Способ автоматического крепления контейнеров от опрокидывания на раме вагона-платформы и устройство для его осуществления
METHOD OF AUTOMATIC FASTENING OF CONTAINERS FOR ROLLOVER PROTECTION ON FRAME OF PLATFORM CAR AND DEVICE THEREFOR

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам и устройствам, повышающим безопасность перевозки контейнеров, установленных на рамах железнодорожных платформ.
После ряда аварий на железнодорожном транспорте, связанных с опрокидыванием порожних контейнеров при сильном боковом ветре, согласно распоряжению ОАО «РЖД» №2115р от 19.10.2016 г. «Об утверждении Порядка организации безопасного пропуска грузовых поездов, в составе которых имеются порожние контейнеры, при прогнозировании опасного явления погоды по маршруту их следования» во время сильного ветра по ряду участков железнодорожной сети перевозка платформ с порожними контейнерами запрещена. Запрет действует, если скорость ветра в перпендикулярном направлении по отношению к оси железнодорожного пути превышает 20 м/с. Поэтому возникает необходимость закрепления контейнеров от опрокидывания в поперечной плоскости при действии сильного бокового ветра.
Из стандартов ИСО 1161 и ГОСТ Р51891 известны запирающие устройства для крепления контейнеров на раме железнодорожной платформы, состоящие из горизонтальной грузонесущей площадки, неподвижного кулачка (фиксатора), поворотной головки, верхняя часть которой должна заходить в угловой или промежуточный фитинг, устройства для поворота головки и закрепления её в нужном положении. Запирающие устройства могут быть жестко закреплены на транспортном средстве, установлены на шарнирах или установлены таким образом, чтобы они могли быть сняты.
Общим недостатком данных устройств является то, что фиксация контейнеров требует применение ручного труда (для поворота головки и закрепления её в нужном положении). Кроме того, крепления контейнеров на раме вагона-платформы обладают недостаточной удерживающей способностью от опрокидывания контейнера при воздействии сил бокового ветра со скоростью 20 м/с и выше.
Из ГОСТ Р ИСО 3874 известны откидные стопорные устройства, состоящие из горизонтальной грузонесущей площадки, поворотной головки, верхняя часть которой должна заходить в угловой или промежуточный фитинг, рукоятки или стопорного пальца для поворота головки и закрепления ее в нужном положении. Данные запирающие устройства должны быть закреплены на транспортном средстве или установлены таким образом, чтобы все устройства могли быть откинуты.
Общим недостатком таких устройств является то, что фиксация контейнеров также требует применения ручного труда (для поворота головки и закрепления её в нужном положении). Кроме того, такие крепления контейнеров не обладают достаточной прочностью поворотной головки при действии продольных ускорений (4g), возникающих при соударениях вагонов, и поэтому на вагонах-платформах, предназначенных для эксплуатации на железных дорогах колеи 1520 мм не применяются.
Известен способ крепления контейнеров на раме вагона-платформы и устройство для его осуществления (RU №2223188 от 03.01.2002, МПК B61D3/18, B60P7/13), принятый в качестве прототипа, включающий в себя установку контейнеров фитингами на опорные поверхности поворотных упоров, шарнирно закрепленных на раме вагона-платформы, и фиксацию их от перемещения в вертикальной плоскости затвором. Затвор, содержащий упорную планку и противовес, вставляют в крепежное отверстие на вертикальной продольной стенке фитинга и выполненный на поворотном упоре паз под углом относительно поперечной оси рамы вагона-платформы, заводят упорную планку во внутреннюю полость фитинга, а затем поворачивают до установки упорной планки в горизонтальное положение. На поворотном упоре выполнен сквозной швеллерообразный паз, расположенный под углом относительно поперечной оси рамы вагона-платформы, параллельно оси затвора, устанавливаемого в крепежное отверстие фитинга контейнера и в паз. Затвор выполнен из прокатного профиля и оснащен планкой и противовесом.
Преимуществом известного способа крепления контейнеров на раме вагона-платформы и устройства для его осуществления является повышение надежности крепления.
Недостатком данного способа крепления контейнеров на раме вагона-платформы является необходимость применения ручного труда.
Задачей заявляемой группы изобретений является обеспечение крепления контейнеров от наклона, опрокидывания на раме вагона-платформы во время их транспортировки при неблагоприятных погодных условиях, в частности при воздействии на контейнеры сильных порывов ветра, и в то же время исключение ручного труда при установке и поднятии контейнеров.
Поставленная задача решается следующим образом.
Устройство, содержащее, по меньшей мере, два поворотных затвора, состоящих из направляющей и рабочей частей, при этом, затворы жестко закреплены на валу и расположены друг от друга на расстоянии, равном расстоянию между центрами отверстий фитингов контейнера в поперечном направлении, при этом вал на опорах вращения установлен на поперечной опорной поверхности вагона-платформы и снабжен, по меньшей мере, двумя рычагами, так что угол между рычагами и направляющей частью затворов составляет от 75 до 100°, а угол между направляющей и рабочей частями затворов составляет от 90° до 135°, что обеспечивает гарантированный завод затвора во внутреннюю полость фитинга при опускании контейнера на рычаги.
На валу также расположены возвратные упругие элементы для приведения механизма затвора в исходное положение при снятии нагрузки, при этом, в исходном положении рычаги находятся под углом φ по отношению к горизонтальной плоскости, составляющим от 30° до 60°, в зависимости от конструкции вагона-платформы.
Расстояния между рычагами в поперечном направлении составляет от 1070 до 1450 мм. Значение минимального размера обусловлено минимальным расстоянием между контактными (опорными) площадками основания контейнера, а максимального – наружным расстоянием зон контактных площадок основания контейнера.
Сущность заявляемого способа автоматического крепления контейнеров от опрокидывания на раме вагона-платформы заключается в том, что перевозимый контейнер устанавливают на вагон-платформу таким образом, что нижняя балка контейнера входит в соприкосновение с рычагами, расположенными на валу автоматического устройства, и при опускании контейнера на опорные поверхности упоров вагона-платформы рычаги поворачиваются и принимают горизонтальное положение, находясь при этом под нижней балкой контейнера, при этом, поворотные затворы заходят в отверстия фитингов, запирая их.
Во время эксплуатации вагона-платформы с установленным контейнером при неблагоприятных погодных условиях, в частности при воздействии на контейнер сильных порывов ветра, с неподветренной стороны контейнера на рычаг, расположенный в этой части устройства, будет действовать сила веса контейнера, противодействующая вращению вала и выходу поворотного затвора из отверстия фитинга, расположенного подветренной стороны, и, как следствие, препятствующая наклону и падению контейнера.
При снятии контейнера с вагона-платформы с помощью подъемного оборудования путем его перемещения в вертикальном направлении, после одновременного освобождения всех рычагов устройства поворотные затворы свободно выходят из зацепления под действием упругих элементов, которые обеспечивают вращение вала устройства.
Сущность заявляемой группы изобретений поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана конструкция устройства: устройство 1, содержащее, по меньшей мере, два поворотных затвора 2, жестко закрепленных на валу 3, шарнирно установленном на поперечной опорной поверхности 4 вагона-платформы и снабженном, по меньшей мере, двумя рычагами 5, снабженными возвратными упругими элементами 6.
На фиг. 2 изображен процесс закрепления контейнеров на раме вагона-платформы: во время установки контейнера на вагон-платформу (фиг. 2а) в исходном положении рычаги 5 находятся под углом φ° по отношению к горизонтальной плоскости, составляющем от 30° до 60°, в зависимости от конструкции вагона-платформы, далее контейнер 7 опускают на вагон-платформу 8 таким образом, что нижняя балка 9 торцевой стены  контейнера 7 соприкасается с рычагом 5 (фиг. 2б), расположенным на валу 3 устройства 1, и при полном опускании контейнера 7 на опорные поверхности упоров 12 вагона-платформы 8 (фиг. 2в) рычаги 5 автоматически поворачиваются под действием веса контейнера 7, преодолевая сопротивление упругих элементов 10, и принимают горизонтальное положение, находясь при этом под нижней балкой 9 контейнера 7, а поворотные затворы 2 заводятся в отверстия фитингов 11, запирая их.
Процесс автоматического освобождения контейнера от закрепления происходит в обратном порядке. При подъёме контейнера рычаги 5 освобождаются от действия веса контейнера и под действием упругих элементов 10 возвращаются в исходное положение, а поворотные затворы 2, установленные на валу 3 выводятся из отверстий фитингов 11, освобождая контейнер для дальнейшего подъёма.
На фиг. 3 схематически изображен принцип работы устройства во время эксплуатации: во время эксплуатации вагона-платформы 8 с контейнером 7 при неблагоприятных погодных условиях, в частности при воздействии на контейнер сильных порывов ветра, вызывающих отрыв фитингов 11 (фиг. 3а) на расстояние t от опорной поверхности упора 12 с одной стороны контейнера 7, с его противоположной стороны на рычаг 5 (фиг. 3б) будет продолжать действовать сила веса контейнера 7, противодействующая повороту вала 3 и выходу затворов 2 из фитингов 11, в том числе и с подветренной стороны контейнера.