КРЫШКА РАЗГРУЗОЧНОГО ЛЮКА ВАГОНА-ХОППЕРА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к крышкам разгрузочных люков вагонов-хопперов, и может быть использована в транспортных средствах, связанных с перевозкой минеральных удобрений.
При транспортировке минеральных удобрений за счет разности температуры внутри и снаружи вагона-хоппера, на его стенках происходит конденсация водяных паров, наличие которых обусловлено тем, что перевозимый материал всегда содержит некоторое количество влаги. Таким образом, вся внутренняя поверхность вагона в процессе эксплуатации подвержена разрушительному воздействию коррозии, которая развивается на металлической поверхности в условиях повышенной влажности. Но наиболее быстрому коррозионному износу подвержена крышка разгрузочного люка, которая выполнена преимущественно из металла, и, которая конструктивно занимает большую часть днища вагона. Это обусловлено, во-первых, тем, что при испарении влаги из перевозимого материала образовавшийся конденсат по стенкам вагона-хоппера стекает вниз и скапливается на его днище, а, во-вторых, в результате действия химических реакций между водой и химическими элементами, входящими в состав минеральных удобрений, из ряда азотных, калийных и фосфатных, образуется агрессивная среда в виде кислоты, щелочи и растворов солей.
В связи с этим возникает проблема частой замены вышедшей из эксплуатации крышки разгрузочного люка вагона-хоппера.
Замена крышки разгрузочного люка, вес которой, в среднем, составляет 210-260 кг, является процессом достаточно трудоемким, требующим применения грузоподъемных средств и другого специального оборудования, а это, в свою очередь, приводит, во-первых, к усложнению технологического процесса замены крышки, а, во-вторых, к дополнительным затратам, связанным с увеличением использования расходного материала на ремонт крышки.
Для повышения коррозионной стойкости крышки разгрузочных люков вагонов-хопперов могут быть выполнены из нержавеющей стали. Использование стали в качестве расходного материала для производства крышки разгрузочного люка вагона-хоппера, приводит к удорожанию производства, что является нецелесообразным.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является крышка разгрузочного люка вагона-хоппера, включающая коробчатый кожух с внутренней плоской стенкой, снабженный внешними элементами крепления коробчатого кожуха к вагону (ДСТУ 30243.3-99 "Вагони-хопери критi колii 1520 мм для сипких вантажiв. Загальнi технiчнi умови").
В известном техническом решении с целью уменьшения коррозии на внутренней плоской стенке коробчатого кожуха используется лакокрасочное покрытие. Но, применение лакокрасочного покрытия неэффективно в виду того, что создавшиеся условия внутри вагона-хоппера настолько агрессивны, что после одного - двух рейсов по транспортировке минерального удобрения лакокрасочное покрытие разрушается и поэтому крышка разгрузочного люка быстро приходит в негодность.
Таким образом, недостатком известной конструкции является увеличение затрат, связанных с изготовлением крышки разгрузочного люка, разрушение которой связано с высокой степенью коррозионного износа, в результате того, что металлическая поверхность внутренней плоской стенки крышки разгрузочного люка контактирует с агрессивной средой в течение длительного времени при транспортировке минерального удобрения.
Кроме того, появление ржавчины на металлической поверхности внутренней плоской стенке крышки разгрузочного люка в результате действия агрессивных сред приводит к ухудшению качества перевозимого минерального удобрения.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания такой конструкции крышки разгрузочного люка, применение которой позволило бы исключить коррозионный износ крышки разгрузочного люка вагона-хоппера, связанного с транспортировкой минерального удобрения, и тем самым сократить затраты на ремонтные работы и увеличить межремонтный период эксплуатации вагона.
Поставленная задача решается тем, что в крышке разгрузочного люка вагона-хоппера, содержащей коробчатый кожух с внутренней плоской стенкой, снабженный внешними элементами крепления коробчатого кожуха к вагону, согласно полезной модели, коробчатый кожух дополнительно снабжен футеровочным элементом, который выполнен из полимерного материала.
Наличие футеровочного элемента, покрывающего внутреннюю плоскую стенку коробчатого кожуха, позволяет исключить непосредственный контакт перевозимого материала с металлической поверхностью внутренней плоской стенки.
Использование футеровочного элемента, выполненного из полимерного материала, позволяет максимально защитить металлическое основание крышки разгрузочного люка от развивающегося коррозионного воздействия агрессивней среды.
Использование клеевого состава, обладающего хорошими адгезионными свойствами, для крепления футеровочного элемента на внутреннюю плоскую стенку коробчатого кожуха обеспечивает надежное сцепление на молекулярном уровне футеровочного элемента с металлической поверхностью внутренней плоской стенки коробчатого кожуха крышки разгрузочного люка, исключая возможность отрыва футеровочного элемента от крышки разгрузочного люка в процессе длительной эксплуатации вагона-хоппера.
В дальнейшем полезная модель поясняется подробным описанием ее выполнения со ссылками на чертежи, на которых:
- на фиг.1 - изображена крышка разгрузочного люка вагона-хоппера, общий вид, вид спереди;
- на фиг.2 - изображена крышка разгрузочного люка вагона-хоппера, общий вид, вид сбоку;
- на фиг.3 - изображен выносной элемент А на фиг.2.
Крышка разгрузочного люка вагона-хоппера (фиг.1, 2) содержит коробчатый кожух 1 с внутренней плоской стенкой 2 и внешними элементами 3 и 4 крепления коробчатого кожуха 1 к вагону (на чертеже не показан). На внутренней плоской стенке 2 коробчатого кожуха 1 закреплен футеровочный элемент 5 (фиг.3), форма и размер которого соответствует форме и размеру внутренней плоской стенки 2 коробчатого кожуха 1.
Футеровочный элемент 5 выполнен из полимерного материала.
В качестве полимерного материала для изготовления футеровочного элемента 5 используются каучуксодержащие вещества в сочетании с различными специфическими ингредиентами, например, синтетический каучук этилен пропиленовый, или любой другой из класса изопреновых, бутадиеновых, хлоропреновых, уретановых и силиконовых, обеспечивающие футеровочному элементу способность противостоять длительному воздействию сильных агрессивных сред, таких как кислоты, щелочь, растворы солей, в состав которых входят или азот, или фосфат, или калий.
Внешние элементы 3 крепления крышки разгрузочного люка к вагону-хопперу представляет собой две боковые цапфы (опорные части оси), предназначенные для взаимодействия с тягами вагона-хоппера, и удержания крышки разгрузочного люка в закрытом положении.
Внешние элементы 4 крепления крышки разгрузочного люка к вагону-хопперу представляет собой две пары петель, предназначенные для шарнирного крепления крышки разгрузочного люка к днищу вагона.
Футеровочный элемент 5, выполненный из полимерного материала, позволяет исключить коррозионный износ внутренней плоской стенки 2 коробчатого кожуха 1, возникающий в результате длительного воздействия агрессивных сред, обеспечивая, таким образом, длительный срок эксплуатации крышки разгрузочного люка, что, в свою очередь, позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации вагона-хоппера.
Кроме того, упомянутый футеровочный элемент исключает налипание на внутреннюю поверхность крышки разгрузочного люка перевозимого минерального сырья, что улучшает условия разгрузки и эксплуатации вагона-хоппера.
Сборку заявляемой крышки разгрузочного люка вагона-хоппера производят в следующей последовательности.
На боковые стенки ранее изготовленного коробчатого кожуха 1 с помощью сварки крепят внешние элементы 3, выполненные в виде двух боковых цапф, а на верхнюю часть крепят внешние элементы 4, выполненные в виде двух пар петель. После чего на заданном расстоянии от торца коробчатого кожуха 1 крепят с помощью сварки внутреннюю плоскую стенку 2.
Внешнюю металлическую поверхность внутренней плоской стенки 2 коробчатого кожуха 1 крышки разгрузочного люка вагона-хоппера очищают от ржавчины, песка, маслянистых пятен, налетов, загрязнений с помощью устройства, выполняющего пескоструйную очистку поверхности, которая заключается в механической обработке требуемой поверхности струей сжатого воздуха с взвешенными частицами абразива.
С этой же целью может быть использована установка очистки поверхности водой сверхвысокого давления, которая позволяет обрабатывать места, которые недоступны для очистки механическим путем, но свободно достижимы для струи воды.
На подготовленную таким образом металлическую поверхность равномерно наносят праймер, представляющий собой грунтовку, в качестве которого используют Хемосил 211 (Chemosil 211). Праймер Хемосил 211, основанный на органических растворителях, является универсальной грунтовкой для множества адгезивов марки Хемосил, в результате сушки образует твердую неклейкую пленку. Также в качестве праймера может быть использован СИЛБОНД 12 для адгезивов марки СИЛБОНД, предназначенный для соединения эластомеров с металлами и пластиками.
На подготовленную таким образом металлическую поверхность внутренней плоской стенки 2 коробчатого кожуха 1 крышки разгрузочного люка вагона-хоппера наносят клеевой состав, обладающий адгезионными свойствами.
Использование праймера в качестве промежуточного слоя позволяет равномерно распределить клеевой состав, обладающий адгезионными свойствами, по всей поверхности внутренней плоской стенки 2.
Использование в качестве клеевого состава адгезива Хемосил 222 в сочетании с праймером металлической поверхности Хемосил 211 повышает прочностные характеристики готового изделия. Кроме этого можно использовать адгезив СИЛБОНД 80 для соединения каучука с металлами, применение которого эффективно с рунтовкой СИЛБОНД 12 при эксплуатации готового изделия в агрессивных средах.
В течение 25-30 мин. выполняется просушивание клеевого состава, обладающего адгезионными свойствами, после чего образуется прочная пленка.
Перед тем, как уложить полимерный футеровочный элемент, его протирают растворителем, например, бензином или этилацетатом. После этого футеровочный элемент, форма и размер которого соответствуют форме и размеру внутренней плоской стенки 2 коробчатого кожуха 1 крышки разгрузочного люка, укладывают на покрытую высохшим клеевым составом, обладающим адгезионными свойствами, металлическую поверхность внутренней плоской стенки 2. Для того чтобы обеспечить надежное крепление футеровочного элемента 5 его, либо прикатывают роликом, либо пристукивают резиновым молотком.
Далее полученное таким образом изделие направляют в автоклав на горячую вулканизацию. При этом молекулы клеевого состава, обладающего адгезионными свойствами, начинают проникать в поры металлической поверхности внутренней плоской стенки 2 крышки разгрузочного люка и поры футеровочного элемента 5, обеспечивая максимальный коэффициент сцепления между ними, что в свою очередь, позволяет обеспечить надежное крепление футеровочного элемента 5 на внутренней поверхности изделия.
Техническим результатом, который достигается при использовании полезной модели, является, то, что наличие футеровочного элемента, выполненного из полимерного материала, обеспечивает высокую износостойкость металлической поверхности внутренней плоской стенки коробчатого кожуха крышки разгрузочного люка вагона-хоппера. Кроме того, заявляемое изделие способно противостоять длительному воздействию сильных агрессивных сред, образующихся внутри вагона-хоппера при транспортировке минеральных удобрений.
Крепление футеровочного элемента на внутреннюю плоскую стенку коробчатого кожуха посредством клеевого состава, обладающего адгезионными свойствами, обеспечивает максимальный коэффициент сцепления между металлическим основанием внутренней плоской стенки и полимерным футеровочным элементом.
Кроме того, применение заявляемой полезной модели позволяет исключить ухудшение качества перевозимого минерального удобрения при образовании ржавчины на металлической поверхности внутренней плоской стенки крышки разгрузочного люка в результате действия коррозии.
Заявляемая крышка разгрузочного люка вагона-хоппера проста в изготовлении и может быть изготовлена в условиях промышленного производства на стандартном оборудовании с использованием стандартных материалов, узлов и комплектующих.
Использование заявляемой полезной модели позволит исключить коррозионный износ крышки разгрузочного люка вагона-хоппера, который обычно происходит при транспортировке минеральных удобрений, и тем самым сократить затраты на ремонтные работы, связанные с заменой крышки разгрузочного люка, что, в свою очередь, позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации вагона-хоппера и, таким образом, снизить общие затраты на грузоперевозки.