ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ГРУЗОВОЙ ВАГОН
RAILWAY FREIGHT CAR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к железнодорожному грузовому вагону, содержащему грузовой транспортер и переднюю и заднюю тележки, причем грузовой транспортер содержит передний и задний концы, на которых он соединен с возможностью отсоединения с соответствующими тележками, грузовой транспортер можно у каждого конца смещать в поперечном направлении относительно тележки, при этом грузовой транспортер снабжен на каждом конце поддерживающим устройством, которое поддерживает концы грузового транспортера в положении, при котором он смещен относительно тележки.
Предпосылки к созданию изобретения
Известный железнодорожный грузовой вагон имеет признаки, описанные во вводной части настоящей заявки, раскрыт в WO 96/11829.
Когда грузовой транспортер освобождают от тележек с одного или обоих концов, чтобы переместить его в положение для погрузки и выгрузки, поддерживающее устройство выдвигают вниз прямо между железнодорожными рельсами для того, чтобы упереть его в основание. Поддерживающее устройство содержит ведущее колесо, посредством которого выполняют смещение, и два поддерживающих колеса, посредством которых обеспечивают повышенную стабильность грузового носителя во время смещения. Чтобы рельсы не оставались на пути движения, между рельсами и рядом с ними располагают бетонную плиту. Верхнюю поверхность плиты располагают на одном уровне с верхними сторонами рельсов. Недостатком такой конструкции поддерживающего устройства является то, что для такого устройства требуется прочное и, по существу, плоское основание, чтобы устройство функционировало удовлетворительным образом. Следовательно, необходимы вышеупомянутые специально изготовленные бетонные плиты, по которым можно было бы прокатывать поддерживающее устройство.
Можно предположить, что вариант устройства согласно WO 96/11829 с четырьмя колесами, охваченными гусеничными лентами из армированной резины, мог бы получить более широкое распространение, но это не определено. Кроме того, такая конструкция является относительно сложной.
Более того, в EP 0622284 раскрыт железнодорожный грузовой вагон, содержащий грузовой транспортер, который, в свою очередь, опирается на расположенную внизу каркасную конструкцию. Каркасная конструкция выступает между тележками и своими концами фиксированно присоединена к ним. Грузовой транспортер поворачивают вокруг центра и с нижней его стороны имеются поддерживающие колеса, которые опираются на изогнутые балки каркасной конструкции. Во время поворота колеса прокатывают по этим балкам. Грузовой транспортер на обоих концах снабжен поворотным поддерживающим колесом с каждой стороны, которое может быть опущено при погрузке и выгрузке для обеспечения дополнительной безопасности в форме защиты от наклона. Расположение поддерживающих колес по сторонам обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что не требуется вышеупомянутая специальная бетонная плита. Недостатки этого железнодорожного грузового вагона, с другой стороны, заключаются в том, что конструкцию можно использовать только для поворота грузового носителя относительно центра, что каркасная конструкция выступает в вертикальном направлении таким образом, что грузовой транспортер располагается на нежелательно высоком уровне над землей и что основание должно быть плоским и прочным.
Краткое описание изобретения
Целью изобретения является создание железнодорожного грузового вагона такого типа, который упомянут во вводной части, поддерживающее устройство которого можно использовать также без специальных сооружений, подобных вышеупомянутым бетонным плитам, и которое можно использовать при достаточно мягких и/или неровных основаниях.
Эта цель достигается путем создания железнодорожного грузового вагона согласно изобретению, как это определено в пункте 1 формулы изобретения.
Согласно одному варианту изобретения обеспечивают железнодорожный грузовой вагон, содержащий грузовой транспортер и переднюю и заднюю тележки, причем грузовой транспортер с возможностью отсоединения соединен с соответствующими тележками, и грузовой транспортер выполнен с возможностью смещения в поперечном направлении относительно каждой тележки. Грузовой транспортер имеет передний и задний концы и на каждом конце снабжен поддерживающим устройством. С помощью соответствующих поддерживающих устройств поддерживают грузовой транспортер в положении, при котором его смещают относительно тележки, и каждое поддерживающее устройство содержит упорное устройство, выполненное с возможностью перемещения в вертикальном направлении между поднятым вверх положением и выдвинутым положением. В выдвинутом положении упорное устройство упирают в основание, обычно - в землю. Железнодорожный грузовой вагон дополнительно содержит на каждом его конце смещающее приводное устройство для смещения грузового носителя относительно тележки по меньшей мере вдоль первоначального расстояния смещения и устройство для предотвращения наклона, выполненное с возможностью противодействия по меньшей мере во время части смещения наклону грузового носителя. Каждое упорное устройство содержит ползун, выполненный с возможностью упора в основание в выдвинутом положении.
Благодаря сочетанию смещающих, предотвращающих наклон и поддерживающих устройств обеспечивают широкий диапазон применений. Таким образом, например, является возможным сначала сместить грузовой транспортер на некоторое расстояние, а затем выдвинуть упорное устройство поддерживающего устройства вниз до упора в землю за рельсом. Во время первого перемещения, которое осуществляют посредством смещающего устройства, и/или позже во время смещения с помощью устройства для предотвращения наклона противодействуют любому наклону грузового носителя. При выдвинутом вниз упорном устройстве грузовой транспортер можно очень надежным образом дополнительно смещать в положение, в котором надлежит производить погрузку/выгрузку. Если земля относительно мягкая, то с помощью ползуна обеспечивают условия, при которых упорное устройство скользит по верху или, во всяком случае, на такой высоте, что обеспечивается непрерывное смещение. Конечно, имеет место зависимость от расположения упорного устройства, если смотреть в поперечном направлении грузового носителя, и от взаимоотношения между этим расположением и тем, насколько большим может быть выполнено первоначальное смещение. Однако не сложно понять, что средства, определенные в формуле изобретения, достаточны для осуществления такого решения.
В одном варианте железнодорожного грузового вагона согласно изобретению каждое упорное устройство дополнительно содержит поддерживающее колесо, причем часть поддерживающего колеса по меньшей мере в выдвинутом положении, выступает ниже нижней стороны ползуна. В другом варианте положение поддерживающего колеса можно регулировать таким образом, чтобы в упомянутом выдвинутом положении оно могло также быть расположено в положении, при котором оно не выступает ниже нижней стороны ползуна. Сочетание поддерживающего колеса и ползуна является благоприятным, поскольку трение относительно основания минимизировано при всех типах оснований. Если основание жесткое, а поддерживающее колесо выступает ниже нижней стороны ползуна, то оно прокатывается по основанию, тогда как ползун свободно подвешен. Если, однако, основание столь мягкое, что поддерживающее колесо погружается в него, то ползун воспринимает в некоторой степени или полностью нагрузку и скользит по основанию. Это означает, что трение уменьшается по сравнению с трением колеса, которое зарывается глубоко в основание. При различных основаниях вариант с регулируемым поддерживающим колесом обладает преимуществом, заключающимся в том, что можно выбирать, следует ли использовать поддерживающее колесо или нет. Как будет очевидно из дополнительных вариантов, под объем изобретения подпадают решения с использованием множества ползунов и/или множества поддерживающих колес различных конфигураций для достижения оптимальной применимости. Кроме того, как также определено в одном варианте, ползун предпочтительно имеет форму лыжи и в этом случае его конец, загнутый вверх, позволяет даже еще лучше передвигать его скольжением по мягким основаниям. Поскольку идея изобретения заключается в том, что можно опускать упорное устройство со стороны, т.е. снаружи, от рельсов железнодорожного пути, может быть предпочтительным ограничение выхода поддерживающего устройства в поперечном направлении несущей части. Это достигается выполнением ползуна как можно более коротким и соответственно в сочетании с поддерживающим колесом путем выполнения колеса как можно меньшего размера. В то же время диаметр поддерживающего колеса должен иметь определенный минимальный размер для того, чтобы поддержать хорошую прокатываемость на (во всяком случае) полумягких основаниях. Предпочтительные примеры практического осуществления описаны ниже.
В варианте железнодорожного грузового вагона согласно изобретению ползун выполнен с отверстием, через которое должна пройти упомянутая часть поддерживающего колеса. Этот вариант обладает преимуществом, заключающимся в том, что для поддерживающего колеса и ползуна используют общую поверхность основания. Кроме того, отсутствует риск того, что перед колесом может набраться слишком много материала, препятствующего возможности прокатывания колеса по нему.
В одном варианте железнодорожного грузового вагона согласно изобретению управляющее устройство и поддерживающее устройство как одно целое прикреплены к боковой балке грузового транспортера. В этом варианте обеспечивают достаточное смещение в поперечном направлении поддерживающего устройства и, следовательно, упорного устройства и, кроме того, поддерживающее устройство может быть выполнено более компактным. В другом варианте поддерживающее устройство вместо этого содержит управляющий рычаг, к одному концу которого присоединено управляющее устройство для управления им, а другой конец рычага установлен с возможностью поворота в фиксирующей части грузового транспортера. Управляющий рычаг имеет протяженность в боковом направлении грузового транспортера, а упорное устройство присоединено к управляющему рычагу между его концами. В этом варианте достигают уменьшения нагрузки на управляющее устройство благодаря действию управляющего рычага.
В варианте железнодорожного грузового вагона согласно изобретению грузовой транспортер содержит боковые балки, расположенные на противоположных сторонах грузового транспортера, и каждое устройство для предотвращения наклона содержит поперечину, которая проходит между боковыми балками у их концов. Поперечина присоединена с возможностью перемещения и отсоединения к тележке посредством соединительной части, причем поперечина выполнена с возможностью упора на соединительную часть по меньшей мере вдоль первоначального расстояния смещения. Эта конструкция является простой и прочной, благодаря чему исключен риск наклона грузового транспортера во время начала смещения одного ее конца или обоих концов относительно соответствующей тележки, и одна боковая балка грузового транспортера расположена снаружи бокового края тележки.
Дополнительные цели и преимущества изобретения будут описаны ниже на примерах вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
Примерные варианты осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 и 2 - схематический вид сбоку и соответствующий схематический вид в перспективе железнодорожного грузового вагона согласно изобретению с нагрузкой в виде грузового автомобиля на ней;
фиг.3a-3d - схематические виды в перспективе, на которых показан процесс погрузки;
фиг.4 - схематический вид в разобранном состоянии варианта конца железнодорожной грузового транспортера согласно изобретению;
фиг.5-8 - схематические виды в перспективе других вариантов поддерживающих устройств, включенных в состав железнодорожного грузового вагона согласно изобретению;
фиг.9a, 9b, 10-13 - схематические виды в перспективе других вариантов упорных устройств согласно изобретению;
фиг.14-15 - схематические виды сверху других положений при погрузке/выгрузке.
Описание вариантов исполнения изобретения
Изобретение относится к железнодорожному грузовому вагону, созданному с учетом современной концепции погрузки и выгрузки транспортных средств целиком. На Фиг.1 и 2 подробно показан железнодорожный грузовой вагон 1, на котором расположен грузовой автомобиль 2. На Фиг.2 показан принцип конструкции, позволяющий осуществить концепцию.
Железнодорожный грузовой вагон содержит грузовой транспортер 3, соединенный с возможностью отсоединения с передней и задней тележками 5, 7. При выполнении погрузки транспортного средства, например грузового автомобиля, один (передний) конец грузового транспортера 3 освобождают и смещают, в данном случае путем поворота вокруг оси, расположенной на другом (заднем) конце грузового транспортера, относительно тележки 7. Поперечину 9, входящую в состав устройства для предотвращения наклона, которое более подробно описано ниже, освобождают с одного ее конца и отводят. Затем транспортное средство можно завезти на грузовой транспортер 3, после чего грузовой транспортер возвращают в первоначальное положение и фиксируют. На Фиг.14 показано, что другой конец грузового транспортера 3 может быть также повернут наружу соответствующим образом. На Фиг.15 показано другое альтернативное положение при погрузке и выгрузке, где оба конца грузового транспортера 3 смещены в одну и ту же сторону таким образом, чтобы грузовой транспортер располагался рядом с тележками параллельно железнодорожному пути.
Как показано на Фиг.4, грузовой транспортер 3 содержит две расположенные на расстоянии противоположные боковые балки 11, 13 и нижнюю часть или часть 15 платформы, проходящую между ними. Нижняя часть 15 представляет собой действительную поверхность, несущую нагрузку, на которой располагают транспортное средство 2. Для обеспечения безопасного смещения грузового транспортера 3 относительно соответствующих тележек 5, 7 железнодорожный грузовой вагон 1 перемещают следующим образом. Следует, во-первых, подчеркнуть, что оба конца железнодорожного грузового вагона 1 предпочтительно, во всяком случае в данном варианте исполнения, выполнены конструктивно одинаково. По этой причине подробно описан только один ее конец. Снизу расположена тележка 5, находящаяся в контакте с рельсами посредством колес. Промежуточная часть 17 расположена поверх тележки. Промежуточная часть 17 шарнирно соединена с тележкой посредством выступающей части 19 оси, которая опущена в гнездо 21 в тележке. Промежуточная часть снабжена присоединительными средствами (не показаны) для присоединения грузового вагона 1 к другому грузовому вагону или к локомотиву, в общем, известным способом. Промежуточная часть 17 дополнительно снабжена боковыми элементами 23, 25 рамы, между которыми установлена направляющая 27. Параллельно направляющей расположено смещающее приводное устройство, содержащее подающий механизм 28, который поддерживают с помощью двух взаимодействующих узлов 29, 31 поршень-цилиндр. Грузовой транспортер содержит поперечину 9 (см. также Фиг.3), шарнирно установленную между концами боковых балок 11, 13 с возможностью отсоединения от них. В положении транспортировки, когда грузовой вагон 1 надлежит перемещать по рельсам, грузовой транспортер 3 соединен с промежуточной частью 17, и соединительные выступающие части 35, 37 на концах боковых элементов 23, 25 рамы находятся в зацеплении с соответствующими соединительными выемками 39, 41 на концах боковых балок 11, 13. В то же время поперечина 9 расположена параллельно направляющей 27 и опирается на нее или располагается с небольшим зазором относительно нее. С помощью первых сцепляющих средств 33, 34 сцепляют боковые балки 11, 13 с боковыми элементами 23, 25 рамы, а с помощью вторых сцепляющих средств 24, 26 сцепляют поперечину 9 с боковыми балками. Сцепляющими средствами можно, например, управлять гидравлически и они изображены на чертеже в сильно упрощенном виде. Часть подающей балки 43, которая является продолговатой выступающей частью поперечины 9 и которая проходит вдоль поперечины 9, вставлена в углубление 45 в подающем механизме 28.
Два поддерживающих устройства 47, 49 расположены на конце грузового транспортера 3. Поддерживающие устройства одинаковы, но расположены зеркально. По этой причине только одно из них будет описано более подробно. Поддерживающее устройство 47 содержит управляющий рычаг 51, управляющее устройство 53 и упорное устройство 55. Управляющее устройство 53 установлено с внутренней стороны боковой балки 11. Один конец 57 управляющего рычага 51 шарнирно соединен с передним концом нижней части 15 в центре нижней части 15, а его другой конец 59 шарнирно соединен с управляющим устройством 53. Упорное устройство 55 установлено на управляющем рычаге 51 между его концами 57, 59.
Как это наилучшим образом показано на Фиг.5, упорное устройство 55 содержит опору 61, один конец которой присоединен к управляющему рычагу 51, а другой конец представляет собой приспособление для крепления ползуна 63, выполненного в форме лыжи, и двух поддерживающих колес 65, 66. Ползун 63 шарнирно соединен с опорой 61, а поддерживающие колеса 65, 66 присоединены к опоре 61 с возможностью вращения. Ползун 63 выполнен с двумя отверстиями 67, 68. Поддерживающие колеса 65, 66 выступают сквозь соответствующие отверстия (см. также, например, Фиг.9a). Поддерживающие колеса 65, 66, таким образом, выступают ниже нижней стороны ползуна 63. Поддерживающие колеса 65, 66 выступают в такой мере, чтобы они упирались в основание, если основание жесткое или достаточно жесткое, тогда как ползун 63 по существу не должен упираться в основание. В то же время поддерживающие колеса 65, 66 не должны выступать в такой мере, чтобы создавать значительное торможение на мягком основании, где поддерживающие колеса 65, 66 погружаются в основание, а ползун 63 упирается в основание.
Управляющее устройство 53 является узлом поршень-цилиндр, который выполнен с возможностью опускания и подъема наружного конца 59 управляющего рычага 51 и, таким образом, приспособлен к повороту рычага относительно другого его конца 57. В результате этого упорное устройство 55 перемещается в вертикальном направлении.
На Фиг.7 показан схематически альтернативный вариант, где управляющие устройства 54′ расположены с наружной стороны боковых балок.
Смещение грузового транспортера 3 относительно тележки 5 из положения транспортировки в положение для погрузки и выгрузки выполняют следующим образом. Сначала освобождают сцепляющие средства 33, 34 таким образом, что грузовой транспортер 3 становится подвижным относительно промежуточной части 17. Затем конец грузового транспортера 3 выводят на некоторое расстояние с помощью подающего механизма 28, перемещаемого в поперечном направлении с помощью узлов 29, 31 поршень-цилиндр. Подающий механизм 28 посредством одного или более входящих в зацепление штырей, которые вставлены в отверстия в подающей балке 43, находится в зацеплении с подающей балкой 43 на поперечине 9 и тянет ее вдоль направления ее перемещения. Как только конец грузового транспортера 3 смещен, в данном варианте повернут наружу, настолько далеко, что упорное устройство располагается снаружи от рельса, упорное устройство опускают и упирают в основание с помощью управляющего устройства 53 (см. Фиг.3a). Упорное устройство 55 выдвигают вниз таким образом, чтобы принять значительную часть веса грузового транспортера 3 от поперечины 9. С помощью подающего механизма 28 продолжают выдвигать наружу конец грузового транспортера 3. Во время этого перемещения поддерживающие колеса 65, 66 прокатывают и/или, в зависимости от природы основания, ползун или лыжу 63 перемещают скольжением по основанию, которое обычно является землей. При необходимости подающий механизм 28 освобождают от подающей балки 43 и отводят назад для зацепления с новым отверстием в подающей балке 43. При завершении смещения, когда подающий механизм 28 находится в зацеплении с подающей балкой 43 посредством самого дальнего наружного отверстия в балке, а поперечина 9 находится на ее пути к полному выходу из направляющей, на землю опускают второе упорное устройство 56 (см. Фиг.3b) таким образом, чтобы грузовой транспортер 3 можно было смещать на последнее расстояние до тех пор, пока конец боковой балки 13 не достигнет конца промежуточной части 17. После этого один конец поперечины 9 освобождают таким образом, чтобы поперечину 9 можно было повернуть и отвести в сторону и опустить аппарель 69 для выгрузки и погрузки (см. Фиг.3c). В противном случае она будет находится на пути транспортного средства, которое надлежит закатить или скатить с несущей части 3 (см. Фиг.3d). Когда грузовой транспортер 3 надлежит вернуть в положение транспортировки, описанные операции выполняют в обратном порядке.
Вариант железнодорожного грузового вагона согласно изобретению, описанный выше, не следует рассматривать как ограничивающий объем изобретения. Возможно большое количество модификаций в объеме изобретения, определенном формулой изобретения. Некоторые примеры таких модификаций представлены ниже.
Некоторые альтернативные варианты выполнения упорного устройства показаны очень схематично на Фиг.9a, 9b, 10-13. В одном варианте упорное устройство содержит поддерживающее колесо 71, которое выступает сквозь отверстие 73 в ползуне 75. В другом варианте устройство содержит два смежных ползуна 81, 83, каждое из которых взаимодействует с поддерживающими колесами 85 и 87 соответственно. В еще одном варианте упорного устройства положение поддерживающего колеса 101 можно регулировать по вертикали. Другими словами, поддерживающее колесо 101 можно устанавливать на других уровнях таким образом, чтобы оно выступало в большей или меньшей степени или не выступало совсем из отверстия в ползуне 103. В другом альтернативном варианте (см. Фиг.11) предусмотрено отверстие в ползуне 111, разделяя его на две отдельные части 113, 115, между которыми расположено поддерживающее колесо 117. При такой очень упрощенной конструкции упорное устройство содержит только ползун и приспособление для его присоединения, но не содержит поддерживающее колесо. Однако устройство обладает значительным преимуществом, если оно содержит также поддерживающие колеса, благодаря которым могут быть существенно снижены силы трения при перемещении по жестким основаниям. В другом варианте поддерживающее устройство содержит привод, например гидравлический привод или какой-либо другой источник движения, которым непосредственно приводят поддерживающее колесо или соответствующие поддерживающие колеса. С помощью привода можно самостоятельно выполнять смещение грузового транспортера, но можно также использовать его в качестве вспомогательного привода для смещения приводного устройства.
Кроме того, можно представить много модификаций поддерживающего устройства, выполненного как одно целое. Альтернативный вариант такого устройства показан на Фиг.6. В этом варианте нет управляющих рычагов. Упорное устройство 607 вместо этого непосредственно установлено на части управляющего устройства 605, 606. Поддерживающее устройство 601 и 603 в целом соответственно расположено с внутренней стороны боковых балок 11, 13. Управляющее устройство состоит из узла 605, 606 поршень-цилиндр. Упорное устройство 607 присоединено к поршню 606. На Фиг.8 показан альтернативный вариант, где поддерживающее устройство 603' установлено с наружной стороны боковой балки.
Устройства, показанные в примерах выше в виде узлов поршень-цилиндр, могут быть выполнены согласно другим техническим решениям, с помощью которых можно обеспечивать соответствующие функции.
Смещение грузового транспортера можно осуществлять различными способами, например с помощью цепного подающего механизма, винтового подающего механизма и т.п.
Более того, устройство для предотвращения наклона состоит в альтернативном варианте из опор 36, расположенных с каждой стороны соответствующей промежуточной части 17. Для простоты изображения на Фиг.4 показана одна из опор, хотя здесь в основном показан другой вариант железнодорожного грузового вагона с описанным выше вариантом устройства для предотвращения наклона. Однако ничего не мешает использованию сочетания этих устройств, показанных на Фиг.4, для получения таким образом еще более надежной конструкции. Опора 36 присоединена к боковому элементу 23 рамы и ее надлежит выдвинуть для того, чтобы ее свободный конец уперся в основание.
В альтернативном варианте поперечина исключена. Конец боковой балки, перемещаемый поверх промежуточной части, затем перемещают скольжением по направляющей. Конец может быть снабжен роликом, который прокатывают по направляющей. При возврате в исходное положение вариант, содержащий поперечину, обладает, однако, преимуществом, заключающимся в том, что поперечина направляет конец наружной боковой балки вверх, если она должна быть расположена под соединительной выступающей частью бокового элемента рамы. Для предотвращения такой ситуации целесообразно предусмотреть возможность автоматического контроля уровня поддерживающего устройства.