КУЗОВ КРЫТОГО ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспортному средству, в частности к конструкции кузова крытого вагона, разгрузка которого осуществляется через разгрузочные люки.
При разгрузке вагона в случае разгрузки с закрытыми загрузочными люками в кузове образуется вакуум и в случае сильного разряжения возможна деформация крыши и боковых стен, в связи с чем в верхней части кузова предусмотрено отверстие, которое закрывают клапаном во избежание попадания атмосферных осадков.
Из уровня техники известен кузов крытого грузового вагона (RU 134504 U1, опубл. 20.11.2013), в котором в верхней части кузова имеются отверстия для устранения вакуума при разгрузке, оборудованные клапаном, выполненным в виде шарнирно закрепленной на обшивке пластины, перекрывающей это отверстие, автоматически открывающимся при разряжении воздуха внутри кузова и оборудованного козырьком, закрепленного на обшивке с наружной стороны кузова. При этом, по периметру отверстия внутри кузова закреплена рамка, образующая седло клапана для обеспечения плотного прилегания пластины клапана к седлу в наклонном к горизонтальной плоскости положении под действием собственного веса.
Технической проблемой, присущей указанному техническому решению, является расположение клапана с внутренней стороны кузова, а козырька клапана - снаружи, что требует отдельной установки этих элементов с разных сторон кузова - внутренней и наружной и усложняет изготовление кузова, и наличие горизонтально расположенного элемента рамки клапана, на котором возможно скапливание влаги и остатков груза, что снижает эффективность применения клапана.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение изготовления кузова крытого грузового вагона в части клапана, улучшение эксплуатационных качеств клапана.
Указанный технический результат достигается тем, что в кузове крытого грузового вагона, содержащем стены, которые включают в себя обшивку и стойки, в его верхней части выполнено сквозное отверстие для устранения вакуума при разгрузке, козырек, закрепленный снаружи кузова в зоне сквозного отверстия, клапан, содержащий седло и шарнирно закрепленную заслонку, согласно настоящей полезной модели седло клапана закреплено верхней частью на внутренней поверхности козырька и нижней частью на нижней кромке сквозного отверстия, при этом на внутренней поверхности козырька над седлом клапана закреплена заслонка клапана. Седло клапана может быть расположено под углом α в интервале от 30° до 60° относительно стены. Седло клапана в месте соединения со стеной может быть снабжено отбойником, закрепленным с внешней стороны кузова под углом от 30° до 60° относительно стены. Сквозное отверстие для устранения вакуума может быть выполнено в торцевой стене, либо в боковой стене кузова.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайшего аналога тем, что клапан закреплен с внешней стороны кузова вагона и козырек является его корпусом, так как седло клапана выполнено в виде рамки и закреплено с внешней стороны кузова на внутренних поверхностях козырька, при этом на седле со стороны кузова шарнирно закреплена заслонка, которая под собственным весом прилегает к седлу. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - крытый грузовой вагон (вагон-хоппер), фиг. 2 - торцевая стена кузова крытого грузового вагона, фиг. 3 - клапан в закрытом состоянии, фиг. 4 - клапан в открытом состоянии, фиг. 5 - клапан в закрытом состоянии (изометрический вид изнутри), фиг. 6 - клапан в открытом состоянии (изометрический вид изнутри).
В представленном на фигурах примере реализации заявляемого технического решения рассмотрен пример размещения отверстия для устранения вакуума в верхней части торцевой стены вагона-хоппера сочлененного типа, однако, стоит учитывать, что техническое решение может быть реализовано в крытых грузовых вагонах другого типа, а отверстие для устранения вакуума при разгрузке может быть выполнено в боковой стене кузова.
Кузов крытого грузового вагона включает стены 1 (Фиг. 1, 2), которые содержат обшивку 2 и стойки 3. В верхней части кузова, в данном примере, в верхней части торцевой стены 1 в обшивке 2 выполнено сквозное отверстие для устранения вакуума (не обозначено позицией). В зоне сквозного отверстия (Фиг. 3, 4) снаружи кузова на обшивке 2 торцевой стены 1 между стойками 3 закреплен козырек 4. Клапан содержит седло 5, выполненное в виде рамки со сквозным окном 5.1, заслонку 6 и отбойник 7. Верхняя часть седла 5 (Фиг. 5, 6) закреплена на внутренней поверхности козырька 4 посредством кронштейнов 8, а нижняя часть - на нижней кромке сквозного отверстия, выполненного в обшивке 2. Седло 5 расположено под углом α от 30° до 60° относительно обшивки 2 торцевой стены 1. Заслонка 6 шарнирно закреплена посредством оси 9, пропущенной через отверстие в кронштейне 8 также с внутренней стороны козырька 4 над седлом 5. В нижней части с внешней стороны кузова на седле 5 закреплен отбойник, расположенный под углом от 30° до 60° относительно обшивки 2 торцевой стены 1.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в упрощении изготовления кузова крытого грузового вагона в части клапана и улучшении эксплуатационных качеств клапана, достигается следующим образом.
Закрепление седла клапана и заслонки на внутренней поверхности козырька обеспечивает выполнение клапана единой конструкцией с козырьком, закрепляемой с внешней стороны кузова и позволяет упростить монтаж и демонтаж козырька на кузов крытого грузового вагона, что упрощает изготовления кузова крытого грузового вагона.
Расположение седла клапана под углом α относительно обшивки стены кузова выполненным в интервале от 30° до 60° обусловлено с одной стороны свободным скатыванием груза с седла клапана внутрь вагона, а с другой стороны прижатием заслонки к седлу клапана 5 под действием собственного веса, перекрывая тем самым внутреннюю полость кузова крытого грузового вагона от внешней среды. В транспортном положении заслонка клапана под действием собственного веса прижата к наклонно расположенному седлу.
Перекрытие проема между наружной стенкой 1 клапана (стенкой козырька) и обшивкой 2 стены кузова, через который воздух поступает в кузов при образовании там вакуума, не менее чем на половину посредством отбойника 7, площадь поперечного сечения которого не менее площади поперечного сечения окна 5.1 седла клапана, обеспечивает повышение работоспособности за счет образования сопла и увеличения скорости поступления воздуха внутрь кузова.
Наклон отбойника 7 относительно обшивки стены кузова в интервале от 30° до 60° обусловлен с одной стороны свободным скатыванием груза и влаги с верхней части отбойника 7, а с другой сторона направлением части отсекаемого воздуха в противоположную сторону от отбойника, что также повышает работоспособность клапана. Таким образом, поток воздуха, попадающий в проем при движении крытого грузового вагона, частично отсекается отбойником и направляется в противоположную сторону, создавая встречный поток части воздуха, не отсекаемого отбойником 7 и, следовательно, за отбойником 7 не образуется избыточного давления, которое могло бы приподнимать заслонку.
В процессе разгрузки крытого грузового вагона образуется разница давлений: разряженного давления в кузове вагона и атмосферного давления снаружи, за счет которой заслонка 6 приподнимается от седла клапана 5 и через лабиринт между козырьком 4 и отбойником 7 воздух поступает внутрь кузова, выравнивая разность давлений внутри и снаружи кузова крытого грузового вагона. После выравнивания давлений заслонка 6 под действием собственного веса опускается на седло клапана 5, перекрывая окно 5.1 седла клапана. Для быстрого выравнивания разницы давлений, а, следовательно, для повышенной работоспособности клапана, сквозное окно седла клапана выполнено площадью не менее 0,07% суммы площадей сечения проемов разгрузочных люков.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет выполнить вакуумный клапан единой усовершенствованной единой конструкцией, закрепленной на козырьке, что упрощает его монтаж и демонтаж и, тем самым, упрощает изготовление кузова крытого грузового вагона в целом, а также улучшает эксплуатационные качества клапана.