ВАГОН-ХОППЕР

Область техники
Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, а именно к конструкции вагонов-хопперов, предназначенных для бестарной перевозки грузов с возможностью их быстрой разгрузки самотеком без использования источников энергии.
Уровень техники
В настоящее время для осуществления грузоперевозок широко используется железнодорожный транспорт. В зависимости от вида груза и тары применяют вагоны различных конструкций от открытых вагонов-платформ для перевозки контейнеров до специальных крытых вагонов, оборудованных с учетом особенностей перевозимого груза, например вагонов для перевозки автомобилей или животных. Перевозка массовых сыпучих грузов, таких как уголь, руда, зерно, цемент и прочее, осуществляют с использованием специальных вагонов-хопперов, имеющих кузов в форме воронки и выполненных с возможностью разгрузки груза самотеком под действием гравитационных сил.
Одной из актуальных задач в области железнодорожных перевозок массовых сыпучих грузов является повышение эффективности грузопреревозок. Так, например, в описании к авторскому свидетельству номер SU 1650501 (дата подачи заявки 19.11.1987, класс МПК B61D 7/02) раскрыта конструкция вагона-хоппера, который выполнен из параллельных рядов модулей, причем смежные модули каждого ряда соединены между собой по торцам неразъемными шарнирами и амортизационно-тяговыми устройствами. Кузов каждого модуля установлен на трехосных тележках, расположенных на двух смежных двухрельсовых путях, и на каждом двухрельсовом пути модуль имеет по четыре тележки. Недостатком такого вагона-хоппера является его большие масса и коэффициент тары, определяемый как отношение массы порожнего вагона (тары вагона) к грузоподъемности вагона. Кроме того, для указанного вагона-хоппера необходимо строительство специальных смежных двухрельсовых путей, что существенно сужает область эксплуатации таких вагонов.
В настоящее время для перевозки массовых сыпучих грузов предлагается применять вагоны-хопперы, которые содержат ходовую часть, состоящую из двух двухосных тележек, кузов, расположенный на указанных тележках и включающий раму с разгрузочными бункерами и разгрузочными механизмами, боковые и торцевые стенки, крышу с загрузочными люками и механизмом блокировки указанных люков. Такую конструкцию имеет, например, вагон-хоппер, раскрытый в описании к патенту РФ на полезную модель номер RU 93761 (дата подачи заявки 09.12.2009, классы МПК B61D 7/00, B61D 17/00, B61F 1/00). Однако указанный вагон-хоппер также обладает высоким коэффициентом тары и кроме того имеет низкую погонную нагрузку.
Для исключения указанных недостатков был предложен вагон-хоппер, который описан в патенте США номер 4644871 (дата подачи заявки 11.12.1985, классы МПК B61D 7/02, B61D 3/14) и который является наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели. Известный вагон-хоппер содержит ходовую часть и кузов, который установлен на ходовой части и который содержит по меньшей мере две секции для приема груза, а ходовая часть содержит по меньшей мере три тележки, причем каждая секция кузова опирается на две тележки, а смежные секции кузова опираются на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Недостатком известного вагона-хоппера является неудобство его эксплуатации при загрузке и выгрузке груза, в частности оператор состава не имеет возможности перехода с крыши одной секции кузова на крышу другой секции, что увеличивает время погрузо-разгрузочных работ и как следствие время простоя железнодорожного состава.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является преодоление недостатков известных из уровня техники, повышение эффективности грузовых железнодорожных перевозок, а также обеспечение удобства и безопасности эксплуатации вагона-хоппера. Указанная задача решена предлагаемым в настоящей полезной модели вагоном-хоппером, который содержит ходовую часть и кузов, который установлен на ходовой части и который содержит по меньшей мере две секции для приема груза, при этом каждая секция кузова содержит крышу по меньшей мере с одним загрузочным люком и механизм блокировки загрузочных люков, а ходовая часть содержит по меньшей мере три тележки, причем каждая секция кузова опирается на две тележки, а смежные секции кузова опираются на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Предлагаемый вагон-хоппер отличается тем, что на крыше одной из секций установлена переходная площадка, выполненная с возможностью занимать рабочее положение, при котором она соединяет крыши смежных секций с образованием перехода. Технический результат, обеспечиваемый наличием переходной площадки, заключается в уменьшении времени, необходимого для перехода между крышами смежных секций, повышении удобства и безопасности эксплуатации вагона-хоппера, а также в сокращении времени, затрачиваемого на осуществление погрузо-разгрузочной операции.
Согласно одному из вариантов реализации возможность переходной площадки занимать рабочее положение обеспечена ее соединением с крышей соответствующей одной из секций с обеспечением возможности поворотного и/или линейного перемещения переходной площадки. Использование подвижного соединения облегчает перевод переходной площадки в рабочее положение и ее возвращение на крышу соответствующей секции кузова.
Согласно одному из вариантов реализации переходная площадка имеет блокирующие выступы, а указанные блокирующие тяги содержат фиксирующие выступы, причем указанные фиксирующие выступы выполнены с возможностью зацепления с блокирующими выступами переходной площадки при ее переводе в рабочее положение. Зацепление блокирующих выступов переходной площадки с фиксирующими выступами блокирующих тяг обеспечивает неподвижность переходной площадки при ее использовании в качестве перехода между секциями, что повышает безопасность эксплуатации вагона-хоппера. Кроме того, поскольку обязательная операция перед началом движения состава по закрытию люков и их пломбировке невозможна без вывода переходной площадки из взаимодействия с блокировочными тягами, оператор состава будет вынужден сначала убрать площадку, переместив ее в первоначальное положение на крыше одной из смежных секций, а потом осуществить закрытие и пломбировку загрузочных люков вагона-хоппера. Таким образом, может быть предотвращена деформация переходной площадки от взаимного перемещения секций при движении состава.
Краткое описание чертежей
Далее приведено описание предпочтительного варианта реализации настоящей полезной модели. Описание приведено со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых фиг. 1 показывает общий вид предлагаемого вагона-хоппера с переходной площадкой согласно настоящей полезной модели; фиг. 2 показывает увеличенный вид шарнирного соединения и переходной площадки, размещенной между смежными секциями кузова; фиг. 3а-3в показывают соответственно рабочее положение переходной площадки, сложенное положение, в котором переходная площадка расположена на крыше соответствующей секции, и положение фиксации блокирующей тяги переходной площадкой (выносной элемент A).
Осуществление полезной модели
Как видно из приведенных чертежей, предлагаемый вагон-хоппер содержит кузов, состоящий из двух секций 1, 2, которые предназначены для размещения перевозимого груза. Каждая секция 1, 2 содержит боковые стены 3, торцевые стены 4, крышу 5 с загрузочными люками 8 и системой 9 блокировки, а также бункеры 10 с механизмом разгрузки. Секции 1, 2 размещены на трех тележках 11, образующих ходовую часть вагона-хоппера. Каждая секция 1, 2 опирается на две тележки 11, причем средняя тележка 11 является общей сразу для двух секций 1, 2, обращенные друг к другу концы которых опираются на тележку 11 с возможностью поворота относительно друг друга и относительно указанной тележки 11. Возможность поворота секций 1, 2 кузова относительно друг друга и относительно тележки 11, на которую они опираются, обеспечена шарнирным соединением 14 (фиг. 2). Шарнирное соединение 14 образовано двумя цилиндрическими шарнирами (не показаны), которые образованы в месте соединения каждой из секций 1, 2 с тележкой 11 и которые позволяют взаимный поворот секций 1, 2 относительно тележки 11 вокруг вертикальных осей цилиндрических шарниров. Таким образом обеспечена возможность компенсации взаимных перемещений секции кузова и тележки при прохождении вагоном непрямолинейных участков пути.
Крыша одной из секций 1, 2 оборудована переходной площадкой 16, которая соединена с крышей соответствующей секции с использованием соединения (не показано), обеспечивающего возможность поворота и ограниченного линейного перемещения площадки 16. Указанное соединение может быть реализовано с помощью известных механизмов. Площадка 16 в рабочем положении (положение при погрузке/разгрузке вагона - фиг. 3а) соединяет крыши секций 1, 2 для обеспечения возможности перехода обслуживающего персонала с одной секции на другую и препятствует блокировке загрузочных люков 8, что обеспечено наличием блокирующих выступов 18 на переходной площадке и фиксирующих выступов 19 блокировочных тяг 20 механизма блокировки загрузочных люков 8 (фиг. 3в), которые зацепляются друг с другом при размещении площадки 16 в рабочем положении. Продольное перемещение тяг 20 невозможно без предварительного вывода указанных выступов 18, 19 из взаимодействия и перевода площадки 16 в сложенное положение, в котором она полностью расположена на крыше одной из смежных секций (фиг. 3б). Таким образом обеспечивается защита от неправильного положения переходной площадки 16 при движении вагона, поскольку блокировка и соответственно пломбировка загрузочных люков невозможна без продольного перемещения тяг 20 после завершения загрузки вагона-хоппера, при этом наличие переходной площадки между секциями вагона-хоппера обеспечивает удобство обслуживания загрузочных люков 8.
Следует отметить, что возможны модификации соединения между переходной площадкой 16 и соответствующей секцией кузова. Так, например, указанное соединение может обеспечивать только возможность поворота площадки 16 или только возможность ее линейного перемещения относительно соответствующей секции кузова. Для специалистов очевидна возможность конструктивной реализации описанных соединений площадки 16 с соответствующей секцией кузова с использованием известных механизмов. Также следует отметить, что хотя в настоящем описании указано на наличие зацепления (соприкосновения) между выступами 18 и 19 при переводе площадки 16 в рабочее положение, указанные выступы 18, 19 для наглядности показаны на фиг. 3б в разъединенном положении.
Эксплуатация предлагаемого вагона-хоппера осуществляется следующим образом. Перед загрузкой кузова работник разблокирует загрузочные люки 8 путем продольного перемещения тяг 20, которое осуществляется с использованием рычага, проходящего вертикально со стороны одной из торцевых стен 4 каждой секции 1, 2 и соединенного с соответствующей тягой 20 с возможностью ее продольного перемещения. После этого работник поднимается на крышу одной из секции 1, 2 для сопровождения операции погрузки/разгрузки вагона-хоппера. В процессе такой операции возникает потребность перемещения между секциями 1, 2 кузова, связанная с необходимостью открывать и закрывать крышки люков 8 соответствующих секций, для чего с крыши одной из секций 1, 2 вагона работник устанавливает переходную площадку 16 в рабочее положение, вводя в зацепление выступы 18 и 19, и использует ее для перемещения между секциями 1, 2, что обеспечивает ему удобство выполнения погрузо-разгрузочных работ и позволяет ускорить выполнение таких работ. Затем осуществляется загрузка вагона-хоппера грузом, подлежащим перевозке. После завершения загрузки работник устанавливает переходную площадку 16 в сложенное положение, выводя из взаимодействия выступы 18 и 19, перемещает тяги 20 продольно кузову и блокирует загрузочные люки, после чего осуществляется их пломбировка. При транспортировке груза секции 1, 2 могут поворачиваться вокруг вертикальной оси относительно тележки 11, которая является опорой для обращенных друг к другу концов секций 1, 2, за счет наличия шарнирного соединения 14. Таким образом, обеспечивается возможность компенсировать перемещения секций 1, 2 относительно тележки 11 при прохождении вагоном-хоппером неравномерных участков железнодорожного полотна.