ВАГОН-ХОППЕР

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к железнодорожным вагонам-хопперам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные вагоны-хопперы, представляющие собой бункерные грузовые вагоны открытого или закрытого типа и используемые в основном для перевозки по железнодорожным рельсам массовых сыпучих грузов, таких как уголь, руда, цемент, зерно, торф, балласт и т.п.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является вагон-хоппер (RU 2273576 С2, B61D7/00, B61D17/04, B61D17/12 и B61D39/00, 20.10.2005), содержащий две колёсные тележки, несущую раму, установленную на указанные колёсные тележки и образованную по меньшей мере из хребтовой балки, двух поперечных шкворневых балок, закрепленных на хребтовой балке, и двух продольных боковых балок, соединенных с поперечными шкворневыми балками, и кузов по меньшей мере с одной парой разгрузочных бункеров, установленный на несущую раму таким образом, что разгрузочные бункеры в каждой паре разгрузочных бункеров расположены по разные стороны от хребтовой балки и скреплены с ней.
Недостаток известного вагона-хоппера состоит в низкой надежности мест крепления разгрузочных бункеров к хребтовой балке.
Груз, перевозимый в таком вагоне-хоппере, оказывает повышенное воздействие на кузов вагона-хоппера в местах выполнения разгрузочных бункеров, например при загрузке груза в кузов такого вагона-хоппера, в результате чего места крепления разгрузочных бункеров к хребтовой балке испытывают повышенные динамические нагрузки.
Воздействие повышенных динамических нагрузок на места крепления разгрузочных бункеров к хребтовой балке такого вагона-хоппера может привести к разрыву сварных швов в указанных местах крепления, что в конечном итоге может привести к аварийной ситуации или несчастному случаю при эксплуатации такого вагона-хоппера в связи с возможным нарушением конструктивной целостности кузова такого вагона-хоппера при его эксплуатации.
Таким образом, очевидна потребность в дальнейшем совершенствовании вагонов-хопперов, в частности для повышения надежности креплений разгрузочных бункеров к хребтовой балке в таких вагонах-хопперах при их эксплуатации.
Следовательно, техническая проблема, решаемая настоящей полезной моделью, состоит в создании вагона-хоппера, в котором по меньшей мере частично устранён обозначенный выше недостаток известного вагона-хоппера, состоящий в недостаточной прочности крепления разгрузочных бункеров кузова вагона-хоппера к хребтовой балке его рамы.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Вышеупомянутая техническая проблема решена благодаря тому, что в вагоне-хоппере, содержащем две колёсные тележки, несущую раму, установленную на указанные колёсные тележки и содержащую хребтовую балку, две поперечные шкворневые балки, закрепленные на хребтовой балке, и две продольные боковые балки, соединенные с поперечными шкворневыми балками, кузов, содержащий пару разгрузочных бункеров, установленный на несущую раму таким образом, что разгрузочные бункеры в указанной паре разгрузочных бункеров расположены по разные стороны от хребтовой балки и закреплены на ней, хребтовая балка дополнительно снабжена поперечной балкой, закрепленной на этой хребтовой балке и соединенной с разгрузочными бункерами, образующими указанную пару разгрузочных бункеров.
Заявленный вагон-хоппер обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении прочности вагона-хоппера за счет усиления крепления разгрузочных бункеров к хребтовой балке рамы, в области которых вагон-хоппер наиболее подвержен воздействию нагрузок при его эксплуатации.
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели поперечная балка, закрепленная на хребтовой балке рамы вагона-хоппера, дополнительно соединена с продольными боковыми балками рамы.
Дополнительное соединение поперечной балки, которой снабжена хребтовая балка рамы вагона-хоппера, с продольными боковыми балками рамы обеспечивает сформулированный выше технический результат, заключающийся в повышении прочности вагона-хоппера, в частности также и за счет передачи части нагрузки на продольные боковые балки рамы.
Еще в одном варианте реализации настоящей полезной модели одна из стенок каждого из разгрузочных бункеров, образующих указанную пару разгрузочных бункеров, дополнительно снабжена усиливающей планкой, при этом поперечная балка дополнительно соединена с усиливающей планкой.
Усиление стенок разгрузочных бункеров в вагоне-хоппере посредством усиливающей планки и соединение с этой усиливающей планкой поперечной балки обеспечивает сформулированный выше технический результат, заключающийся в повышении прочности вагона-хоппера, в частности также и за счет передачи части нагрузки на усиливающие планки, образующие обвязку разгрузочных бункеров, а также обеспечивает дополнительный технический результат, заключающийся в усилении жесткого контура, обвязывающего каждый разгрузочный бункер.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан один из вариантов реализации вагона-хоппера согласно настоящей полезной модели.
На фиг. 2 показан вид снизу на раму с разгрузочными бункерами вагона-хоппера, показанного на фиг. 1.
На фиг. 3 показан увеличенный вид А места закрепления поперечных балок на хребтовой балке рамы и разгрузочных бункерах, показанных на фиг. 2
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 показан вагон-хоппер согласно настоящей полезной модели, содержащий две колёсные тележки 5.1, 5.2 и несущую раму 2, которая установлена на указанных колёсных тележках 5.1, 5.2, и цельнометаллический кузов 1, установленный на несущую раму 2. Кузов 1 вагона-хоппера, показанного на фиг. 1, снабжен тремя парами разгрузочных бункеров: первой парой разгрузочных бункеров, образованной из двух разгрузочных бункеров 3.1, второй парой разгрузочных бункеров, образованной из двух разгрузочных бункеров 3.2, и третьей парой разгрузочных бункеров, образованной из двух разгрузочных бункеров 3.3, при этом все разгрузочные бункеры 3.1, 3.2, 3.3 находятся в нижней части кузова 1 в пространстве между колёсными тележками 5.1, 5.2. Кроме того, вагон-хоппер, показанный на фиг. 1, оборудован тормозным оборудованием 10, сцепками 6.1, 6.2, позволяющими сцеплять друг с другом два или более таких вагонов-хопперов для формирования железнодорожного состава, а также механизмами 4.1, 4.2, 4.3 разгрузки, обеспечивающими возможность попарного открытия и закрытия крышек соответственно разгрузочных бункеров 3.1 в первой паре разгрузочных бункеров, разгрузочных бункеров 3.2 во второй паре разгрузочных бункеров и разгрузочных бункеров 3.3 в третьей паре разгрузочных бункеров.
В одном из вариантов реализации вагона-хоппера согласно настоящей полезной модели кузов 1 может быть снабжен одной паров разгрузочных бункеров, двумя парами разгрузочных бункеров или любым другим подходящим количеством таких пар разгрузочных бункеров, при этом разгрузочные бункеры в каждой паре разгрузочных бункеров могут иметь одинаковую, схожую или различную конструкцию.
Несущая рама 2 вагона-хоппера согласно настоящей полезной модели, показанная более подробно на фиг. 2, образована из одной хребтовой балки 2.1 коробчатого сечения, двух концевых балок 2.4, которые установлены таким образом, что они расположены перпендикулярно хребтовой балке 2.1, и каждая из которых соединена с хребтовой балкой 2.1. Несущая рама 2 также содержит две продольные боковые балки 2.3, которые установлены таким образом, что они расположены параллельно хребтовой балке 2.1, и каждая из которых соединена с каждой из концевых балок 2.4. Кроме того, несущая рама 2 содержит две поперечные шкворневые балки 2.2, которые установлены на хребтовой балке 2.1 таким образом, что они расположены перпендикулярно хребтовой балке 2.1 и продольным боковым балкам 2.3 и расположены параллельно концевым балкам 2.4, и каждая из которых соединена с каждой из продольных боковых балок 2.3, при этом каждая из поперечных шкворневых балок 2.2 расположена рядом с соответствующей одной из концевых балок 2.4. Как показано на фиг. 3, на хребтовой балке 2.1 также установлен конек 2.5, который придает дополнительную прочность и способствует лучшему высыпанию груза из кузова 1 вагона-хоппера, показанного на фиг. 1.
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели несущая рама 2 вагона-хоппера, показанного на фиг. 1, может быть выполнена таким образом, что концы хребтовой балки 2.1 могут выходить за пределы концевых балок 2.4, концы каждой из поперечных шкворневых балок 2.2 могут выходить за пределы продольных боковых балок 2.3, концы каждой из концевых балок 2.4 могут выходить за пределы продольных боковых балок 2.3 и/или концы каждой из продольных боковых балок 2.3 могут выходить за пределы концевых балок 2.4.
В вагоне-хоппере согласно настоящей полезной модели кузов 1 установлен на несущую раму 2 таким образом, что каждый из разгрузочных бункеров 3.1, 3.2, 3.3 расположен по ширине кузова 1 между хребтовой балкой 2.1 и соответствующей одной из продольных боковых балок 2.3 и расположен по длине кузова 1 между поперечными шкворневыми балками 2.2.
Разгрузочные бункеры 3.1 в первой паре разгрузочных бункеров, разгрузочные бункеры 3.2 во второй паре разгрузочных бункеров и разгрузочные бункеры 3.3 в третьей паре разгрузочных бункеров расположены по ширине кузова 1 симметрично относительно хребтовой балки 2.2. Таким образом, с каждой стороны по отношению к хребтовой балке 2.1 имеется по три разгрузочных бункера, расположенных в ряд: один разгрузочный бункер 3.1 из первой пары разгрузочных бункеров, один разгрузочный бункер 3.2 из второй пары разгрузочных бункеров и один разгрузочный бункер 3.3 из третьей пары разгрузочных бункеров, при этом указанные разгрузочные бункеры 3.1, 3.2, 3.3 расположены на равном расстоянии друг от друга по длине кузова 1.
Каждый разгрузочный бункер из разгрузочных бункеров 3.1, 3.2, 3.3 в целом имеет форму усеченной пирамиды, при этом наклон стенок каждого из разгрузочных бункеров 3.1, 3.2, 3.3 обеспечивает полную разгрузку груза, находящегося в кузове 1, гравитационным способом в пространство между колёсными тележками 5.1, 5.2.
Разгрузочные бункеры 3.1, 3.2, 3.3 прикреплены к хребтовой балке 2.1 через сварные швы, имеющиеся между хребтовой балкой 2.1 и коньком 2.5.
Разгрузочные бункеры 3.1 и 3.3 представляют собой крайние разгрузочные бункеры, а разгрузочный бункер 3.2, расположенный между крайними разгрузочными бункерами 3.1, 3.2, представляет собой промежуточный разгрузочный бункер.
Каждый промежуточный разгрузочный бункер 3.2, помимо прочего, имеет две противоположные наклонные стенки, одна из которых обращена в сторону одного из крайних разгрузочных бункеров 3.2, а другая обращена в сторону другого крайнего разгрузочного бункера 3.2, а каждый из крайних разгрузочных бункеров 3.1, 3.3, помимо прочего, также имеет две противоположные наклонные стенки, одна из которых обращена в сторону промежуточного разгрузочного бункера 3.2, а другая соединена с обшивкой соответствующей одной из торцевых стенок кузова 1 и по сути является продолжением этой торцевой стенки, при этом каждая из указанных обращенных в сторону друг друга наклонных стенок разгрузочных бункеров 3.1, 3.2, 3.3 снабжена усиливающей планкой 8. Усиливающие планки 8 разгрузочных бункеров 3.1 в первой паре разгрузочных бункеров, разгрузочных бункеров 3.2 во второй паре разгрузочных бункеров и разгрузочных бункеров 3.3 в третьей паре разгрузочных бункеров расположены симметрично по отношению к хребтовой балке 2.1.
Хребтовая балка 2.1 рамы дополнительно снабжена четырьмя усиливающими поперечными балками 7 в виде уголка, жестко закрепленными на хребтовой балке 2.1: первой поперечной балкой 7, соединенной сваркой с образованием сварного шва с наклонной стенкой каждого из крайних разгрузочных бункеров 3.1 из первой пары разгрузочных бункеров, обращенной в сторону соответствующего промежуточного разгрузочного бункера 3.2, второй поперечной балкой 7, соединенной сваркой с образованием сварного шва с наклонной стенкой каждого из промежуточных разгрузочных бункеров 3.2 из второй пары разгрузочных бункеров, обращенной в сторону соответствующего крайнего разгрузочного бункера 3.1, третьей поперечной балкой 7, соединенной сваркой с образованием сварного шва с наклонной стенкой каждого из промежуточных разгрузочных бункеров 3.2 из второй пары разгрузочных бункеров, обращенной в сторону соответствующего крайнего разгрузочного бункера 3.3, и четвертой поперечной балкой 7, соединенной сваркой с образованием сварного шва с наклонной стенкой каждого из крайних разгрузочных бункеров 3.3 из третьей пары разгрузочных бункеров, обращенной в сторону соответствующего промежуточного разгрузочного бункера 3.2. Таким образом, часть хребтовой балки 2.1, расположенная между каждыми двумя смежными парами разгрузочных бункеров, в частности часть хребтовой балки 2.1, расположенная между смежными первой и второй парами разгрузочных бункеров, образованных соответственно разгрузочными бункерами 3.1 и разгрузочными бункерами 3.2, снабжена двумя усиливающими поперечными балками 7, и часть хребтовой балки 2.1, расположенная между смежными второй и третьей парами разгрузочных бункеров, образованных соответственно разгрузочными бункерами 3.2 и разгрузочными бункерами 3.3, также снабжена двумя усиливающими поперечными балками 7. Каждая из вышеописанных усиливающих поперечных балок 7 своими торцевыми концами упирается в соответствующие усиливающие планки 8 и соединена с ними сваркой с образованием сварного шва в местах соединения, что дополнительно усиливает жесткий контур, обвязывающий каждый соответствующий разгрузочный бункер. Кроме того, каждая из поперечных балок 7 имеет центральную выемку, форма и размеры которой подходят для наложения этой поперечной балки 7 на хребтовую балку 2.1 со стороны нижней стенки этой хребтовой балки 2.1, обращенной в сторону железнодорожного полотна, в результате чего хребтовая балка 2.1 проходит через указанную поперечную балку 7 под прямым углом к ней с обеспечением плотного контакта с этой поперечной балкой 7 со стороны своей нижней стенки и со стороны своих боковых стенок, перпендикулярных нижней стенке хребтовой балки 2.1, при этом в местах контакта поперечной балки 7 с боковыми стенками хребтовой балки 2.1 эта поперечная балка 7 дополнительно соединена сваркой с хребтовой балкой 2.1 с образованием сварного шва в указанных местах контакта. Каждая из поперечных балок 7 содержит три части: две боковые части и расположенную между ними центральную часть, при этом боковые части являются по существу продолжением центральной части с образованием единого целого, центральная часть прилегает к хребтовой балки 2.1 со стороны нижней стенки этой хребтовой балки 2.1 и соответствует по размеру ширине хребтовой балки 2.1, а каждая из боковых частей отходит от одной из противоположных боковых стенок хребтовой балки 2.1 на заданное расстояние в сторону, противоположную другой боковой части. Каждая из поперечных балок 7 снабжена в своей центральной части двумя отверстиями, предназначенными для жесткого прикрепления, посредством крепежных средств, указанной поперечной балки 7 к хребтовой балке 2.1, при этом каждая из боковых частей указанной каждой поперечной балки 7 соединена сваркой с образованием сварного шва с одной из наклонных стенок одного из разгрузочных бункеров в одной из пар разгрузочных бункеров, обращенной в сторону соответствующей одной из наклонных стенок одного из разгрузочных бункеров в смежной паре разгрузочных бункеров.
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели хребтовая балка 2.1 может быть снабжена по меньшей мере одной усиливающей накладкой, каждая из которых жестко закреплена на хребтовой балке 2.1 и соединена с наклонной стенкой каждого разгрузочного бункера в одной из вышеописанных пар разгрузочных бункеров.
Еще в одном из вариантов реализации настоящей полезной модели по меньшей мере одна из вышеописанных усиливающих поперечных балок 7, которыми снабжена хребтовая балка 2.1, может быть дополнительно соединена по меньшей мере с одной из продольных боковых балок 2.3 рамы.