Шкворневая балка грузового вагона

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, преимущественно, к кузову грузового вагона с разгрузочными люками, и касается конструктивного выполнения шкворневых балок.
Известна шкворневая балка рамы люкового вагона (патент RU №129066, МПК B61D17/00, опубл. 20.06.2013), включающая две пары вертикальных стенок, нижнюю и верхнюю полки, перекрывающие вертикальные стенки и хребтовую балку рамы, при этом нижняя полка выполнена сужающейся от пятникового места рамы, на вертикальных стенках и на верхней полке установлены компенсирующие накладки для сварочных соединений с несущими элементами вагона, и боковые края верхней полки предназначены для взаимодействия с закрытыми крышками люков.
Известна шкворневая балка рамы кузова грузового вагона (патент RU № 170480, МПК B61F1/00, опубл. 26.04.2017), включающая две пары вертикальных стенок, верхний лист, нижний лист и боковые опоры, закреплённые на нижнем листе, причём в месте закрепления боковых опор на нижнем листе между вертикальными стенками установлены подкрепляющие элементы, соединённые с вертикальными стенками.
Известна шкворневая балка рамы люкового вагона (патент RU № 171520, МПК B61D17/00, опубл. 05.06.2017), включающая две пары вертикальных стенок, верхний лист, перекрывающий хребтовую балку рамы, и компенсирующие накладки для сварных соединений с несущими элементами вагона, прилегающие к концам верхнего листа, причём верхний лист имеет выпуклую форму, а каждая компенсирующая накладка выполнена изогнутой под углом в сторону боковой стены вагона.
Известна шкворневая балка платформы для железнодорожного вагона-цистерны (патент на промышленный образец RU № 68336, опубл. 16.11.2008), ближайшая по технической сущности к заявляемому устройству и принятая за прототип, характеризующаяся выполнением нижнего листа шкворневой балки по длине больше верхнего листа балки; выполнением верхнего листа шкворневой балки расширяющимся от торцевых граней листа к хребтовой балке по сложной конфигурации, образованной совокупностью прямых и дугообразных участков; выполнением внешней торцевой грани каждого вертикального листа шкворневой балки под углом к вертикальной плоскости; наличием ограждения, огибающего торцевую часть шкворневой балки.
Недостатками известных устройств являются расположение дополнительных сварных швов в нагруженном месте рамы между верхним листом шкворневой балки и накладкой на двутавр хребтовой балки, попадание влаги и других побочных продуктов эксплуатации на нижний лист шкворневой балки в область сварных соединений подкрепляющих элементов, приводящее к повышенной коррозии и ослаблению рамы.
Технической проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышенная коррозия рам грузовых вагонов, обусловленная наличием сварных швов в местах, подверженных попаданию на них влаги, осадков и других разрушающих раму веществ.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении прочности шкворневой балки рамы грузового вагона в местах её соединения с хребтовой балкой рамы.
Повышение прочности каждой шкворневой балки приводит к повышению надёжности работы всей рамы вагона.
Новым в заявленном устройстве является то, что нижний и верхний листы шкворневой балки перекрывают вертикальные листы шкворневой балки и хребтовую балку рамы, между нижним листом шкворневой балки и хребтовой балкой установлены косынки, при этом косынки соединены с нижним листом шкворневой балки, хребтовой балкой и верхним листом шкворневой балки.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
на фиг. 1 показан общий вид грузового вагона;
на фиг. 2 показана шкворневая балка грузового вагона.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 – боковые стены кузова;
2 – торцевые стены кузова;
3 – крышки разгрузочных люков;
4 – ходовые тележки;
5 – автосцепные устройства;
6 – нижний лист шкворневой балки;
7 – вертикальные листы шкворневой балки;
8 – верхний лист шкворневой балки;
9 – косынка;
10 – хребтовая балка.
Грузовой вагон (фиг. 1) включает в себя кузов, состоящий из боковых стен 1, торцевых стен 2, рамы, крышек разгрузочных люков 3, и опирается через шкворневые балки на ходовые тележки 4. Грузовой вагон также содержит автосцепные устройства 5 и тормозное оборудование.
Шкворневая балка (фиг. 2) состоит из нижнего листа 6, вертикальных листов 7, верхнего листа 8 и косынок 9.
Нижний 6 и верхний листы 8 шкворневой балки перекрывают вертикальные листы 7 шкворневой балки и хребтовую балку 10 рамы.
Верхний лист 8 шкворневой балки выполнен в виде плоского листа и расширяющимся от торцевых граней листа к хребтовой балке посредством совокупности прямых и дугообразных участков, т.е. верхний лист 8 шкворневой балки выполнен с трапециевидной центральной частью и прямоугольными вытянутыми боковыми частями.
Концы верхнего листа 8 шкворневой балки направлены в сторону концевой балки.
Между нижним листом 6 шкворневой балки и хребтовой балкой 10 по всей высоте шкворневой балки установлены косынки 9.
Косынки 9 соединены с нижним листом 6 шкворневой балки, хребтовой балкой 10 и верхним листом 8 шкворневой балки.
Косынки 9 закреплены на шкворневой балке посредством сварки.
Габаритные размеры верхнего листа 8 шкворневой балки следующие. Общая длина составляет 2806 мм. Общая высота вместе с трапециевидным участком составляет 880 мм. Длина выступающих боковых частей составляет 530 мм. Длина верхнего выступающего участка трапециевидной части составляет 274 мм. Длина плечей трапециевидных участков по прямой составляет 613 мм.
За счёт указанного выполнения верхнего листа 8 шкворневой балки происходит снижение напряжений в шкворневой балке и перекрывается доступ влаги и других побочных продуктов эксплуатации на нижний лист 6 шкворневой балки в область сварных соединений подкрепляющих элементов, что увеличивает прочность и надёжность рамы вагона.
При этом достигается снижение эксплуатационных, временных, трудовых и материалозатрат.
Указанные положительные эффекты благоприятно сказываются в целом на эксплуатационных характеристиках грузового вагона.