Железнодорожная платформа

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции железнодорожных платформ и установленным устройствам для облегчения погрузки, разгрузки и укладки крупнотоннажных грузов, перевозимых при смешенных перевозках автомобильным и железнодорожным транспортом.
Известна железнодорожная платформа для перевозки большегрузных автотранспортных средств, содержащая установленную на тележки раму, с погрузочной площадкой для заезда (съезда) и размещения колес полуприцепа при перевозке, опору для седельной площадки полуприцепа, башмаки для крепления колес полуприцепа на погрузочной площадке. Погрузочная площадка установлена на раме вагона с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и выполнена вытянутой вдоль вагона с закругленными торцевыми частями, а опора для седельной площадки полуприцепа установлена на раме с возможностью перемещения в продольном направлении [см. патент РФ №121151, кл. B61D 47/00, B61D 3/18, опубл. 27.02.2013. Бюл. №6, «Железнодорожная платформа», авторы: А.Ю. Панин и др.].
Недостаток данной железнодорожной платформы: невозможность фиксации башмаками крупнотоннажных грузов с опорами в виде полозьев, в частности закрытых контейнеров для прессов, компакторов (пресс-контейнеров), используемых в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами.
Известна железнодорожная платформа, содержащая тележки, опоры для седельных площадок полуприцепов, погрузочные и переездные площадки, башмаки для крепления колес полуприцепов, имеются две рамы шарнирно соединенные между собой в вертикальной и горизонтальной плоскости с помощью узла сочленения, опирающегося на тележку вагона, а переездные площадки расположены над узлом сочленения, обеспечивая проезд полуприцепа при торцевой и боковой загрузке [см. патент РФ №133781, кл. B61D 47/00, B61D 3/18, опубл. 27.02.2014. Бюл. №6, «Железнодорожная платформа», авторы: А.Ю. Панин и др.].
Недостатком данной железнодорожной платформы является низкая надежность узла сочленения двух рам и сложность поворота погрузочных площадок для боковой загрузки.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Целью разработки нового технического решения является создание железнодорожной платформы, обеспечивающей погрузку-выгрузку крупнотоннажных грузов без привлечения специализированных подъемно-транспортных механизмов путем перемещения груза на железнодорожную платформу мультифлитовой системой захвата, а также обеспечивающей возможность параллельной боковой загрузки нескольких крупнотоннажных грузов на несколько вагонов поезда и загрузки-выгрузки грузов на промежуточной станции.
Техническим результатом является обеспечение автоматизированной погрузки крупнотоннажных грузов с опорами в виде полозьев, в частности закрытых контейнеров для прессов, компакторов (пресс-контейнеров), используемых в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами и перевозимых автомобилями с мультифлитовой системой захвата.
Технический результат достигается тем, что в железнодорожной платформе, содержащей раму, погрузочные площадки и поворотные узлы сочленения, погрузочные площадки имеют вертикальные стойки с подвижными блоками, перекинутые на них тросы с крюками, барабаны для намотки тросов, рольганги, подпружиненные направляющие колеса, торцевые пружинные упоры, клещевые зажимы, роликовые опоры, размещенные под поворотными площадками вблизи их торцов, противоположных торцам, где размещены поворотные узлы сочленения, фиксаторы для фиксации барабанов, клещевых зажимов и погрузочных площадок, съемные поворотные рычаги, подпружиненные направляющие колеса, торцевые пружинные упоры и клещевые зажимы имеют возможность перестановки своего положения по длине погрузочных площадок, а вертикальные стойки имеют возможность перестановки своего положения по высоте погрузочных площадок, погрузочные площадки содержат фитинги с отверстиями, размещенные в нижней части погрузочных площадок по их углам, фиксаторы погрузочных площадок содержат штыри с шляпкой, имеющей больший диаметр, чем размер отверстия фитинга, и резьбовой частью, а также фитинговые упоры с отверстиями, закрепленные на поверхности рамы, внутри фитинговых упоров расположены пружины, закрепленные на основании с резьбовым отверстием, основание лишено возможности поворота относительно фитингового упора, но имеет возможность вертикального перемещения, штыри имеют размеры, обеспечивающие заход их резьбовых частей в отверстия фитингов и отверстия фитинговых упоров, а также вворачивание в резьбовое отверстие основания, погрузочные площадки содержат неподвижные упоры с отверстиями, расположенные вблизи барабанов, барабаны имеют отверстия, расположенные с возможностью совмещения их осей с осями отверстий неподвижных упоров, клещевые зажимы содержат по меньшей мере один штурвал с отверстиями, соединенный разъемным соединением с валом, выполненным из двух соединенных половин и имеющим трапециевидную резьбу с чередующимися участками правосторонней и левосторонней резьбы, навинченные на эти участки втулки с одноименной резьбой, выполненные с возможностью поступательного движения относительно вала, но лишенные возможности относительно него поворачиваться, шарнирно связанные с втулками и друг с другом рычаги, силовые пластины, связанные с рычагами с помощью шарнира и подвижного соединения типа «втулка - вал», прижимные пластины, связанные с силовыми пластинами с помощью подвижного соединения типа «втулка - вал», и размещенные между силовыми и прижимными пластинами пружины, подпружиненные направляющие колеса содержат трубу, неподвижно закрепленную на погрузочной площадке, соосный с ней вал, входящий внутрь трубы и имеющий возможность перемещения относительно трубы, закрепленные на трубе и валу пластины, между которыми расположены пружины, оси которых лежат в горизонтальной плоскости, колесо на оси, соединенной с валом, причем ось колеса перпендикулярна горизонтальной плоскости, фиксаторы барабанов и клещевых зажимов выполнены составными из двух шарнирно соединенных валов, один из которых имеет ручку большего диаметра, а второй вал с меньшим диаметром, чем первый вал, снабжен резьбовым участком и гайкой, максимальный наружный размер которой меньше или равен диаметру первого вала. В одном из вариантов исполнения железнодорожной платформы (пункт 2 формулы полезной модели) барабан имеет привод от электрического двигателя в виде мотор-редуктора через понижающую зубчатую передачу, которая образована зубчатым колесом барабана и зубчатым колесом меньшего диаметра, закрепленным на валу мотор-редуктора.
Поставленная задача создания железнодорожной платформы с возможностью мультилифтовой загрузки специализированных контейнеров решается тем, что погрузочные площадки снабжены вертикальной стойкой с подвижным блоком, через который пропущен канат, наматывающийся на барабан, и устройство фиксации положения барабана, а пол погрузочной площадки выполнен из рольгангов, обладающих возможностью вращения. По одному из вариантов исполнения барабан имеет привод через понижающую зубчатую передачу от электрического двигателя в виде мотор-редуктора (https://ntcreductor.ru/flles/r.pdf). Вращение барабана позволяет наматывать на него канат, перекинутый через блок и соединенный с кронштейном для мультилифта специализированного контейнера (информация о системе мультилифта контейнеров для перевозки твердых бытовых отходов содержится на https://specmahina.ru/kamaz/multilift.html), что обеспечивает перемещение контейнера по рольгангам на погрузочную площадку.
Выполнение пола погрузочной площадки в виде рольгангов, обладающих возможностью вращения, снижает трение, возникающее при движении полозьев специализированного контейнера по погрузочной площадке, что позволяет с небольшим тяговым усилием перемещать крупнотоннажный контейнер.
Наличие фиксатора барабана позволяет зафиксировать положение контейнера на погрузочной площадке в продольном направлении.
Наличие фиксаторов погрузочной площадки позволяет зафиксировать ее положение относительно рамы платформы.
Наличие подпружиненных направляющих колес позволяет центрировать контейнер на погрузочной площадке и направлять полозья контейнера в клещевые зажимы.
Наличие клещевых зажимов для крепления полозьев контейнера позволяет зафиксировать контейнер относительно погрузочной площадки в поперечном направлении. Фиксаторы клещевых зажимов позволяют зафиксировать их положение, обеспечивающее необходимую силу трения клещевых зажимов о полозья контейнера.
Наличие торцевых пружинных упоров, выполненных с возможностью перестановки их положения на погрузочной площадке в продольном направлении, а также исполнение подпружиненных направляющих колес и клещевых зажимов с возможностью закрепления на погрузочной площадке в различных положениях по ее длине позволяет размещать на погрузочных площадках контейнеры различной длины.
Таким образом, совокупность отличительных свойств предложенного технического решения позволяет решить поставленную задачу обеспечения автоматизированной погрузки крупнотоннажных грузов с опорами в виде полозьев.
На фиг. 1 - общий вид предлагаемой железнодорожной платформы с одним погруженным контейнером и другим контейнером в стадии погрузки.
На фиг. 2 - общий вид погрузочной площадки.
На фиг. 3 - поворотный узел сочленения и роликовые опоры погрузочной площадки.
На фиг. 4 - торцевой пружинный упор.
На фиг. 5 - конструкция фиксатора погрузочной площадки.
На фиг 6 - конструкция клещевого зажима.
На фиг. 7 - конструкция подпружиненного направляющего колеса.
На фиг. 8 показано действие фиксатора барабана.
На фиг. 9 показано действие фиксатора клещевого зажима.
На фиг. 10 - вариант исполнения привода барабана с помощью электрического мотор-редуктора.
Заявляемая железнодорожная платформа содержит раму 1 с погрузочными площадками 2, имеющими поворотные узлы сочленения 3, вертикальные стойки 4 с подвижными блоками 5, тросы 6 с крюками 7, барабаны 8, рольганги 9, подпружиненные направляющие колеса 10, торцевые пружинные упоры 11, клещевые зажимы 12, роликовые опоры 13, фиксаторы 14 для фиксации барабана, фиксаторы 15 клещевых зажимов, фиксаторы 16 погрузочных площадок, съемные поворотные рычаги 17. На нижних углах погрузочных площадок 2 закреплены фитинги с отверстиями 18, а каждый фиксатор 16 погрузочной площадки содержит штырь 19, фитинговый упор 20, закрепленный на раме 1, пружину 21 и основание 22. На погрузочной платформе 2 вблизи барабана 8 закреплен неподвижный упор 23. Клещевой зажим 12 содержит штурвал 24, соединенный с валом 25 разъемным соединением, Вал 25 состоит из двух половин, соединенных разъемным соединением, на каждой из которых нарезаны участки правосторонней 26 и левосторонней 27 резьбы, на каждый из участков резьбы навинчены втулки 28 с одноименной резьбой, соединенные шарнирно с рычагами 29. Рычаги 29 соединены шарнирно также между собой и с силовыми пластинами 30, совмещенными с одним из торцов пружин 31, которые в свою очередь совмещены другим торцом с прижимными пластинами 32. Направляющие колеса 10 содержат трубу 33, закрепленную на погрузочной площадке 2, соосный с ней вал 34, входящий внутрь трубы 33, закрепленные на трубе 33 и валу 34 пластины 35, между которыми расположены пружины 36, колесо 37 на оси 38, соединенной с валом 34. Фиксатор 15 клещевого зажима 12 содержит вал с ручкой 39, шарнирно соединенный с ним вал 40 и гайку 41.
В одном из вариантов исполнения железнодорожной платформы (пункт 2 формулы полезной модели) барабан 8 имеет привод от электрического двигателя в виде мотор-редуктора 42 через понижающую зубчатую передачу 43, которая образована зубчатым колесом барабана 44 и зубчатым колесом 45 меньшего диаметра, закрепленным на валу мотор-редуктора 42.
Работа железнодорожной платформы осуществляется следующим образом. Погрузочные площадки 2 освобождаются от фиксаторов 16 (фиг. 5) и поворачиваются относительно рамы 1 в горизонтальной плоскости на поворотном узле сочленения 3 и роликовых опорах 13 (фиг. 3) до съезда на терминал, у которого разность уровней с горизонтальной поверхностью рамы 1 не должна превышать 60 мм, а зазор между боковой поверхностью терминала и боковой поверхностью рамы 1 не более 75 мм. Так как поворотный узел сочленения 3 исполнен по типу узла железнодорожной платформы «пятник - подпятник» погрузочные площадки 2 остаются ограничены в своем поступательном движении относительно рамы 1 (фиг. 1). Так как загружаемые контейнеры могут иметь различную длину и различную высоту кронштейна мультилифтовой системы загрузки, то предварительно на погрузочных площадках 2 меняются взаимные положения узлов в соответствием с размерами загружаемых контейнеров, а именно, подпружиненные направляющие колеса 10, торцевые пружинные упоры 11 и клещевые зажимы 12 переставляются по длине погрузочных площадок, а вертикальные стойки 4 переставляются по высоте погрузочных площадок и закрепляются в новых положениях разъемными соединениями. Новые положения подпружиненных направляющих колес 10, торцевых пружинных упоров 11 и клещевых зажимов 12 обеспечивают размещение полозьев контейнеров на рольгангах 9 погрузочных площадок 2, но также не допускают заезд роликовых опор контейнеров на погрузочные площадки. Новое положение вертикальной стойки 4 обеспечивает одинаковую высоту кронштейна мультилифтовой системы загрузки контейнера и подвижного блока 5.
Погрузка контейнера для перевозки твердых коммунальных отходов, перевозимых автомобилями с мультифлитовой системой захвата, на железнодорожную платформу осуществляется следующим образом. После освобождения мультилифтовой системы автомобиля контейнер устанавливается своей передней частью с помощью вилочного погрузчика на временную катковую опору для разворота и позиционирования своей передней частью навстречу открытому торцу погрузочной площадки 2 (фиг. 1). Барабан 8 освобождается от фиксатора 14 (фиг. 8), трос 6 с крюком 7 тянутся до кронштейна передней части контейнера, и крюк 7 закрепляется на кронштейне контейнера. С помощью съемного поворотного рычага 17 (фиг. 2) или по другому варианту исполнения с помощью понижающей зубчатой передачи 43, образованной зубчатыми колесами 44 и 45, и мотор-редуктора 42 (фиг. 10) барабан 8 через подвижный блок 5, размещенный на вертикальной стойке 4, осуществляет натяжение троса 6 и перемещение контейнера до упора временной катковой опоры в торцевую поверхность погрузочной площадки 2. При дальнейшем вращении барабана 8 контейнер сходит с катковой опоры и переходит своей передней частью на рольганги 9, высота которых больше высоты катковой опоры, поэтому катковая опора освобождается от веса контейнера и убирается из-под него. При дальнейшем вращении барабана 8 контейнер двигается полозьями по рольгангам 9, входит в соприкосновение боковыми поверхностями своих полозьев с подпружиненными направляющими колесами 10, которые центрируют контейнер на рольгангах 9 и направляют полозья контейнера в клещевые зажимы 12.
Подпружиненные направляющие колеса 10 (фиг. 7) направляют полозья контейнера в клещевые зажимы 12 следующим образом. Если ось контейнера смещена относительно оси погрузочной площадки 2, то на одно из колес 37 будет воздействовать один из полозьев контейнера. Это колесо 37 будет передавать усилие через ось 38 на шарнирно связанный с ней вал 34, который будет входить внутрь трубы 33 и передавать усилие через жестко связанную с ним пластину 35 на соприкасающийся с ней торец пружины 36. Пружина 36 будет сжиматься, так как противоположный ее торец ограничен неподвижной пластиной 35, жестко связанной с трубой 33, которая в свою очередь жестко связана с боковой стенкой погрузочной площадки 2. В результате сжатия пружины 36 она создает силу реакции, действующую через вал 34, ось 38 и колесо 37 на полоз контейнера, что позволяет приблизить оси контейнера и погрузочной площадки 2 друг к другу и расположить каждый полоз контейнера внутри ближайшего к нему клещевого зажима 12.
При дальнейшем вращении барабана 8 контейнер двигается до упора своей передней частью в торцевой пружинный упор 11 (фиг. 4). Сжимая торцевой пружинный упор 11 путем дальнейшего вращения барабана 8 с помощью съемного поворотного рычага 17, барабан 8 переводится в положение, которое может быть зафиксировано фиксатором 14 (фиг. 8). Одно из отверстий барабана 8 совмещается с ближайшим отверстием неподвижного упора 23, в них вставляется фиксатор 14 и переводит барабан 8 в зафиксированное положение. Клещевые зажимы 12 сжимают в нескольких местах полозья контейнера.
Действие клещевых зажимов 12 осуществляется следующим образом. Штурвалы 24 с помощью съемного поворотного рычага 17, вращают вал 25 с трапециевидной резьбой с чередующимися участками правосторонней 26 и левосторонней 27 резьбы, на которых размещены втулки 28 с одноименными резьбовыми отверстиями (фиг. 6). Втулки 28 шарнирно соединены с рычагами 29 клещевых зажимов. В результате движения втулок 28 навстречу друг другу по участкам правосторонней и левосторонней резьбы шарнирно соединенные между собой рычаги 29 сжимают прижимные пластины 32 через пружины 31 и силовые пластины 30. В результате клещевые зажимы 12 сжимают полозья контейнера, обеспечивая необходимую силу трения клещевых зажимов о полозья контейнера. Пружины 31 клещевых зажимов 12 позволяют выбрать такое положение штурвалов 24, которое, обеспечивает их фиксацию с помощью фиксатора 15.
Действие фиксаторов 14 и 15 осуществляются следующим образом. Эти фиксаторы при соосном расположении вала с ручкой 39 и вала с резьбой 40 вставляются в совмещаемые отверстия, например отверстие барабана 8 и неподвижного упора 23, до упора ручки вала 39, далее вал с резьбой 40 шарнирно поворачивается на 90 градусов, и гайка 41 завинчивается до касания с валом 39 (фиг. 9). Такое положение гайки 41 препятствует выходу фиксаторов 14 и 15 из совмещаемых ими отверстий.
После фиксации контейнера на погрузочной площадке 2 вилочный погрузчик поворачивает погрузочную площадку 2 с контейнером на раму 1 до совмещения отверстий фитингов 18 погрузочной площадки 2 с отверстиями фитинговых упоров 20, в которые вставляются штыри 19 резьбовой частью внутрь. Резьбовая часть штырей 19 ввинчивается в резьбовое отверстие основания 22, которое сжимает пружину 21 (фиг. 5). Таким образом фиксаторы 16 фиксируют положение погрузочной площадки 2 с контейнером на раме 1.
Выгрузка контейнеров производится в обратной последовательности.
Использование мотор-редуктора 42 вместо съемного поворотного рычага 17 для поворота барабана 8 ускоряет процесс перетягивания контейнера на погрузочную площадку 2, однако, при этом в местах погрузки требуется наличие стационарной электросети и переносного кабеля, что не всегда может быть обеспечено на промежуточных станциях. Кроме того, даже при наличии мотор-редуктора 42 съемный поворотный рычаг 17 необходим для точного совмещения отверстия барабана 8 и неподвижного упора 23 при фиксации барабана 8 фиксатором 14.
Для выполнения операций по погрузки-выгрузки контейнеров для перевозки твердых коммунальных отходов используется вилочный погрузчик с грузоподъемностью не более 14 т.
3
3
Сопоставительный анализ с аналогами показывает: заявляемая железнодорожная платформа отличается тем, что имеет две погрузочные площадки шарнирно соединенные с рамой платформы в горизонтальной плоскости с помощью узла сочленения типа «пятник - подпятник», оборудована системой мультилифтовой загрузки контейнеров с опорами в виде полозьев, в частности закрытых контейнеров для прессов, компакторов (пресс-контейнеров), используемых в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами и перевозимых автомобилями с мультифлитовой системой захвата, имеет эффективную систему фиксации полозьев контейнеров, которые могут быть разными по весу и разными по длине, что позволяет осуществлять параллельную загрузку-выгрузку специализированных контейнеров для перевозки твердых коммунальных отходов и перевозить на одной железнодорожной платформе модели 13-4012 (универсальной) длиной 13,4 м два специализированных контейнера, каждый из которых имеет длину 4,6 м, объем 24 м, массу брутто 20 т.На железнодорожной платформе модели 13-935А-01 (для перевозки крупнотоннажных контейнеров) длиной 18,4 м можно перевозить два специализированных контейнера, каждый из которых имеет длину 7 м, объем 36 м, массу брутто 30 т.