Полувагон

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно, к грузовым железнодорожным полувагонам.
Известен универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-132 (альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм», 2006 г., стр. 87), который включает в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование и кузов, содержащий раму, представляющую собой основание в виде балочного каркаса с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, боковых и торцевых стен, установленных на раме. Торцевая стена состоит из силового каркаса, включающего в себя горизонтальные балки, вертикальные стойки, и закрепленной на нем обшивки, имеет плоскую форму и закреплена на концевой балке рамы, в том числе, с помощью двух вертикальных коротких стоек. Крепление торцевой стены на концевой балке с помощью двух вертикальных коротких стоек говорит о том, что обшивка торцевой стены и наружная поверхность концевой балки расположены на одной вертикальной плоскости.
Недостатками данного технического решения являются недостаточный погрузочный объем при полной осевой нагрузке 25 тс и более при перевозке грузов с малой насыпной плотностью, например, каменного угля.
Из уровня техники известен, взятый за прототип, полувагон (патент №158625 RU, опубликованный 20.01.2016, МПК B61D17/00), содержащий кузов с рамой, боковыми и торцевыми стенами, тормозное оборудование, тележки и автосцепки (автосцепные устройства), в котором верхняя часть торцевой стены выполнена плоской и вынесена за пределы рамы, нижняя граница вынесенной торцевой стены соединена с рамой наклонным участком, причем наружная длина кузова меньше расстояния между осями автосцепок полувагона на 550-700 мм. Для перемещения данного полувагона в вагоноопрокидыватель может быть использован позиционер с толкателем, предназначенным для упирания своей рабочей частью в ударную розетку автосцепки, для чего толкатель вводится в межвагонное пространство.
Недостатками данного технического решения являются:
возможный износ или деформация нижнего наклонного участка при выполнении торцевой стены с максимально допустимым выносом при минимальном угле наклона наклонного участка относительно горизонтальной оси, так как толкатель (привод) позиционера (механизма для перемещения вагонов без локомотива) будет упираться не в ударную розетку автосцепного устройства вагона, а в наклонную нижнюю часть торцевой стены;
необходимость установки усиливающего элемента над автосцепкой при износе нижней части торцевой стены;
не обеспечивает беспрепятственное прохождение толкателя относительно конструкции полувагона;
неудобство осуществления монтажа наклонного участка на раму полувагона.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении и использовании заявляемой полезной модели, является износ и деформация нижней части торцевой стены при максимальном ее выносе за пределы рамы полувагона за счет минимального угла наклона наклонного участка.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение объема кузова полувагона с сохранением технологичности изготовления, эксплуатации и ремонтопригодности, в том числе упрощение процесса монтажа торцевой стены кузова полувагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в полувагоне, содержащем кузов с боковыми и торцевыми стенами, раму, ходовые тележки, автосцепные устройства, при этом каждая торцевая стена содержит каркас, обшивку, согласно настоящей полезной модели, торцевая стена выполнена с двойным перегибом и состоит из трех частей: верхней части, которая расположена вертикально, выполнена плоской и вынесена за пределы рамы, средней части, выполненной наклонной и направленной в сторону рамы, и нижней части, которая расположена вертикально.
Выполнение торцевой стены с двойным перегибом позволяет увеличить объем кузова полувагона за счет выноса за пределы рамы полувагона верхней части торцевой стены посредством средней части, выполненной наклонной в сторону рамы полувагона и соединяющей верхнюю часть с нижней частью, которая соединена с опорой для торцевой стены. В качестве опоры для торцевой стены могут выступать элементы рамы полувагона, например, концевая балка или боковые балки, а также пол кузова полувагона, в том числе, если пол вынесен за пределы рамы полувагона и установлен на кронштейнах или другим способом, кроме того, сами кронштейны, закрепленные на раме или переходной элемент, расположенный на концевой балке.
Торцевая стена с двойным перегибом обеспечивает сохранение технологичности эксплуатации за счет выполнения нижней части вертикальной и плоской, а средней части – наклонной. При перемещении полувагонов в вагоноопрокидыватели по железнодорожным путям с использованием позиционеров (механизмов для перемещения полувагонов без локомотивов) рабочая часть привода – толкатель вводится между перемещаемыми им полувагонами и упирается в торец одного из полувагонов. В случае обычного полувагона, без вынесенной торцевой стены, толкатель упирается в ударную розетку автосцепного устройства полувагона. В отличие от аналога, в заявляемой полезной модели полувагона с выносом торцевой стены на максимальное расстояние и исполнением средней части наклонной, а нижней части вертикальной и плоской, конструкция торцевой стены позволяет установить толкатель позиционера между вагонами к ударной розетке автосцепного устройства одного из полувагонов беспрепятственно, то есть, не задевая торцевую стену, в частности наклонную среднюю часть торцевой стены, обеспечивая тем самым сохранение эксплуатации полувагона.
Выполнение торцевой стены с двойным перегибом также обеспечивает сохранение технологичности изготовления и ремонтопригодности, в том числе упрощение процесса монтажа за счет выполнения нижней части вертикальной в виде металлического листа или уголка, другими словами, торцевая стена, состоящая из трех частей, устанавливается на плоскую поверхность рамы или пола кузова и приваривается стандартным швом, что проще выполнения монтажа торцевой стены с наклонной нижней частью.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что значение высоты нижней части торцевой стены лежит в диапазоне 50-1000 мм. Минимальная высота выполнения вертикальной нижней части торцевой стены равна 50 мм, что обусловлено условием беспрепятственного прохождения толкателя относительно конструкции вагона. Максимальное значение высоты вертикальной нижней части составляет 1000 мм и выбирается из условий обеспечения большего объема. Выполнение высоты вертикальной нижней части торцевой стены более 1000 мм при сохранении величины выноса стены приведет к существенному уменьшению объема.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что угол наклона средней части торцевой стены выполнен в интервале от 5 до 85°. Минимальный угол наклона средней части торцевой стены относительно вертикальной оси равен 5°, обусловленный условиями беспрепятственного скатывания груза по наклонной поверхности торцевой стены полувагона и беспрепятственного прохождения толкателя относительно конструкции полувагона. Чем больше угол наклона средней части относительно вертикальной оси, тем больше расстояние выноса верхней части торцевой стены. Таким образом, максимальное значение угла наклона средней части равно 85° и выбрано из условий обеспечения большего объема, а также возможности реализации заявляемого решения стены с двойным перегибом.
Учитывая расстояние между полувагонами, а точнее расстояние от оси автосцепки до обшивки верхней части торцевой стены, расположенной вертикально, максимальное значение выноса торцевой стены равно 300 мм, так как меньшее значение указанного расстояния между обшивкой верхней части и оси автосцепки может привести к контакту торцевой стены с кузовом соседнего полувагона при объединении вагонов в один состав и при движении состава по кривым малого радиуса.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - главный вид полувагона, фиг. 2 – вид на торцевую стену полувагона, фиг. 3 – разрез (А-А) торцевой стены полувагона, установленной на раме полувагона.
Полувагон содержит кузов 1, установленный на раме 2, которая опирается на ходовые тележки 3, автосцепные устройства 4 и тормозное оборудование (не показано на чертежах). Кузов 1 содержит боковые стены 5 и торцевые стены 6.
Каждая торцевая стена 6 содержит каркас 7, обшивку 8 и включает в себя верхнюю часть 9, среднюю часть 10 и нижнюю часть 11. Верхняя часть 9 торцевой стены 6 выполнена плоской, расположена вертикально и вынесена за пределы рамы 2 на расстояние a. Средняя часть 10 торцевой стены 6 расположена наклонно под углом α и соединяет верхнюю часть 9 торцевой стены 6 с нижней частью 11. Нижняя часть 11 торцевой стены 6 выполнена плоской и расположена вертикально. В представленном варианте нижняя часть 11 торцевой стены 6 установлена на раму 2.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет увеличить объем кузова полувагона с сохранением технологичности изготовления эксплуатации и ремонтопригодности, в том числе упростить процесс монтажа торцевой стены кузова полувагона.