переднего упора 12 автосцепного устройства 3.
Верхний лист 6.1 каждой концевой балки 6 выполнен из гнутого профиля (фиг. 3, 4, 5, 6) с многократной гибкой, верхняя часть которого соединена с обшивкой 9.2 торцевой стены 9. Верхний лист 6.1 выполнен из гнутого профиля любой формы, имеющего отогнутую вверх часть - верхнюю часть 6.3, в том числе, Z-образного, W-образного или из профиля, содержащего вертикальную и горизонтальную полки. При этом верхний лист 6.1 может быть изготовлен на простом гибочном оборудовании путем по меньшей мере двух операций гибки.
Причем верхняя часть 6.3 верхнего листа 6.1 соединена с обшивкой 9.2 торцевой стены 9, например, с помощью, сварки, как с ее внешней стороной, так и с внутренней.
Торцевая стена 9 может быть расположена на расстоянии 5-250 мм от центра концевой балки 6 в центральной части полувагона, в районе присоединения переднего упора 12, измеренном по горизонтали от обшивки 9.2 торцевой стены 9. А отношение высоты гнутого элемента профиля верхнего листа 6.1 концевой балки 6 по отношению к высоте кузова, измеренного от уровня пола с разгрузочными люками 10 до верха верхней обвязки торцевой стены 9, находится в диапазоне от 0,007-0,15.
Источники информации:
1. Альбом справочник 002И-2006 ПКБ ЦВ «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм» / Утв. Департаментом вагонного хозяйства ОАО "РЖД", 2006 г., стр. 87.
2. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. В.В. Лукина. - М.: Маршрут, 2004. - 424 с., С. 113-114, рис. 3.47.
3. Патент РФ №100037, опубл. 10.12.2010.
4. Патент РФ №159868, опубл. 20.02.2016.