Опорный узел котла железнодорожного вагона-цистерны

Настоящая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам крепления котлов железнодорожных цистерн на несущей раме вагона-цистерны.
Известен опорный узел котла железнодорожного вагона-цистерны, патент на полезную модель России №169984, опубл. 11.04.2017, содержащий жёстко соединённую с рамой вагона-цистерны опору коробчатой формы с изогнутым опорным листом, повторяющим контур нижней цилиндрической части котла.
Известен опорный узел котла вагона-цистерны, патент на полезную модель России №172316, опубл. 04.07.2017, содержащий радиально деформированный верхний лист опоры, который установлен на вертикальных ребрах жесткости, соединенных между собой поперечными усиливающими ребрами и планкой для увеличения жесткости опор.
Недостатком обеих конструкций является низкая ремонтопригодность опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны из-за того, что в опорном узле традиционной конструкции предусматривается приварка вертикальных стоек опорного узла к шкворневой балке рамы вагона-цистерны и при ремонте необходимо выполнить ряд операций - демонтаж, зачистка демонтированных поверхностей, восстановление демонтированных поверхностей, ремонт опорного узла, выверка и последующий монтаж опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны, что представляет собой значительную сложность.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение сложности ремонта вагона-цистерны при необходимости замены или ремонта опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны.
Указанный технический результат обеспечивается опорным узлом котла железнодорожного вагона-цистерны, содержащим вертикальные стойки 2 и 7, выполненные с отогнутыми полками 4 и 5 в нижних частях, в месте установки опорного узла на верхний лист шкворневой балки рамы 1, ребра жесткости 6, изогнутый опорный лист 8 для котла.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что:
- вертикальные стойки 2, 7 имеют полки 4,5 с отверстиями 3 под крепежные элементы для крепления к шкворневой балке рамы 1;
- отсутствует сварка вертикальных стоек 2, 7 опорного узла и шкворневой балки рамы 1.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 показан общий вид опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны предлагаемой конструкции.
- на фиг. 2 показана вертикальная стойка.
- на фиг. 3 показан общий вид опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны по патенту на полезную модель России №169984.
Опорный узел котла железнодорожного вагона-цистерны предлагаемой конструкции (Фиг.1) содержит вертикальную стойку 2, ребра жесткости 6, вертикальную стойку 7, изогнутый опорный лист 8 для котла, повторяющий контур нижней цилиндрической части котла. Вертикальные стойки 2 и 7 выполнены с отогнутыми полками 4 и 5. Крепление опорного узла к шкворневой балке рамы 1 выполняется крепежными элементами через отверстия 3, выполненные в отогнутых полках 4 и 5 (например, болтовым соединением), что позволяет при ремонте опоры оперативно демонтировать ее с места установки, производить ремонт при необходимости с применением станочного оборудования и оперативно монтировать отремонтированную опору на место установки, что существенно упрощает проведение ремонтных работ.
Вертикальная стойка 2 (Фиг.2) имеет отогнутую полку 4 и отверстия 3 для крепления к шкворневой балке рамы 1.
Вертикальные стойки 2 и 7 изготавливаются из металлического листа толщиной t = 4…30 мм (в зависимости от объема котла цистерны). При толщине t менее 4 мм опорный узел не имеет достаточной прочности для надежного удержания котла железнодорожной цистерны, при толщине t более 30 мм осложняется процесс гибки листового металла. Радиус R гиба отогнутых полок 4 и 5 выдержан в диапазоне от одной до трёх толщин t листа, из которого выполнены вертикальные стойки: R = 1t … 3t мм. При значении радиуса R менее 1t мм есть вероятность возникновения трещин на поверхности металла, при значении радиуса R более 3t отверстия 3 располагаются близко к началу радиуса, и не хватает плоской площадки для размещения головок фиксирующих крепёжных элементов, например, болтов и гаек, соединяющих вертикальные стойки 2 и 7 с шкворневой балкой рамы 1, что приводит к необходимости увеличения размеров отогнутых полок 4, 5 и, как следствие этого, к повышенному расходу металла.
Опорный узел котла железнодорожного вагона-цистерны по патенту на полезную модель России №169984, опубл. 11.04.2017 г. также имеет вертикальные стойки 9 и 11, ребра усиления 10, изогнутый опорный лист 12 для котла, однако конструкцией предусматривается приварка вертикальных стоек 9 и 11 к шкворневой балке рамы. Наличие сварки и особенно сварных швов большой длины значительно усложняет проведение ремонтных работ, так как при демонтаже опорного узла необходимо срезать опорный узел с места установки на шкворневой балке рамы, зачистить места приварки, отремонтировать опорный узел, при этом необходимо предусматривать восстановление срезанных поверхностей как на опоре, так и на прилегающей поверхности, осуществить разметку для приварки опорного узла, только после этого можно приваривать опорный узел.
Наличие в предлагаемом техническом решении на вертикальных стойках 2 и 7 отогнутых полок 4 и 5 с отверстиями 3 для присоединения крепежными элементами к шкворневой балке рамы 1 позволяет заменить сварное соединение на другой тип соединения, например, на болтовое соединение, существенно упростив операцию монтажа/демонтажа опорного узла с места установки на шкворневой балке рамы 1, что упрощает проведение ремонта при необходимости замены или ремонта опорного узла котла железнодорожного вагона-цистерны.