ВАГОН-САМОСВАЛ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к вагонам-самосвалам (думпкарам), предназначенным для транспортирования и выгрузки насыпного груза.
Известен саморазгружающийся вагон типа думпкар (пм RU148747, МПК B61D 9/08, приоритет от 01.09.2014), имеющий кузов, включающий в себя борт с петлями, в которых закреплены оси поворота борта, верхнюю раму, включающую боковые продольные балки, продольную балку пола кузова и поперечные балки, в которых закреплены петли с осями поворота кузова, нижнюю раму с хребтовой, шкворневыми и цилиндровыми балками. На шкворневых балках установлены опоры для поворота кузова, на цилиндровых балках расположены кронштейны для крепления разгрузочных цилиндров. При этом между хребтовой балкой вагона и продольной балкой пола кузова установлены проставки. Упоры, ограничивающие перемещение кузова в продольном направлении, выполнены единым элементом со шкворневой балкой. Опоры для поворота кузова приварены к шкворневой балке длинными сварными швами. К недостаткам данной полезной модели относится низкая ремонтопригодность и сложность конструкции. Из публикации от 18.12.2017г в сети Интернет, по адресу: http://uralvagonzavod.ru/presscenter/release/1150 известна модель вагона-самосвала (думпкара) 33-9985, производства АО «НПК „Уралвагонзавод“, что подтверждается скриншотом сайта Waybackmachine (Приложение).
Также упомянутая модель вагона-самосвала 33-9985 показана в видеоролике «Думпкар в Челябинск», размещенном в сети Интернет с 16.10.2018 по адресу: https://youtu.be/oG3ncElCLUE. Шестиосный вагон-самосвал содержит кузов с нижней рамой, хребтовую балку, шкворневые балки с кронштейнами, поперечные балки для разгрузочных гидроцилиндров, лобовой лист, ходовую часть, состоящую из двух шестиосных тележек, шесть разгрузочных гидроцилиндров, по три на каждой стороне вагона. На верхнем листе хребтовой балки установлено четыре упора с отгибкой, ограничивающих продольное перемещение кузова с обеих сторон относительно поперечной балки пола, проходящей над шкворневой балкой. К недостаткам вагона-самосвала относится отсутствие накладок в местах контакта упоров с поперечными балками пола кузова. Со временем, в процессе эксплуатации, поперечная балка пола кузова подвергается существенному износу, приводящему к снижению прочности рамы кузова, так как данная поперечная балка является несущим элементом силовой конструкции. Ремонт изношенной поперечной балки связан с трудоемкими технологическими операциями, для выполнения которых может потребоваться демонтаж всего кузова.
Технической проблемой, присущей известному из уровня техники устройству, является износ поперечной балки в месте контакта упоров нижней рамы с поперечными балками пола кузова и высокая трудоемкость ремонтных работ в случае возникновения неисправности.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является совершенствование конструкции вагона-самосвала, направленное на повышение надежности кузова, в частности на улучшение распределения усилий в месте контакта упоров нижней рамы с поперечными балками верхней рамы кузова за счет увеличения пятна контакта, повышения надежности за счет выполнения накладок с отгибкой, которые выполняют функцию направляющих при перемещении кузова в транспортное положение после разгрузки, улучшение условий эксплуатации и технического обслуживания за счет возможности контроля состояния накладок и при необходимости их демонтажа для замены без снижения прочности рамы кузова, так как предложенная конструкция накладок не является элементом силовой конструкции.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности вагона-самосвала и улучшение его ремонтопригодности.
Указанный технический результат обеспечивается вагоном-самосвалом, содержащим кузов вагона с поперечными балками верхней рамы, нижнюю раму, состоящую из хребтовой балки, шкворневых балок с опорами для установки и поворота кузова, цилиндровых балок с кронштейнами, с установленными на верхнем листе хребтовой балки упорами с отгибкой, ограничивающими продольное перемещение кузова в транспортном положении относительно нижней рамы.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что в местах контакта упоров с поперечными балками верхней рамы на указанных поперечных балках установлены накладки. Одним из вариантов реализации полезной модели предусмотрено то, что накладки выполнены с отгибкой, направленной в сторону противоположную направлению отгибки упоров. Кроме того, накладки могут быть выполнены съемными, а также могут быть изготовлены из износостойкого материала.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых представлена предлагаемая конструкция вагона-самосвала:
на Фиг. 1 показан общий вид кузова вагона-самосвала;
на Фиг. 2 показан местный вид А на фиг.1 с поперечным разрезом;
на Фиг. 3 показан фрагмент кузова вагона-самосвала, аксонометрическая проекция.
Вагон-самосвал содержит кузов 1, верхнюю раму 3 с поперечными балками 2, нижнюю раму 4, состоящую из хребтовой балки 5, шкворневых балок 6 с опорами 7 для установки и поворота кузова, цилиндровых балок 8 с кронштейнами 9,
На верхнем листе хребтовой балки 5 нижней рамы 4 установлено по два упора 10 с вертикальными поверхностями, выполненные с отгибкой 11, предназначенные для ограничения продольного перемещения кузова 1 в транспортном положении относительно нижней рамы 4.
В местах контакта поперечных балок 2 верхней рамы 3 с упорами 10 к поперечным балкам 2 жестко крепятся накладки 12. Каждая накладка 12 представляет собой вертикальный лист с отгибкой 13, усиленный ребрами 14. Жесткое крепление накладок 12 к поперечной балке 2 верхней рамы 3 кузова 1 осуществляется известными способами и методами.
Применение накладок 12 увеличивает площадь контакта упоров 10 нижней рамы 4 с поперечными балками 2 верхней рамы 3, по сравнению с конструкцией прототипа, что способствует более равномерному распределению усилий в месте указанного контакта. Расположение накладок 12 на поперечных балках 2 верхней рамы 3, то есть под кузовом 1, с открытым обзором позволяет контролировать их состояние на наличие повреждений без подъема кузова, улучшая ремонтопригодность. Выполнение накладок 12 с отгибкой 13, направленной в сторону, противоположную направлению отгибки 11 упоров 10, повышает точность позиционирования верхней рамы 3 относительно нижней рамы 4 в продольном направлении при посадке кузова после разгрузки, тем самым повышая надежность вагона-самосвала. Выполнение накладок 12 съемными позволяет получить ряд очевидных преимуществ. В частности, такое выполнение улучшает ремонтопригодность вагона-самосвала, обеспечивая возможность замены накладок при их разрушении. Для изготовления накладок 12 может применяться металл, отличный от металла, из которого изготавливаются элементы рамы кузова. При изготовлении накладок 12 предпочтительно могут использоваться износостойкие материалы. Также накладки 12 могут подвергаться дополнительной термической или механической обработке с целью упрочнения рабочей поверхности контакта.
Упоры 10 установлены друг напротив друга, симметрично относительно центра вагона-самосвала, таким образом, что при продольном перемещении кузова 1 в результате соударения вагонов упоры 10, упираясь в накладки 12, установленные на поперечных балках 2 верхней рамы 3 кузова 1, препятствуют смещению кузова 1 вдоль хребтовой балки 5 относительно продольной оси вагона-самосвала.
Работа предложенной полезной модели осуществляется следующим образом.
В транспортном положении кузов 1 установлен на нижнюю раму 4.
При переводе кузова 1 в транспортное положение после разгрузки накладки 12 с отгибкой 13, имеющей наклонную поверхность, выполняют функцию направляющих. При опускании кузова 1 на нижнюю раму 4, благодаря наличию отгибок 11 упоров 10 и отгибок 13 накладок 12, направленных в противоположные стороны, выбирается зазор между поверхностями скольжения, облегчая позиционирование верхней рамы 3 относительно нижней рамы 4.
При соударении вагонов вертикальная поверхность накладки 12 соприкасается с вертикальной поверхностью упора 10, закрепленного на нижней раме 4. Усилия с вертикальных листов накладок 12 посредством ребер 14 и с упоров 10 распределяются на элементы конструкции верхней рамы 3 и на хребтовую балку 5 нижней рамы 4.
Опытный образец предлагаемой полезной модели реализован в условиях серийного производства.