КУЗОВ ГЛУХОДОННОГО ПОЛУВАГОНА

Полезная модель относится к грузовым вагонам железнодорожного транспорта и касается конструкции кузова глуходонного полувагона, предназначенного преимущественно для перевозки сыпучих, кусковых и других грузов, не требующих укрытия от атмосферных осадков, с разгрузкой как на вагоноопрокидывателях, так и с помощью мобильных перегружателей и других разгрузочных устройств. В частности, данная полезная модель раскрывает конструкцию зачистного люка, выполненного в кузове глуходонного полувагона.
Необходимость выполнения люков и установки крышек в полувагонах с глухим кузовом (без дверей и люков в полу), используемых для перевозки сыпучих грузов, возникает в связи с неполным высыпанием из-за слипания, смерзания, спекания и других причин или в связи с трудностью доступа для механизированного разгрузочного оборудования, например, в углы полувагона. Вследствие этого возникает необходимость зачистки кузова вручную с последующей выгрузкой оставшихся сыпучих грузов через люки, выполненные в боковых стенах полувагонов.
Известен полувагон с глухим кузовом, который содержит ходовые части и размещенный на них кузов, состоящий из рамы, торцевых и боковых стен с крышками люков. Зачистные люки в боковых стенах для крышек выполняются на некотором расстоянии от угловых стоек. Как правило, люки располагаются в кузове по диагонали между первой и второй боковыми стойками, вне зон вероятного максимального скопления сыпучих грузов в углах полувагона. Крышка люка имеет размеры несколько больше, чем размеры самого проема люка [патент РФ № 2140866, B61D 3/00 от 10.11.1999].
Недостатком конструкции кузова указанного полувагона является то, что проем зачистного люка выполнен выше уровня пола рамы вагона. Верхняя кромка нижней обвязки боковой стены совпадает с нижней кромкой проема зачистного люка. Как результат - высокая трудоемкость работ по очистке вагона от остатков перевозимого дисперсного груза, поскольку нижняя обвязка препятствует высыпанию груза при очистке. Кроме того, в конструкции данного полувагона в обязательном порядке необходимо предусматривать дренажные отверстия, через которые из кузова удаляется вода от атмосферных осадков.
Недостатки кузова глуходонного полувагона, описанного выше, исключены в конструкции зачистного люка полувагона [патент РФ № 157499, B61D 3/00 от 10.12.2015]. Зачистной люк данного полувагона выполнен в виде отверстия в обшивке кузова, с одной стороны которого закреплены кронштейны для шарнирного навешивания крышки люка в виде каркаса с листом, снабженного петлями и механизмом запирания. Люк выполнен на уровне пола рамы кузова полувагона, что позволяет беспрепятственно выполнять его зачистку от остатков перевозимого груза.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Конструкция кузова с вариантом исполнения зачистного люка по ближайшему аналогу применима только в глухих кузовах, когда боковые стены и пол рамы соединены между собой без каких-либо уклонов или скруглений внутри кузова, где не обеспечивается полная разгрузка полувагона на вагонопрокидывателях скопившегося груза в углах соединения его боковых стен с рамой. Также в процессе эксплуатации полувагона нижний лист пола рамы в районе исполнения зачистного люка из-за отсутствия каких-либо усилений с наружной стороны может быть деформирован под воздействием давления от перевозимого груза или от ударов крупных фракций груза при погрузке, что в конечном итоге приведет к появлению зазоров по крышке зачистного люка и, как следствие, высыпанию груза на пути.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании конструкции кузова с зачистным люком, в котором исключается слеживание перевозимого груза во внутренних углах соединения боковых стен с рамой полувагона, при этом конструкция зачистного люка должна обеспечивать беспрепятственную очистку вагона от остатков груза, а сам кузов обладать необходимым запасом прочности в месте расположения зачистного люка.
Поставленная задача решается за счет того, что в кузове глуходонного полувагона на уровне пола выполнен зачистной люк, расположенный в нижней обвязке боковой стены. Нижняя обвязка боковой стены выполнена в поперечном сечении из верхней вертикальной, нижней горизонтальной полок и средней наклонной стенки, а в месте расположения зачистного люка обвязка выполнена из вертикальной стенки с проемом зачистного люка, к которой примыкает горизонтальный лист, расположенный на уровне нижней кромки проема зачистного люка. По торцам горизонтального листа и вертикальной стенки с проемом зачистного люка установлены продольные элементы жесткости, закрепленные с наружной стороны нижней обвязки боковой стены к наклонной стенке. В местах соединения вертикальной стенки с проемом зачистного люка с верхними вертикальными полками нижней обвязки установлены вертикальные связующие стойки, а над ними горизонтальный связующий пояс.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что кузов глуходонного полувагона состоит из двух боковых и двух торцевых стен, установленных на раме с металлическим полом. В нижней обвязке боковой стены, состоящей в поперечном сечении из верхней вертикальной, нижней горизонтальной полок и средней наклонной стенки на уровне пола выполнен зачистной люк. В месте расположения зачистного люка обвязка состоит из вертикальной стенки, в которой выполнен проем зачистного люка, и из горизонтального листа, расположенного на уровне нижней кромки проема зачистного люка. Вертикальная стенка с проемом зачистного люка соединена с обшивкой боковой стены и с вертикальной полкой обвязки. Вертикальная стенка своей нижней кромкой выступает за горизонтальный лист и нижнюю горизонтальную полку нижней обвязки. В месте соединения горизонтального листа и вертикальной стенки с проемом зачистного люка снизу установлен продольный элемент жесткости, на стенке которого закреплены петли крышки зачистного люка. Горизонтальный лист примыкает к вертикальной стенке с проемом зачистного люка и соединяется с полом кузова и горизонтальной нижней полкой нижней обвязки. В месте соединения вертикальной стенки с проемом зачистного люка, горизонтального листа и нижней обвязки средняя наклонная стенка последней соединена с вертикальной стенкой с проемом зачистного люка и с горизонтальным листом посредством специального переходного соединительного элемента. По торцам горизонтального листа и вертикальной стенки с проемом зачистного люка установлены продольные элементы жесткости, прикрепленные с наружной стороны нижней обвязки боковой стены к наклонной стенке. В местах соединения вертикальной стенки с проемом зачистного люка с верхними вертикальными полками нижней обвязки и с продольными элементами жесткости установлены вертикальные связующие стойки, а над ними - горизонтальный связующий пояс, которые также дополнительно связывает между собой две промежуточные стойки боковой стены кузова.
Полезная модель поясняется графическими материалами, на которых изображены:
фиг. 1 - общий вид кузова глуходонного полувагона в аксонометрической проекции;
фиг. 2 - местный вид кузова с зоне исполнения зачистного люка (аксонометрическая проекция);
фиг. 3 - местный вид внутри кузова с зоне исполнения зачистного люка (аксонометрическая проекция);
фиг. 4 - поперечное сечение кузова в зоне одной из стоек боковой стены.
Кузов полувагона состоит из двух боковых 1 и двух торцевых 2 стен. Боковые 1 и торцевые 2 стены вместе с рамой 3 в собранном виде образуют цельнометаллический глуходонный кузов. Рама 3 кузова имеет шкворневые 4, концевые 5 и промежуточные 6 поперечные балки и металлический пол 7.
Торцевые стены 2 кузова установлены на концевых балках 5 рамы 3. Боковые стены 1 кузова выполнены из обшивки 8 с каркасом 9. Каркас 9 боковой стены 1 включает в себя верхнюю обвязку 10, угловые 11, шкворневые 12 и промежуточные стойки 13, а также нижнюю обвязку 14. Нижняя обвязка 14 жестко связывает между собой промежуточные 13, шкворневые 12 и угловые стойки 1.1 боковых стен 1. Промежуточные 13, шкворневые 12 и угловые 11 стойки боковых стен 1 жестко соединены сваркой с торцами соответственно с промежуточными 6, шкворневыми 4 и концевыми 5 балками рамы 3 кузова 1.
Нижняя обвязка 14 боковых стен 1 в поперечном сечении состоит из верхней вертикальной полки 15, средней наклонной стенки 16 и нижней горизонтальной полки 17. Нижняя обвязка 14 соединяет боковую стену 1 с рамой 3 кузова 1 и образует внутренний угол с уклоном по длине кузова 1. В нижней обвязке 14 боковой стены 1 на уровне пола 7 рамы 3 выполнен зачистной люк 18. В месте расположения зачистного люка 18 обвязка 14 состоит из вертикальной стенки 19 и из горизонтального листа 20, расположенного на уровне нижней кромки 21 проема 22 зачистного люка 18, выполненного в вертикальной стенке 19. Вертикальная стенка 19 с проемом 22 зачистного люка 18 соединена с обшивкой боковой стены 8 и с верхней вертикальной полкой 15 обвязки 14. Вертикальная стенка 19 своей нижней кромкой 23 выступает за горизонтальный лист 20 и нижнюю горизонтальную полку 17 нижней обвязки 14. Горизонтальный лист 20 примыкает к вертикальной стенке 19 с проемом 22 зачистного люка 18 и соединен с полом 7 рамы 3 кузова 1 и горизонтальной нижней полкой 17 нижней обвязки 14. В месте соединения горизонтального листа 20 и вертикальной стенки 19 с проемом 22 зачистного люка 18 установлен продольный элемент жесткости 24. Продольный элемент жесткости 24 выполнен из уголка, на горизонтальной полке 25 которого закреплены петли 26 крышки зачистного люка 18. Нестыкуемые между собой поверхности вертикальной стенки 19 с проемом 22 зачистного люка 18, горизонтального листа 20 и средней наклонной стенки 16 нижней обвязки 14 соединены между собой с помощью переходного соединительного элемента 27. К наклонной средней стенке 16 нижней обвязки 14 боковой стены 1 приварены продольные элементы жесткости в форме уголка 28. Один из торцов уголков 28 примыкает к торцам вертикальной стенки 19 с проемом 22 зачистного люка 18. В местах соединения вертикальной стенки 19 с проемом 22 зачистного люка 18 с верхними вертикальными полками 15 нижней обвязки 14 и с уголками 28 установлены вертикальные стойки 29. Вертикальные стойки 29 своими торцами связаны с горизонтальным связующим поясом 30, расположенным над ними. Горизонтальный связующий пояс 30 дополнительно связывает между собой две промежуточные стойки 13 боковой стены 1 кузова.
Реализация технического решения по заявляемой полезной модели в конструкции кузова глуходонного полувагона, имеющего скошенные внутренние нижние углы, наличие которых снижает возможное скапливание перевозимого слежавшего груза, позволит выполнять в эксплуатации беспрепятственную очистку вагона от остатков груза и атмосферных осадков.
Отсутствие во внутреннем пространстве кузова каких-либо усиливающих элементов жесткости и расположение их с наружной стороны кузова позволяет исключить возможные повреждения кузова при разгрузке полувагона мобильными перегружателями. Наличие элементов жесткости в месте выполнения зачистного люка, а именно вертикальных стоек и продольных горизонтальных элементов позволяет исключить возможную деформацию кузова в районе зачистного люка как от механического воздействия при погрузочно-разгрузочных работах, так и от давления перевозимого груза, и разместить на них элементы крепления и фиксации крышки зачистного. Конструкция крышки зачистного люка, механизма ее открывания-закрывания и фиксации является предметом отдельно заявляемого технического решения.
Наличие переходных соединительных элементов, связывающих между собой наклонную полку нижней обвязки с горизонтальным листом и вертикальной стенкой, позволило обеспечить плавный переход к люку для исключения возможности скапливания груза и улучшения зачистки кузова.
В настоящее время на данную конструкцию полувагона с глухим кузовом с зачистным по заявляемым техническим решениям разработана конструкторская документация, изготовлены опытные образцы, которые проходят всесторонние испытания.