Устройство для закрывания крышек люков полувагонов
DEVICE FOR CLOSING HATCH COVERS OF LOW-SIDED CARS

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к оборудованию для сборки железнодорожных полувагонов.
Техническая проблема: отсутствие возможности применения существующих устройств для закрывания крышек люков полувагонов разных типоразмеров на заключительных стадиях изготовления или при производстве погрузочно-разгрузочных работ без применения ручного труда.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение заключается в обеспечении возможности закрывания крышек люков полувагонов разных типоразмеров, с разной высотой расположения крышек люков, с минимальными затратами времени на перенастройку, а также исключением ручного труда.
Из предшествующего уровня техники (авторское свидетельство на изобретение SU 766928, заявка №2660619/27-11 от 04.09.1978, опубликовано 30.09.1980, бюл. №36) известно устройство для закрывания крышек люков железнодорожного полувагона, содержащее тележку, установленную на рельсовом пути, параллельно основному пути, смонтированном на ее раме механизм подъема крышки люка, включающий в себя поворотную часть, выполненную в виде рычага, шарнирно закрепленного своим концом в верхней части упомянутой рамы, к раме также шарнирно присоединен силовой цилиндр для подъема рычага, рычаг снабжен на свободном конце роликами, взаимодействующими с крышкой люка, на силовом гидроцилиндре подвижно установлена выдвижная часть, содержащая жестко закрепленные на ней направляющие, в которых подвижно установлены ползуны с упорами с помощью которых закидки надвигаются на кронштейны крышки люка, по краям направляющих установлены два пневмоударных механизма для поворота секторов, запирающих закидки полувагона.
Недостатки данного устройства:
- отсутствие механизма вертикального и наклонного позиционирования, стойки, несущей механизм закрывания секторов запорных устройств крышек люков, что не позволяет обеспечить возможность закрывания крышек люков для разных типоразмеров полувагонов, с разной высотой расположения крышек люков, с минимальными затратами времени на перенастройку.
Также из предшествующего уровня техники (патент РФ на изобретение RU 2031027, заявка №5018720/11 от 24.12.1991, опубликовано 20.03.1995), известно устройство для открывания закрывания крышек разгрузочных люков бункерного вагона, содержащее смонтированный под вагоном приводной вал, кинематически связанный с крышками люков и ручной привод его поворота, включающий в себя червячную передачу, образованную на раме посредством кронштейна червячным валом, с рукояткой на конце, зацепленным с червячным сектором, при этом указанный сектор закреплен на приводном валу, а в кронштейне выполнена прорезь с круглыми уширениями на концах, в которой с возможностью установлена рукоятка червячного вала.
Недостатками данного устройства являются:
- отсутствие механизмов закрывания закидок, взаимодействующих с закидками запорного устройства крышки люка при его закрывании,
- отсутствие механизма вертикального и наклонного позиционирования, стойки, несущей механизм закрывания секторов запорных устройств крышек люков, что не позволяет обеспечить возможность закрывания крышек люков для разных типоразмеров полувагонов, с разной высотой расположения крышек люков, и не обеспечивает минимальные затраты времени на перенастройку.
Также, из предшествующего уровня техники (патент Украины на полезную модель UA 28131, заявка № U 200708339 от 20.07.2007, опубликовано 26.11.2007), известно устройство для закрывания крышки люка полувагона, содержащая тележку, установленную на железнодорожном пути, шарнирно закрепленного к раме тележки силового гидроцилиндра и захват крышки люка, выполненный на верхней части верхнего штока силового гидроцилиндра, нижняя часть штока гидроцилиндра подвижно соединена с опорой, а рама выполнена П-образной формы.
Недостатки данного устройства: отсутствие механизма вертикального и наклонного позиционирования, стойки, несущей механизм закрывания секторов запорных устройств крышек люков, что не позволяет обеспечить возможность закрывания крышек люков для разных типоразмеров полувагонов, с разной высотой расположения крышек люков, и не обеспечивает минимальные затраты времени на перенастройку.
Кроме того, из предшествующего уровня техники (авторское свидетельство на изобретение SU 1743955 заявка № пр. 4858425/11 от 09.08.1990, опубликовано 30.06.1992, бюл. №24), известно устройство для закрывания крышек люков полувагонов, содержащее установленную на пути, параллельном основному тележку, на тележке шарнирно установлены рычаг ускоренного подъема крышки люка и рычаги для правки и рихтовки крышки люка взаимодействующие только с поднятой крышкой люка и поэтому имеющие короткоходовые силовые цилиндры в качестве привода, на рычагах закреплены механизмы закрывания закидок, к раме тележке закреплена стойка, в которой установлены с возможностью поворота два пространственных кулака, имеющих клиновидные пазы. При этом пространственные кулаки поворачиваются от привода. На стойке также закреплен механизм закрывания секторов, состоящий из двух выдвижных шпинделей. Стойка имеет П-образную форму.
Конструкция данного устройства для закрывания крышек люков полувагонов выбрана в качестве прототипа как наиболее близкое по технической сущности и назначению.
Недостатком данного устройства является отсутствие механизма вертикального и наклонного позиционирования, не позволяет обеспечить возможность закрывания крышек люков для разных типоразмеров полувагонов, с разной высотой расположения крышек люков, с минимальными затратами времени на перенастройку.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленное устройство для закрывания крышек люков полувагонов, содержащее установленную на пути параллельному основному, тележку с приводом передвижения, на которой установлены шарнирно рычаг подъема крышки люка и по меньшей мере два прижимных рычага, приводящиеся в движение с помощью гидроцилиндров, механизмы закрывания закидок, закрепленные на прижимных рычагах, стойка П-образной формы, установленная на тележке, в которой расположены с возможностью поворота, два пространственных кулака, имеющие клиновидные пазы и приводящиеся во вращение приводами, на стойке также закреплен механизм закрывания секторов, состоящий из двух выдвижных шпинделей, отличающееся тем, что стойка ногами, через опоры шатунных шеек кривошипов, опирается на кривошипы механизма вертикального и наклонного позиционирования, состоящего из редуктора, с установленным на входном валу штурвалом и присоединенным к выходному валу кривошипом промежуточным, который в свою очередь связан валом через фланцы с кривошипом концевым, при этом кривошип промежуточный и кривошип концевой своими коренными шейками опираются через опоры на тележку, упорных винтов, которые совместно с внешними стяжками и с внутренними стяжками фиксируют стойку контргайками, а также дополнительно содержит механизм определения положения стойки в пространстве, состоящий из вертикальной шкалы в комплекте со стрелкой для указания положения по вертикали и угловой шкалы в комплекте со стрелкой, для указания отклонения от вертикали, при этом стрелка вертикальной шкалы закреплена на редукторе, а обе шкалы и стрелка угловой шкалы закреплены на боковой поверхности ноги стойки.
Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими материалами на фигурах 1÷4:
Фиг. 1 - Устройство для закрывания крышек люков полувагонов (общий вид);
Фиг. 2 - Устройство для закрывания крышек люков полувагонов (вид А);
Фиг. 3 - Устройство для закрывания крышек люков полувагонов (вид Б);
Фиг. 4 - Устройство для закрывания крышек люков полувагонов (вид В).
Устройство для закрывания крышек люков полувагонов содержит тележку 1 с приводом передвижения (не показан). На тележке 1 установлены шарнирно рычаг 4 подъема крышки люка, предназначенный для подъема крышки из нижнего (исходного) положения и прижимные рычаги 6, предназначенные для взаимодействия только с поднятой крышкой и приводящиеся в движение с помощью гидроцилиндров 2. Рычаг 4 движется за счет гидроцилиндра 3. На прижимных рычагах 6 закреплены механизмы закрывания закидок 7, взаимодействующие с закидками запорного устройства крышки люка при его закрывании.
На тележке установлена стойка 9, в которой расположены, с возможностью поворота, два пространственных кулака 8, имеющие клиновидные пазы и приводящиеся во вращение приводами 10. На стойке 9 также закреплен механизм закрывания секторов 15 который предназначен для одновременного поворачивания секторов запорного устройства крышки люка полувагона в закрытое положение с помощью шпинделей 21.
Стойка 9 имеет П-образную конструкцию и своими ногами 36 через опоры 23 шатунных шеек кривошипов опирается на кривошипы 18 и 19 механизма вертикального и наклонного позиционирования.
Механизм вертикального и наклонного позиционирования стойки 9 состоит из редуктора 11 с установленным на входном валу (не показан) штурвалом 13 и присоединенным к выходному валу (не показан) кривошипом промежуточным 18 который, в свою очередь, связан валом 14 через фланцы 16 с кривошипом концевым 19. Кривошипы 18 и 19 своими коренными шейками 20 опираются через опоры 17 на тележку 1. Упорные винты 26 совместно с внешними стяжками 5 и с внутренними стяжками 12 фиксируют стойку 9 и соответственно расположенные на ней механизмы в пространстве относительно тележки 1 и соответственно относительно запорных устройств крышки люка полувагона. Упорные винты 26 перемещаются в резьбовых втулках 28 и фиксируются контргайками 27.
Для определения положения стойки 9 в пространстве используется механизм определения положения стойки в пространстве, состоящий из:
- вертикальной шкалы 30 в комплекте со стрелкой 29 (для указания вертикального положения);
- угловой шкалы 31 в комплекте со стрелкой 32 (для указания отклонения от вертикали при наклонном положении).
При этом стрелка 29 вертикальной шкалы 30 закреплена на редукторе 11, а обе шкалы 30 и 31 и стрелка вертикального положения 32 закреплены на боковой поверхности ноги 36 стойки 9.
Устройство для закрывания крышек люков полувагонов работает следующим образом.
Тележка 1, управляемая оператором, перемещаясь вдоль полувагона, останавливается напротив открытого люка и фиксируется относительно люка путем взаимодействия пространственных кулаков 8, поворачиваемых приводами 10, со стойками кузова 35 полувагона. Оператор с помощью гидроцилиндра 3 поднимает рычаг 4, который по ходу движения подхватывает крышку 34 люка полувагона и поджимает ее центральную часть к кузову 35. Затем оператор с помощью гидроцилиндров 2 поднимает прижимные рычаги 6, которые взаимодействуя с крышкой 34 люка в районе кронштейнов, прижимают ее к проему люка в местах запорных механизмов. Далее механизмы закрывания закидок 7 заводят закидки за выступы кронштейнов крышки 34 люка. После этого оператор с помощью шпинделей 21 механизма закрывания секторов 15 производит поворачивание секторов запорных механизмов в положение «закрыто».
Так как разные модели полувагонов могут иметь отличающуюся друг от друга высоту расположения крышек люков в закрытом положении и соответственно разную высоту расположения запорных механизмов, то необходимо обеспечить, чтобы высотное расположение шпинделей 21 механизма закрывания секторов 15 соответствовало высотному расположению секторов запорных механизмов. Это обеспечивается за счет работы механизма вертикального и наклонного позиционирования стойки 9 в следующем порядке:
- внешние стяжки 5 отсоединяются от стойки 9;
- упорные винты 26 переводятся в крайнее нижнее положение;
- с помощью удлинения или укорачивания внутренних стяжек 12 задается требуемый угол наклона стойки 9 в сторону кузова полувагона или от кузова полувагона, при этом стойка 9 наклоняется за счет проворачивания опор 23 на шатунных шейках 22 кривошипа промежуточного 18 и кривошипа концевого 19, а угол наклона стойки 9 контролируется по угловой шкале 31 с помощью стрелки 32, которая сохраняет свое вертикальное положение за счет силы тяжести проворачиваясь относительно оси 33;
- при вращении штурвала 13 редуктора 11 происходит вращение коренных шеек 20 кривошипа промежуточного 18, а через фланцы 16 и вал 14 вращение передается на коренные шейки кривошипа концевого 19;
- вращение коренных шеек 20 кривошипа промежуточного 18 и кривошипа концевого 19 приводит к тому, что шатунные шейки 22 кривошипов совершают движение по окружности с радиусом 24. При этом стойка 9, опирающаяся своими ногами 36 на шатунные шейки 22 кривошипа промежуточного 18 и кривошипа концевого 19 через опоры 23, начинает подниматься или опускаться (в зависимости от направления вращения штурвала 13). Наибольшая высота перемещения стойки 9 по вертикали равна двум радиусам 24;
- так как в процессе подъема - опускания от падения стойку 9 удерживают внутренние стяжки 12, то вращая штурвал 13 необходимо добиться, что бы стойка 9 заняла вертикальное положение, что будет соответствовать положению стрелки 32 на «0» угловой шкалы 31, а изменения положения стойки 9 по высоте будут отражаться по показаниям вертикальной шкалы 30 с помощью стрелки 29. При необходимости угол наклона стойки 9 может отличаться от вертикального положения;
- после выставки стойки 9 по высоте и углу наклона к стойке крепятся внешние стяжки 5, упорные винты 26 выкручиваются из втулок 28 до плотного контакта оголовков 25 винтов с торцами опор 23 шатунных шеек кривошипов 18 и 19 и стопорятся контргайками 27. Таким образом, стойка 9 становится зафиксированной в пространстве относительно тележки 1.
Используя механизм вертикального и наклонного позиционирования стойки 9 можно обеспечить совпадение по высоте шпинделей 21 механизма 15 закрывания секторов с секторами запорных устройств крышек люков полувагонов, что позволит обслуживать полувагоны разных типов с разной высотой расположения крышек люков.
Использование устройства для закрывания крышек люков полувагонов, снабженного механизмом вертикального и наклонного позиционирования стойки, несущей механизм закрывания секторов запорных устройств крышек люков, обеспечивает возможность производить закрывание крышек люков для разных типоразмеров полувагонов, с разной высотой расположения крышек люков, с минимальными затратами времени на перенастройку. Таким образом, происходит расширение номенклатуры обслуживаемых полувагонов.
Заявляемое изобретение применяется в цехах вагоносборочного производства предприятия АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» и подтвердило свою технико-экономическую эффективность.