КУЗОВ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается грузового вагона, предназначенного для перевозок грузов различного типа сыпучих грузов и контейнеров, обеспечивая перевозки без порожнего пробега.
В вагоностроении известны технические решения (RU 202903, B61D 3/20, B60P 7/13, опубл. 12.03.2021 и RU 2724918, B61D 3/18, B61D 3/20, B61F 1/08, B61F 1/00, опубл. 26.06.2020), включающие направляющие, служащие для точного позиционирования контейнера на грузовом железнодорожном транспорте.
Известно устройство для перевозки крупнотоннажных контейнеров в полувагонах и ином открытом подвижном составе (RU 203169 B61D 3/20, B60P 7/13, опубл. 24.03.2021). Данное устройство устанавливается вовнутрь полувагона и содержит основание, несущие продольные балки, фитинговые упоры, установленные на несущих продольных балках, при этом в основании каждого фитингового упора установлена направляющая, один конец которой выполнен с возможностью жесткого крепления к стенке полувагона, а другой - к основанию фитингового упора. Однако данное техническое решение не является неотъемлемой частью полувагона, а может устанавливаться или извлекаться в/из существующего полувагона по желанию его владельца силами и средствами вагоноремонтного депо.
Из уровня техники известен грузовой вагон, содержащий кузов с рамой, опирающийся на тележки, причем кузов состоит из торцевых и боковых стен, а рама содержит фитинговые упоры для установки контейнеров, при этом для ориентирования контейнера при его загрузке и выгрузке на торцевых стенах установлены угловые направляющие, а на боковых стенах установлены боковые направляющие, причем боковые направляющие расположены под углом к боковой стене и являются съемными, а угловые направляющие состоят из двух частей, при этом каждая часть шарнирно закреплена к торцевой стене вагона с возможностью откидывания и фиксации в нерабочем положении (Патент RU 196252, B61D 3/20, B61P 7/13, опубл. 21.02.2020) (прототип).
Общей технической проблемой указанных решений является сложность процесса погрузки грузового контейнера внутрь в кузов грузового вагона из-за необходимости выполнения дополнительных манипуляций для приведения в рабочее положение направляющих при позиционировании, установке и закреплении контейнера внутри кузова грузового вагона.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение арсенала транспортных средств, предназначенных для перевозок грузов в виде сыпучих грузов и контейнеров и обеспечивающих простую установку без дополнительных манипуляций грузовых контейнеров в кузов грузового вагона.
Технический результат обеспечивается кузовом грузового вагона, содержащим раму, торцевые и боковые стенки, установленные на раме фитинговые упоры, продольные направляющие и поперечные направляющие для позиционирования грузового контейнера при его размещении внутрь кузова, крайние продольные направляющие закреплены на расстоянии С от внутренних поверхностей торцевых стенок кузова, выполненном не менее разности расстояния А между внутренними поверхностями торцевых стенок кузова и длины D грузового контейнера, поперечные направляющие закреплены на взаимном расстоянии F, выполненном менее ширины G контейнера и на расстояниях Z от внутренних поверхностей боковых стенок, выполненных не менее разности между размером B внутренних поверхностей боковых стенок и ширины G грузового контейнера, значение отношения высоты H1 и H2 продольных и поперечных направляющих к высоте L боковых и торцевых стенок кузова, составляет от 0,4 до 1, при этом продольные направляющие и поперечные направляющие выполнены с наклонными участками и вертикальными направляющими участками высотой h1 и h2 , выполненными более расстояния M от рамы до верхней точки фитингового упора; при этом
- расстояние С выполнено в диапазоне размеров от 1370 мм до 1490 мм,
- расстояние А выполнено в диапазоне размеров от 7200 мм до 7320 мм для 20 футового контейнера или 15400 до 15800 для 40 футового контейнера,
- расстояние F выполнено в диапазоне размеров от 2130 мм до 2260 мм,
- расстояние B выполнено в диапазоне размеров от 2600 мм до 2900 мм,
- высота H2 выполнена в диапазоне размеров от 550 мм до 2500 мм,
- высота h1 выполнена в диапазоне размеров от 110 мм до 540 мм,
- высота h2 выполнена в диапазоне размеров от 110 мм до 300 мм.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый кузов грузового железнодорожного вагона отличается от прототипа тем, что крайние продольные направляющие закреплены на расстоянии С от внутренних поверхностей торцевых стенок кузова, выполненном не менее разности расстояния А между внутренними поверхностями торцевых стенок кузова и длины D грузового контейнера, поперечные направляющие закреплены на взаимном расстоянии F, выполненном менее ширины G контейнера и на расстояниях Z от внутренних поверхностей боковых стенок, выполненных не менее разности между размером B внутренних поверхностей боковых стенок и ширины G грузового контейнера, значение отношения высоты H1 и H2 продольных и поперечных направляющих к высоте L боковых и торцевых стенок кузова, составляет от 0,4 до 1, при этом продольные направляющие и поперечные направляющие выполнены с наклонными участками и вертикальными направляющими участками высотой h1 и h2, выполненными более расстояния M от рамы до верхней точки фитингового упора; при этом
- расстояние С выполнено в диапазоне размеров от 1370 мм до 1490 мм,
- расстояние А выполнено в диапазоне размеров от 7200 мм до 7320 мм для 20 футового контейнера или 15400 до 15800 для 40 футового контейнера,
- расстояние F выполнено в диапазоне размеров от 2130 мм до 2260 мм,
- расстояние B выполнено в диапазоне размеров от 2600 мм до 2900 мм,
- высота H2 выполнена в диапазоне размеров от 550 мм до 2500 мм,
- высота h1 выполнена в диапазоне размеров от 110 мм до 540 мм,
- высота h2 выполнена в диапазоне размеров от 110 мм до 300 мм.
Такие отличия от прототипа дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид кузова грузового вагона; на фиг. 2 - продольное сечение кузова грузового вагона с грузовым контейнером; на фиг. 3 - поперечное сечение кузова грузового вагона с грузовым контейнером; на фиг. 4 - выносной элемент А фиг. 2; на фиг. 5 - выносной элемент Б фиг. 3; на фиг. 6 - пример применения заявляемой полезной модели в 4-осном вагоне для перевозки сыпучих грузов и контейнеров; на фиг. 7 - пример применения заявляемой полезной модели в сочлененном грузовом вагоне для перевозки сыпучих грузов и контейнеров.
Кузов грузового вагона (фиг. 1 и фиг. 2) содержит раму 1, торцевые стенки 2 и боковые стенки 3, установленные на раме 1 фитинговые упоры 4, продольные направляющие 5 и поперечные направляющие 6 для позиционирования грузового контейнера при его загрузке.
Технический результат, который заключается в расширении арсенала транспортных средств, предназначенных для перевозок грузов в виде сыпучих грузов и контейнеров и обеспечивающих простую установку без дополнительных манипуляций грузовых контейнеров в кузов грузового вагона.
Крайние продольные направляющие 5 (фиг. 2-фиг. 5) закреплены на расстоянии С от внутренних поверхностей торцевых стенок 2 кузова, выполненном не менее разности расстояния А между внутренними поверхностями торцевых стенок 2 кузова и длины D грузового контейнера. Поперечные направляющие 6 закреплены на взаимном расстоянии F, выполненном менее ширины G контейнера и на расстояниях Z от внутренних поверхностей боковых стенок 3, выполненных не менее разности между размером B внутренних поверхностей боковых стенок 3 и ширины G грузового контейнера.
Значение отношения высоты Н1 продольных направляющих 5 и высоты Н2 поперечных направляющих 6 к высоте L боковых стенок 3 кузова и торцевых стенок 2 кузова составляет от 0,4 до 1. При этом продольные направляющие 5 выполнены с наклонными участками 5.1 и вертикальными участками 5.2, и поперечные направляющие 6 выполнены с наклонными участками 6.1 и вертикальными участками 6.2. Высота h1 нижних вертикальных участков 5.2 продольных направляющих 5 выполнена не менее расстояния M от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4. Высота h2 нижних вертикальных участков 6.2 поперечных направляющих 6 выполнена не менее расстояния L от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4.
Такое выполнение обеспечивает точное позиционирование грузового контейнера на всех этапах его вертикальной погрузки в кузов грузового вагона без стопорения, перекоса, контакта грузового контейнера с внутренними поверхностями боковых стенок и торцевых стенок и без дополнительных подготовительных манипуляций перед погрузкой, что значительно упрощает процесс погрузки контейнера в кузов грузового вагона.
Закрепление крайних продольных направляющих 5 на расстоянии С от внутренних поверхностей торцевых стенок 2 кузова обеспечивает взаимодействие всех продольных направляющих 5 с грузовым контейнером, исключая его перекос. При выполнении расстоянии С менее разности расстояния А между внутренними поверхностями торцевых стенок 2 кузова и длины D грузового контейнера не обеспечит центрирования грузового контейнера относительно боковых стенок 3 кузова, что приведет к необходимости выравнивания грузового контейнера для избегания контакта с внутренними поверхностями боковых стенок 3 и торцевых стенок 2 кузова и негативно повлияет на достижение заявляемого технического результата, кроме того потребует установки дополнительных продольных направляющих, что приведет к увеличению массы тары кузова грузового вагона.
Закрепление поперечных направляющих 6 на взаимном расстоянии F, выполненном менее ширины G контейнера и на расстояниях Z от внутренних поверхностей боковых стенок 3, выполненных не менее разности между размером B внутренних поверхностей боковых стенок 3 и ширины G грузового контейнера.
Значение отношения высоты Н1 продольных направляющих 5 и высоты Н2 поперечных направляющих 6 к высоте L боковых стенок 3 кузова и торцевых стенок 2 кузова, соответственно, составляет от 0,4 до 1. Выполнение продольных направляющих 5 и поперечных направляющих 6 более высоты L боковых стенок 3 и торцевых стенок 2 кузова, меньшей высоты не обеспечит упрощения процесса погрузки грузового контейнера в кузов грузового вагона из-за возможного виляния, перекоса и взаимодействия с внутренними поверхностями кузова.
Выполнение продольных направляющих 5 с наклонными участками 5.1 и вертикальными участками 5.2 и поперечных направляющих 6 с наклонными участками 6.1 и вертикальными участками 6.2 обеспечивают точное позиционирование над фитинговыми упорами 4 и опускание грузового контейнера на фитинговые упоры 4 без перекосов. Кроме того, такое выполнение обеспечивает исключение продольных и поперечных перемещений грузового контейнера при его транспортировке. Выполнение высоты h1 нижних вертикальных участков 5.2 продольных направляющих 5 менее расстояния M от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4 и высоты h2 нижних вертикальных участков 6.2 поперечных направляющих 6 менее расстояния M от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4.4 не обеспечит центрирование грузового контейнера перед опусканием на фитинговые упоры и приведет к необходимости выравнивания грузового контейнера.
Конкретным примером реализации полезной модели (фиг. 6) является сочлененный грузовой железнодорожный вагон для перевозки различного типа сыпучих грузов и контейнеров, который включает установленный на раме 1 кузов 2, при этом кузов 2 с рамой 1 разделены на две секции, опирающиеся на две крайние тележки 7, соединенные между собой узлом сочленения 8, который опирается на среднюю тележку 7.1. Каждая секция включает боковые стенки 3, торцовые стенки 4 и днище 5. Фитинговые упоры 4 закреплены на раме 1. Поверхность продольных направляющих 5 и поперечных направляющих 6 представляет собой стальную пластину. Продольная направляющая 5 одной стороной прикреплена к боковой стенке 3 кузова и противоположной стороной к раме 1. Поперечная направляющая 6 одной стороной прикреплена к торцевой стенке 2, и противоположной стороной на раме 1. Крайние продольные направляющие 5 закреплены на расстоянии С от внутренних поверхностей торцевых стенок 2 кузова, выполненном не менее разности расстояния А между внутренними поверхностями торцевых стенок 2 кузова и длины D грузового контейнера, поперечные направляющие 6 закреплены на взаимном расстоянии F, выполненном менее разности удвоенной ширины G контейнера и расстояния B между внутренними поверхностями боковых стенок 3 кузова. Значение отношения высоты Н1 продольных направляющих 5 и высоты Н2 поперечных направляющих 6 к высоте L боковых стенок 3 кузова и торцевых стенок 2 кузова, соответственно, составляет от 0,4 до 1. Продольные направляющие 5 выполнены с наклонными участками 5.1 и вертикальными участками 5.2 и поперечные направляющие 6 выполнены с наклонными участками 6.1 и вертикальными участками 6.2. Высота h1 нижних вертикальных участков 5.2 продольных направляющих 5 выполнена не менее расстояния M от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4. Высота h2 нижних вертикальных участков 6.2 поперечных направляющих 6 выполнена не менее расстояния L от рамы 1 до верхней точки фитингового упора 4.
Расстояние С выполнено в диапазоне размеров от 1370 мм до 1490 мм,
- расстояние А - в диапазоне размеров от 7200 мм до 7320 мм для 20 футового контейнера или 15400 до 15800 для 40 футового контейнера,
- длина D составляет 6058 мм для 20 футового контейнера или 12192 для 40 футового контейнера,
- расстояние F выполнено в диапазоне размеров от 2130 мм до 2260 мм,
- расстояние B - выполнено в диапазоне размеров от 2600 мм до 2900 мм,
- высота H2 - в диапазоне размеров от 550 мм до 2500 мм,
- высота h1 - в диапазоне размеров от 110 мм до 540 мм,
- высота h2 - в диапазоне размеров от 110 мм до 300 мм.
Указанные диапазоны размеров являются оптимальными для использования предлагаемого кузова грузового вагона в качестве транспортного средства для перевозок грузов в виде сыпучих грузов и контейнеров и обеспечивающих простую установку без дополнительных манипуляций грузовых контейнеров в кузов 2 грузового вагона.
Выход за верхние границы указанных диапазонов может привести к увеличению массы тары кузова грузового вагона.
Выход за нижние границы указанных диапазонов размеров усложнит процесс погрузки грузового контейнера в кузов 2 грузового вагона. Уменьшение высоты, например, продольных направляющих 5 или поперечных направляющих 6 меньше нижней границы их высот не будет обеспечивать простую установку без дополнительных манипуляций грузовых контейнеров в кузов 2 грузового вагона. Выполнение размеров H2, h1, h2 менее наименьших значений приведет к снижению базирующей способности направляющих 5 и 6 при установке кузова 2 на фитинговые упоры 4.
Полезная модель работает следующим образом.
При загрузке грузового контейнера в кузов грузового вагона сначала грузовой контейнер центрируют относительно боковой стенки 3 касанием нижней обвязкой (не показано) грузового контейнера продольных направляющих одной из боковых стенок 3 и опускают по продольным направляющим 5 до половины глубины кузова. При опускании на половину глубины кузова грузовой контейнер центрируют относительно торцевой стенки 2 кузова касанием нижней обвязкой (не показано) грузового контейнера поперечных направляющих 6 одной из торцевых стенок 2. При дальнейшем опускании грузового контейнера его позиционирование осуществляют продольными направляющими 5 и поперечными направляющими 6 относительно боковых стенок 3 и торцевых стенок 2 одновременно. Затем в районе перехода наклонных участков 5.1 и 6.1 продольных направляющих 5 и поперечных направляющих 6 в вертикальные участки 5.2 и 6.2 продольных направляющих 5 и поперечных направляющих 6, соответственно, грузовой контейнер позиционируют точно над фитинговыми упорами 4 и опускают на фитинговые упоры 4.
В эксплуатации грузового железнодорожного вагона, предназначенного для перевозок грузов различного типа сыпучих грузов и контейнеров, при необходимости перевозки 20-ти футовых контейнеров или 40-а футовых контейнеров, контейнер устанавливают внутрь кузова 2 на фитинговые упоры 4 при обеспечении прочностных характеристик кузова грузового железнодорожного вагона. Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает достижение технического результата - упрощение процесса погрузки грузового контейнера в кузов грузового вагона.