Узел крепления котла к раме вагона-цистерны

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям вагонов-цистерн, более точно к узлу крепления котла к раме вагона.
Из уровня техники известен узел для крепления вагона-цистерны на рамной конструкции, который содержит лапы котла, закрепленные монтажными участками на обечайке котла, жестко соединенные с лапами рамной конструкции, закрепленными монтажными участками на хребтовой балке. В монтажных участках лап котла выполнены сквозные вырезы для сварного соединения с монтажными участками лап рамной конструкции вагона-цистерны. В монтажном участке каждой лапы котла вагона-цистерны может быть выполнено два сквозных выреза, расположенных на одной оси и симметрично относительно поперечной оси лапы котла. В монтажном участке каждой лапы котла вагона-цистерны может быть выполнено три сквозных выреза, расположенных на одной оси и симметрично относительно поперечной оси лапы котла (RU 175957,  МПК B61D 5/06, B65D 90/12, опубл. 25.12.2017).
Недостатком такого решения является неравномерное распределение напряжений на раме вагона и их высокая концентрация в ее центральной части в местах установки лап рамы.
Известен узел крепления котла вагона-цистерны к раме, в частности к хребтовой балке, содержит приваренные к обечайке котла лапы и ответную часть хребтовой балки рамы. Между сопряженными участками лап котла и ответной части хребтовой балки рамы, расположенными под углом к горизонтали в диапазоне до 10°, установлена неметаллическая прокладка. Соединение лап котла, неметаллической прокладки и ответной части хребтовой балки рамы узла крепления котла к раме выполнено посредством элемента крепления, расположенного под углом к вертикали до 10° (RU 177727, МПК B61D 5/06, опубл. 06.03.2018).
Недостатком такого решения является сильный износ неметаллической прокладки в условиях эксплуатации.
Известен узел крепления котла вагона-цистерны к раме, который содержит лапы котла, приваренные к обечайке котла и жестко соединенные с ответной частью хребтовой балки рамы вагона-цистерны. Участки сопряжения лап котла и ответной части хребтовой балки рамы расположены под углом к горизонтали до 10° и элемент крепления расположен под углом к вертикали до 10° (RU 178942, МПК B61D 5/06, опубл. 23.04.2018).
Недостатком такого решения является отсутствие оптимального соотношения металлоемкости рамы вагона и прочности узла крепления котла к раме вагона.
Данная конструкция рамы взята в качестве ближайшего аналога.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности узла крепления котла к раме вагона-цистерны.
Указанный технический результат достигается узлом крепления котла на раме вагона-цистерны, содержащем лапы котла, жестко закрепленные на обечайке котла, соединенные чистыми болтами с лапами рамы и косынками, которые соединены со стенкой хребтовой балки продольными сварными швами, при этом лапы рамы жестко закреплены на верхней полке хребтовой балки посредством продольных сварных швов.
Косынки соединяют лапы рамы и лапы котла со стенкой хребтовой балки посредством чистых болтов и расположены в зоне торцов лап рамы, при этом косынки выполнены в виде гнутых фигурных пластин.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что между лапами рамы и хребтовой балкой рамы закреплены косынки, соединяющие лапы рамы и лапы котла со стенкой хребтовой балки посредством чистых болтов, при этом косынки расположены в зоне торцов лап рамы и выполнены в виде гнутых фигурных пластин.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 – представлено поперечное сечение узла крепления котла вагона-цистерны к раме; фиг. 2 – вид сбоку узла крепления котла вагона-цистерны к раме; фиг. 3 – выносной элемент А на фиг. 2 узла крепления котла вагона-цистерны к раме; фиг. 4 – сечение Б-Б на фиг. 2 узла крепления котла вагона-цистерны к раме.
Узел крепления котла на раме вагона-цистерны содержит лапы котла 1, жестко закрепленные на обечайке котла 2, соединенные чистыми болтами 3 с лапами рамы 4 и косынками 5, которые соединены со стенкой хребтовой балки 6 продольными сварными швами, при этом лапы рамы 4 жестко закреплены на верхней полке хребтовой балки 6 посредством продольных сварных швов.
Лапы котла 1, жестко закрепленные на обечайке котла 2, соединенные чистыми болтами 3 с лапами рамы 4 и косынками 5, которые соединены со стенкой хребтовой балки 6 продольными сварными швами, при этом лапы рамы 4 жестко закреплены на верхней полке хребтовой балки 6 посредством продольных сварных швов (фиг. 1).
Косынки 5 расположены в зоне торцов лап рамы 4 и выполнены в виде гнутых фигурных пластин (фиг. 2-3).
1
В стенках косынок 5 рамы вагона-цистерны (фиг. 3) выполнены технические пазы длиной l = 100…200 мм и шириной w = 10…20 мм для ее жесткого крепления со стенкой хребтовой балки 6, высота паза от нижней части косынки 5 составляет высоту h = 20…40 мм, а смещение от края косынок 5 составляет величину а = 20…100 мм, при этом угол сгиба α находится в пределах 90…120°, а высота вертикальной части косынки 5 составляет величину h = 40…100 мм (фиг. 6).
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить прочность узла крепления котла вагона-цистерны к раме.