ПОЛУВАГОН С РАЗГРУЗОЧНЫМИ ЛЮКАМИ В ПОЛУ КУЗОВА

Настоящая полезная модель относится к конструкции железнодорожных вагонов и более конкретно к железнодорожному вагону, такому как универсальный полувагон для перевозки сыпучих грузов с разгрузочными люками в полу кузова.
8
Известны различные конструкции универсальных полувагонов, оснащённых разгрузочными люками в полу кузова, которые позволяют быстро осуществлять выгрузку сыпучих грузов при открывании люков. Крышки разгрузочных люков прикрепляют к раме вагона на петлях, при этом для обеспечения полной разгрузки вагона крышки располагают как в пространстве между тележками вагона, так и в надтележечных частях рамы. Так, из уровня техники (патент РФ на полезную модель № 123383, МПКB61D 3/00, B61D 17/06, B61D 17/08, опубликован 27.12.2012) известна конструкция универсального полувагона, содержащего ходовые тележки, установленную на них раму, закрепленный на раме кузов с разгрузочными люками.
8
Из уровня техники (патент РФ на полезную модель № 76617, МПК B61F 1/08, B61D 17/10, опубликован 27.09.2008) известна конструкция рамы универсального железнодорожного полувагона с разгрузочными люками в полу кузова, при этом усовершенствованная конструкция рамы и спаренных петель крепления крышек люков в известном решении позволяет применять унифицированные для полувагонов всех типоразмеров крышки люков кузова, которые подлежат замене при ремонте или при случайных повреждениях в эксплуатации.
8
При этом известно выполнение полувагонов с возможностью открывания крышек разгрузочных люков, расположенных в межтележечном пространстве, на больший угол, чем у крышек люков, расположенных в надтележечном пространстве. Это делается, в частности, для исключения соприкосновения крышек люков с ходовой частью и тормозными устройствами вагона, что может вызывать износ и повреждения. Так, из уровня техники (патент РФ на изобретение № 2325295, МПК B61F 1/02, B61F 1/08, B61D 3/00, B61D 17/10, опубликован 27.05.2008) известна конструкция рамы кузова железнодорожного полувагона, в которой с рамой соединены крышки разгрузочных люков, в закрытом состоянии образующие пол вагона, при этом за счёт наличия ограничителей обеспечена возможность открывания крышек разгрузочных люков в надтележечных частях рамы на угол до 19-20°, а в средней части (в межтележечном пространстве) – на угол до 32°, Данное известное решение выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа) заявляемой полезной модели.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести недостаточно высокую скорость выгрузки сыпучих грузов через разгрузочные люки, в особенности через люки, расположенные в надтележечных частях рамы вагона.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик, состоящее, в частности, в увеличении скорости разгрузки вагона через разгрузочные люки.
Указанный технический результат достигается конструкцией железнодорожного полувагона, содержащего ходовые тележки и кузов, опирающийся на ходовые тележки, при этом кузов включает в себя раму, содержащую продольную хребтовую балку и поперечные балки, при этом между поперечными балками к хребтовой балке прикреплены крышки разгрузочных люков, которые в закрытом состоянии образуют пол вагона, а в открытом состоянии обеспечивают выгрузку сыпучего груза из кузова вагона, при этом крышки люков, расположенные на участке кузова между тележками вагона, открываются на больший угол, чем крышки люков, распложенные на участке кузова над тележками вагона. Отличием заявляемой конструкции от известных аналогов является то, что отношение ширины каждой крышки разгрузочного люка, расположенной на участке кузова над тележками вагона, к базе тележки вагона находится в интервале 0,58…0,68.
В предпочтительном варианте выполнения заявляемой полезной модели угол открывания крышек разгрузочных люков, расположенных на участке кузова между тележками вагона, может составлять более 30°. Угол открывания крышек разгрузочных люков, расположенных на участке кузова над тележками вагона, может составлять до 20°. База тележки вагона представляет собой расстояние между центрами крайних осей тележки вагона. Рама кузова вагона содержит по меньшей мере две поперечных промежуточных балки, в предпочтительном варианте выполнения – пять промежуточных балок.
Предлагаемая полезная модель проиллюстрирована чертежами, на которых показано:
Фиг. 1 - вид сбоку участка кузова полувагона с двухосной тележкой и открытыми крышками разгрузочных люков на участке кузова над тележкой вагона и на участке, расположенном в пространстве между тележками;
Фиг. 2 – вид сверху участка кузова полувагона, на котором показаны крышки люков, расположенных в пространстве над тележками, и крышки люков, расположенных в пространстве между тележками.
На чертеже используются следующие условные обозначения: 1 – тележка вагона, 2 – крышка разгрузочного люка в пространстве над тележками, 3 – крышка разгрузочного люка в пространстве между тележками, W – ширина крышки разгрузочного люка в пространстве над тележками, W1 – ширина крышки разгрузочного люка в пространстве между тележками, L – база тележки вагона.
На Фиг. 1 представлен участок кузова полувагона с тележкой 1 вагона и открытыми крышками 2 и 3 разгрузочных люков, расположенных на участке кузова над тележкой 1 вагона (далее – надтележечное пространство) и на участке, расположенном между тележками вагона (далее – межтележечное пространство), соответственно. При этом, как видно на чертеже, крышки 2 разгрузочных люков, расположенных в надтележечном пространстве, открыты на меньший угол, чем крышка 3 разгрузочного люка (показана частично), расположенная в межтележечном пространстве. В качестве примера, угол открывания крышки 2 разгрузочного люка в надтележечном пространстве может составлять до 20°, а угол открывания крышки 3 разгрузочного люка в межтележечном пространстве может составлять 30° и более. Ограничение угла открывания крышки в надтележечном пространстве вызвано необходимостью исключения соприкосновения открытой крышки 2 разгрузочного люка с ходовой частью и тормозной системой тележки 1 вагона, что приводит к износу ходовой части и тормозной системы и к возможному их повреждению и выходу из строя. С другой стороны, такое ограничение неизбежно уменьшает скорость разгрузки вагона, в частности через разгрузочные люки в надтележечном пространстве, за счёт сужения зазора, через который груз может покидать вагон, в особенности в случае с грузом, который может содержать достаточно крупные фракции (таким, как каменный уголь).
Как правило, рама вагона рассматриваемого типа включает в себя концевые балки, расположенные по обе торцевые стороны продольной хребтовой балки, шкворневые балки, расположенные в местах соединения тележек 1 вагона с рамой кузова вагона, а также набор поперечных промежуточных балок, между которыми и расположены крышки 2 и 3 разгрузочных люков, которые соединены с хребтовой балкой вагона. На поперечных промежуточных балках установлены ограничители, которые определяют угол открывания крышек 2 и 3 разгрузочных люков. Необходимо отметить, что количество поперечных промежуточных балок может быть различным и по существу определяет размеры крышек 2 и 3 разгрузочных люков, размещаемых между упомянутыми поперечными промежуточными балками. Приведённые выше соображения определяют доступный диапазон размеров крышек 2 и 3 разгрузочных люков вагона.
При этом, основываясь на соображениях прочности и жёсткости конструкции вагона, с одной стороны, и материалоёмкости и экономичности его изготовления, с другой стороны, определён диапазон возможных размеров крышек 2 и 3 разгрузочных люков вагона, связанный с расстояниями между поперечными (в частности, промежуточными) балками вагона, а также с возможным углом открывания крышек 2 и 3 разгрузочных люков, расположенных в надтележечном и межтележечном пространстве. Установлено, что достаточно высокая скорость разгрузки вагона через разгрузочные люки, в частности расположенные в надтележечном пространстве, достигается при ширине W каждой крышки 2 разгрузочного люка в надтележечном пространстве, измеряемой вдоль продольной оси вагона, как показано на чертеже, в интервале от 0,58 до 0,68 от базы L тележки вагона. Другими словами, отношение ширины W каждой крышки разгрузочного люка, расположенной на участке кузова над тележками 1 вагона, к базе L тележки вагона находится в интервале 0,58…0,68.
Как показано на Фиг. 1, база L тележки вагона представляет собой расстояние между центрами двух осей тележки 1 вагона в случае двухосной тележки, либо между центрами крайних осей тележки вагона, если тележка имеет более двух осей.
Как видно на Фиг. 2, в заявляемой полезной модели рассматривается, в частности, конфигурация крышек разгрузочных люков грузового полувагона, в которой крышки 3 разгрузочных люков, расположенные в межтележечном пространстве, имеют ширину W1, которая больше, чем ширина W крышек 2 разгрузочных люков, расположенных в надтележечном пространстве. Возможны и другие варианты конфигурации крышек разгрузочных люков, в частности ширина W может быть равна ширине W1.
При этом при ширине W крышки 2 разгрузочного люка менее 0,58 от базы L тележки вагона в рассматриваемой конфигурации крышек разгрузочных люков, показанной на Фиг. 2, крышки 3 разгрузочных люков, расположенные в межтележечном пространстве, смещаются (из соображений исключения увеличенного зазора между крышками 2 и 3, замедляющего и затрудняющего разгрузку) слишком близко к тележке 1 вагона, а учитывая, что крышки 3 разгрузочных люков открываются на больший угол, чем крышки 2 разгрузочных люков в надтележечном пространстве, в таком случае становится неизбежным соприкосновение крышек 3 люков, расположенных в межтележечном пространстве, с ходовой частью тележки 1 вагона, в частности с колёсами тележки.
В случае если ширина W крышки разгрузочного люка больше 0,68 от базы L тележки вагона, снижается скорость выгрузки сыпучего груза через разгрузочные люки ввиду того, что слишком большая часть длины вагона приходится на разгрузочные люки в надтележечном пространстве, угол открывания которых ограничен и, соответственно, через которые груз медленнее покидает вагон, то есть разгрузочные люки в надтележечном пространстве занимают слишком большую длину вагона. Таким образом, выполнение крышек 2 разгрузочных люков шириной W в интервале 0,58…0,68 от базы L тележки вагона обеспечивает повышение скорости разгрузки вагона через разгрузочные люки, и при этом исключается соприкосновение крышек 3 разгрузочных люков в межтележечном пространстве с ходовой частью или тормозной системой вагона.
Как показано в вышеприведённом описании полезной модели, при осуществлении предлагаемого технического решения достигается технический результат, состоящий в улучшении эксплуатационных характеристик, состоящем, в частности, в увеличении скорости разгрузки вагона через разгрузочные люки.