ВАГОН-ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КРУПНОГАБАРИТНОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции специальных грузовых вагонов для перевозки листового проката увеличенной длины (до 18,3 м) и ширины (до 4,5 м). Указанный листовой прокат применяется в промышленности, в основном, для производства сварных одношовных труб диаметром до 1420 мм.
Известны различные способы перевозки негабаритных по ширине грузов на железнодорожных транспортных средствах, a.s. SU №1558739 A1 [1], a.s. SU №1111913 A [2], которые предусматривают наклонное расположение груза на транспортном средстве для обеспечения вписывания в требуемый габарит подвижного состава. Недостатком указанных конструкций является стационарное наклонное закрепление грузонесущей верхней рамы, что не позволяет при проведении погрузочно-разгрузочных операций расположить листы горизонтально в удобное и безопасное положение для их строповки и последующей погрузки или разгрузки. Кроме этого, указанные транспортные средства после погрузочных или разгрузочных работ требуют корректировки центра тяжести вагона в поперечном сечении противовесами.
Известен также вагон для транспортировки груза большой ширины с поворотной грузовой площадкой, которая при проведении погрузочно-разгрузочных операций устанавливается в горизонтальное положение, патент ЕР №687610 A1 [3]. Недостатком такой конструкции является отсутствие индивидуального привода для поворота грузовой площадки, а также эксцентричное расположение груза, что требует корректировки центра тяжести груженого вагона путем перекачивания жидкости из одной емкости в другую.
Указанные недостатки исключены в других разработках грузовых вагонов-платформ. Известен вагон-платформа для листового проката, патенты RU №51949 U1 [4], RU №71613 U1 [5], патентообладатель ОАО «Днепровагонмаш», Украина, который состоит из несущей нижней рамы, опирающейся на типовые ходовые части - тележки, и верхней грузонесущей платформы. Грузонесущая платформа представляет собой плоскую рамную конструкцию с частичной обшивкой листами, шарнирно закреплена на несущей раме и имеет возможность поворота в фиксированные наклонное и горизонтальное положение при помощи пневматического рычажного привода. Указанные технические решения применены в конструкции известного вагона-платформы для листового проката модели 13-4107 производства ОАО «Днепровагонмаш», Украина, предназначенного для перевозки листа длиной не более 12,5 м, что определяется длиной погрузочной площадки грузонесущей рамы и вагона-платформы в целом.
Вагон-платформа модели 13-4107 является наиболее близким действующим (эксплуатируемым) вагоном-прототипом к предлагаемому техническому решению.
К недостаткам конструкции вагона-прототипа следует отнести ограниченную длину (до 12,5 м) перевозимого листового проката, учитывая последовательное освоение трубопрокатными предприятиями изготовление труб большого диаметра (до 1420 мм) длиной до 18,3 м и предъявление к перевозкам листов этой же длины, а также оборудование конструкции массивными подпорными стойками изменяющейся длины со сложными стопорными механизмами, приводящимися в действие вращением винтов, которые обеспечивают поступательное движение фиксирующих подпорные стойки клиньев. Кроме этого, плоская конструкция грузонесущей платформы с обшивкой листами имеет большую массу тары, особенно если ее длина обеспечивает размещение листа длиной до 18,3 м, что снижает грузоподъемность вагона-платформы в связи с действующим на железных дорогах ограничением нагрузки от колеса типовой тележки на рельс.
Целью изобретения является создание конструкции вагона-платформы для перевозки крупногабаритного листового проката шириной до 4,5 м и длиной до 18,3 м с обеспечением всех требуемых нормативной документацией показателей прочности и надежности, повышением эффективности перевозок за счет рациональной массы тары и высокой грузоподъемности, а также уменьшения трудоемкости при проведении погрузочно-разгрузочных операций за счет более простой фиксации грузонесущей платформы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях.
Для достижения указанного технического результата предлагаемый вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката содержит несущую раму, установленную на две типовые тележки, на которой шарнирно закреплена грузонесущая платформа, имеющая возможность устанавливаться в два фиксированных положения: горизонтальное (погрузочно-разгрузочное) и наклонное (транспортное). Грузонесущая платформа представляет собой сварную металлическую конструкцию, основным несущим элементом которой является трехгранная пространственная ферма, оборудованная необходимыми элементами для размещения и надежного закрепления груза от продольных и поперечных перемещений. Особенностью пространственной фермы в сравнении с плоскими рамными конструкциями является более низкая металлоемкость и способность воспринимать значительные нагрузки, действующие в любом направлении. На поперечных элементах грузонесущей платформы установлены передвижные упоры, препятствующие поперечному смещению груза, при этом перемещение передвижных упоров осуществляется с заданным шагом за счет установки выступающих упорных осей в ответные пазы на поперечных элементах, тем самым обеспечивая требуемое смещение центра тяжести груза относительно продольной оси вагона-платформы. Грузонесущая платформа опирается на несущую раму непосредственно через опоры в основании фермы, при этом основание располагается над верхней плоскостью несущей рамы, что исключает необходимость в оборудовании дополнительными массивными опорными стойками. Опоры, расположенные на грузонесущей платформе во взаимодействии с ответными опорами и упорами несущей рамы ограничивают сдвиг грузонесущей платформы в транспортном положении относительно несущей рамы как в продольным так и в поперечном направлениях. Поворот грузонесущей платформы осуществляется при помощи пневматического рычажного привода, при этом нет единой фиксированной оси поворота, все шарнирные соединения, за исключением закрепленных к несущей раме, перемещаются в поперечной плоскости оси вагона-платформы по траекториям в виде дуг, рассчитанных для обеспечения эффективного направления вектора силы во время движения. Закрепление грузонесущей рамы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях осуществляется при помощи сдвижных осей-фиксаторов, которые в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях грузонесущей платформы перемещаются в соответствующие отверстия рычагов. Сдвижные оси-фиксаторы имеют возможность продольного перемещения и вращения, оборудованы рукоятками, имеющими возможность устанавливаться в пазы корпуса фиксатора, тем самым блокируя возможность перемещения осей и выхода их из зацепления с отверстиями рычагов.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами. Где на представленных фигурах изображено:
фиг.1 - общий вид вагона-платформы;
фиг.2 - Грузонесущая платформа (в изометрии);
фиг.3 - поперечный разрез грузонесущей платформы;
фиг.4 - вид на упоры с опорами, ограничивающих перемещение грузонесущей платформы в продольном и поперечном направлениях;
фиг.5 - вид на рычаг и сдвижные оси-фиксаторы в свободном и фиксирующем грузонесущую платформу положениях;
фиг.6 - вид на рычажную систему с шарнирами в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях грузонесущей платформы;
Несущая рама 1 вагона-платформы для крупногабаритного листового проката устанавливается на типовые двухосные тележки 2 и оборудуется ударно-тяговыми приборами 3, системой автоматического тормоза 4 с индивидуальным приводом на каждую тележку. Стояночным тормозом 5 оборудована одна из тележек.
На несущую раму установлена грузонесущая платформа 6, основным несущим элементом которой является трехгранная пространственная ферма 7, оборудованная поперечными элементами 8 и 9 для размещения листового проката. На поперечных элементах 8 установлены передвижные упоры 10, препятствующие поперечному смещению груза, при этом упоры устанавливаются в положение, требуемое для расчетного смещения центра тяжести груза относительно продольной оси несущей рамы, что обеспечивает устойчивость вагона-платформы в эксплуатации. Перемещение передвижных упоров осуществляется с заданным шагом, при этом закрепление упора происходит за счет установки выступающих упорных осей 11 в ответные, пазы 12 на поперечных элементах 8. Грузонесущая платформа оснащена стационарными торцевыми стенками 13, а также откидывающимися упорами 14, которые служат для ограничения продольного сдвига листов длиной 17-18,3 м и 10,6-12,5 м соответственно. Также грузонесущая платформа в основании оборудована цилиндрическими опорами 15 в количестве 8 штук, при этом крайние четыре опоры взаимодействуют с ответными опорами 16 и упорами 17 на несущей раме и ограничивают сдвиг грузонесущей платформы как в продольном так и в поперечном направлениях.
Пневматический рычажный привод 18 состоит из рычажной системы и приводится в действие пневматическими цилиндрами 19. При повороте грузонесущей платформы шарнирные закрепления 20 и 21 являются фиксированными, остальные шарнирные соединения подвижны. Закрепление грузонесущей рамы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях осуществляется при помощи сдвижных осей-фиксаторов 22 и 23, которые в одном и втором положениях перемещаются в соответствующие отверстия рычагов 24. Сдвижные фиксаторы состоят из оси 25, направляющего корпуса 26 и рукояток 27, оси имеют возможность продольного перемещения и вращения в корпусе, рукоятки имеют возможность устанавливаться в пазы корпуса, тем самым блокируя возможность перемещения осей и выхода их из зацепления с отверстиями рычагов.
Предлагаемая конструкция вагона-платформы для перевозки крупногабаритного листа позволяет исключить недостатки серийно-выпускаемых вагонов, обеспечить необходимую прочность, уменьшить металлоемкость за счет рациональной конструкции верхней рамы, тем самым увеличивая грузоподъемность, а также снизить трудоемкость при проведении погрузочно-разгрузочных операций.
Предприятием-заявителем разработаны рабочие чертежи вагона-платформы модели 13-9807 для перевозки крупногабаритного листового проката, включающие указанные технические решения, а также планируется начало производства для обеспечения потребности в перевозках металлургических и трубопрокатных предприятий Российской Федерации и стран СНГ.
Источники информации.
1. Авторское свидетельство SU №1558739 A1 B60P 3/40, B61D 3/16, В60Р 7/10, «Транспортное средство для перевозки длинномерных и крупногабаритных грузов в наклонном положении».
2. Авторское свидетельство SU №1111913 А, B61D 3/16 «Железнодорожный транспортер сцепленного типа».
3. Патент ЕР №687610 A1, 6 B61D 3/16, «Вагон для транспортировки груза большой ширины».
4. Патент RU №51949 U1, B61D 3/16, на полезную модель «Вагон-платформа для листового проката».
5. Патент RU №71613U1, B61D 3/16, на полезную модель «Вагон-платформа для широкоформатного листового проката».