Секция поезда

Полезная модель относится к секции поезда, содержащей соединенные вагоны и сантехнические устройства, расположенные в вагоне поезда, в частности, скоростного поезда.
Поездом, как правило, называют состав из нескольких соединенных между собой железнодорожных транспортных средств для железнодорожных перевозок. В зависимости от типа приведения в движение различают различные типы секций поездов. В частности, при этом поезд может приводиться в движение с помощью единственного локомотива, расположенного в начале состава. Если такой локомотив расположен в конце состава, то речь идет о толкаемом составе. При этом прикрепленные к локомотиву спереди или сзади железнодорожные транспортные средства называются вагонами. Если несколько железнодорожных транспортных средств соединены в одну, как правило, неразрывную секцию, и в эту секцию встроен мотор, то речь идет о секции поезда в виде мотор-вагонного подвижного состава.
В более современных приводных решениях, в частности в сфере высокоскоростного железнодорожного транспорта, эти жесткие единицы частично разбираются и используются в раздельных приводных решениях (например, моторный вагон), в которых каждый отдельный вагон может иметь собственные, интегрированные в каждый вагон приводные единицы. В частности, каждая отдельная колесная пара вагона может быть оснащена собственной приводной единицей. При этом такие приводные единицы предпочтительно исполнены как электромеханические трансформаторы.
В рельсовых транспортных средствах для пассажирских перевозок, в частности, в высокоскоростных поездах, наряду с местами для сидения и лежания в большинстве случаев также предусмотрено множество санитарно-технических устройств, сокращенно называемых туалетами или санитарными узлами. Их расположение и количество внутри секции поезда ориентировано на максимальное количество перевозимых пассажиров и их распределение по отдельным секторам поезда или вагона. Поскольку высокоскоростные рельсовые транспортные средства, как правило, состоят из нескольких вагонов (7-16), в уровне техники санитарно-технические устройства соответственно распределены на несколько вагонов транспортного средства.
При этом в секции поезда, содержащей соединенные вагоны и санитарно-технические устройства, расположенные в вагоне наряду с ванными комнатами с туалетом установлены также полноценные установки с пресной водой, т.е. разливочное устройство вместе с трубами, идущими к резервуару пресной воды, резервуар пресной воды, трубы, проложенные в вагоне к санитарному узлу, а также канализационную систему, т.е. канализационный трубопровод, канализационный резервуар и аспирационную установку.
Из документа JP 2000229567 A (опуб. 22/08/2000) известна секция поезда, которая включает в себя соединенные вагоны и санитарно-технические устройства, расположенные в вагоне, причем совокупности санитарно-технических устройств придана одна установка пресной воды и одна канализационная система.
Недостаток известного технического решения заключается в распределении нагрузки, при этом санитарно-технические устройства распределены по всем вагонам равномерно. Это приводит к тому, что вес отдельного санитарно-технического устройства учитывается в итоговом весе всех соответствующих вагонов. В зависимости от используемого решения в отдельных вагонах это может приводить к проблеме максимальной нагрузке на ось. В частности, дополнительная интеграция отдельных приводных единиц из-за из их относительно большого собственного веса может быть существенно ограничена максимально допустимой нагрузкой на ось вагона. Кроме того, вследствие этого становится сложнее манипулировать доступным пространством для размещения других секций вагона.
Задача полезной модели состоит в том, чтобы создать такую секцию поезда, которая бы решала или, по меньшей мере, уменьшала описанные проблемы уровня техники при размещении санитарно-технических устройств в поездах. В частности, такая секция поезда должна обеспечивать максимально равномерное распределение нагрузки на оси во всем рельсовом транспортном средстве.
Эта задача решена с помощью признаков п.1 формулы полезной модели. В соответствии с полезной моделью предлагается секция поезда, которая включает в себя соединенные вагоны и санитарно-технические устройства, расположенные в вагоне, причем совокупности санитарно-технических устройств придана одна установка пресной воды и одна канализационная система. Секция поезда характеризуется тем, что только отдельные вагоны указанной секции поезда снабжены санитарно-техническими устройствами, причем санитарно-технические устройства расположены на одном внешнем конце вагона, при этом каждое из расположенных на одном конце вагона санитарно-технических устройств соединено с помощью общей установки пресной воды, и все санитарно-технические устройства одного вагона соединены с помощью общей канализационной системы, причем общая канализационная система расположена посередине вагона между соответствующими санитарно-техническими устройствами.
Секция поезда в соответствии с полезной моделью имеет то, преимущество, что за счет расположения общей канализационной системы посередине вагона между соответствующими санитарно-техническими устройствами достигается максимально равномерное распределение нагрузки на оси во всем рельсовом транспортном средстве.
В основе полезной модели лежит идея, заключающаяся в том, что с помощью измененной секции поезда по отношению к уровню техники в части расположения санитарно-технических устройств внутри состава можно обеспечить оптимальное распределения нагрузки на оси всего рельсового транспортного средства. В частности, с помощью секции поезда в соответствии с полезной моделью становится возможной интеграция дополнительных приводных элементов, которые невозможно применять в уровне техники вследствие их большого собственного веса.
За счет того, что санитарно-технические устройства теперь распределены не на все вагоны, а только на некоторые вагоны, улучшается баланс веса для критических вагонов. Кроме того, суммарное количество санитарно-технических устройств остается тем же, а соотношение между максимальным количеством пассажиров и количеством санитарно-технических устройств так же остается неизменным. Кроме того, за счет измененного распределения пространства достигается большая свобода при планировке и применении различных пространственных решений внутри отдельного вагона такого состава.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели предусмотрено, что санитарно-технические устройства предпочтительно расположены только в каждом втором вагоне, начиная с первого или второго вагона.
Каждое из расположенных на одном конце вагона санитарно-технических устройств соединено между собой с помощью общей установки пресной воды и общей канализационной системы.
Предпочтительным является то, что все санитарно-технические устройства одного вагона соединены между собой с помощью общей установки пресной воды и общей канализационной системы.
Целесообразным является то, что общая установка пресной воды и общая канализационная система расположены посередине вагона между соответствующими санитарно-техническими устройствами.
Канализационная система может включать себя с целью обеспечения технической простоты и сокращения веса канализационного резервуара с централизованной вакуумной системой (вместо вентилируемого при атмосферном давлении канализационного резервуара или системы с эжекторами, установленными перед канализационным резервуаром, каждый из которых отвечает за откачивание на одном из санитарно-технических устройств). Это дает то преимущество, что в отдельных санитарно-технических устройствах больше не требуется полностью укомплектованных туалетов.
Результирующий суммарный вес всех санитарно-технических устройств, а так же всех установок пресной воды и канализационных систем одного вагона равномерно распределен по нагрузке на отдельные колесные оси соответствующего вагона.
За счет смещения санитарно-технических устройств образуется свободное пространство, которое может использоваться для приводных единиц (двигатель, механизмы передачи, рефрижераторы и т.п.).
В соответствии с другим вариантом исполнения полезной модели секция поезда включает, по меньшей мере, три вагона, соединенных в общую секцию, причем, по меньшей мере, два вагона оснащены собственными, встроенными в соответствующий вагон приводными устройствами (распределенная тяга). В качестве модификации каждый вагон секции включает собственные, встроенные приводные устройства. В качестве альтернативного варианта вагоны секции, имеющие санитарно-технические устройства, не имеют приводных устройств. Приводные устройства могут включать исключительно те вагоны секции, которые не имеют санитарно-технических устройств. И наоборот, небольшие и/или легкие приводные устройства могут быть встроены в вагоны с санитарно-техническими устройствами. Один из вариантов осуществления полезной модели предусматривает, что вагоны секции, имеющие санитарно-технические устройства, свободны от объемных и/или тяжелых приводных устройств, например, преобразователей частоты или трансформаторов.
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества настоящей полезной модели подробно разъясняются с помощью чертежей. На чертежах представлено следующее:
фиг.1 – секция поезда в соответствии с уровнем техники;
фиг.2 – другая секция поезда в соответствии с уровнем техники;
фиг.3 – секция предпочтительного варианта исполнения полезной модели;
фиг.4 – второй вариант секции поезда в соответствии с полезной моделью;
фиг.5 – еще одна секция поезда в соответствии с полезной моделью.
На фиг.1 изображена секция 10 поезда с 7 вагонами 12.1–12.7 в соответствии с уровнем техники, в которой оба внешних вагона 12.1, 12.7 по аэродинамическим причинам отличаются по форме от внутренних вагонов 12.2–12.6. В этом варианте секция поезда не существует принципиальных обязательных функциональных различий между отдельными вагонами 12.1–12.7, поэтому они могут быть в значительной степени сконструированы идентично. В частности, во всех вагонах имеются расположенные попарно на одном конце вагона санитарно-технические устройства 20.1–20.7, соединенные между собой с помощью общей установки 18.1–18.7 пресной воды и общей канализационной системы 16.1–16.7. В этом варианте секции поезда санитарно-технические устройства 20.1–20.7 равномерно распределены по всему рельсовому транспортному средству. Вследствие выравнивания по одной стороне санитарно-технических устройств 20.1–20.7 в отдельных вагонах 12.1–12.7 возникающая за счет этого нагрузка на ось в значительной степени действует только на соответствующем конце вагона, поэтому без учета дополнительных элементов вагона имеется сильно выраженная неравномерность нагрузки имеющихся колесных осей. В такой секции поезда с 14 туалетами при максимальном количестве пассажиров, составляющем 500 человек получается коэффициент распределения, составляющий 35,71 пассажиров на туалет.
На фиг.2 изображены другие секции 10.1–10.3 поезда по 7 вагонов 12.1–12.7 в каждой в соответствии с уровнем техники, в которых по сравнению с секцией поезда на фиг.1 в отдельных вагонах отказались от попарного размещения санитарно-технических устройств. Таким образом, в первой секции 10.1 поезда в среднем внутреннем вагоне 12.4 предусмотрено только одно санитарно-техническое устройство 20.4, а во второй секции 10.2 поезда в двух внешних вагонах 12.1, 12.7 предусмотрено по одному санитарно-техническому устройству 20.1, 20.7 соответственно. В третьей секции 10.3 поезда обе эти альтернативы совмещены, поэтому в этом случае как оба внешних вагона 12.1, 12.7, так и средний внутренний вагон 12.4 имеет только по одному санитарно-техническому устройству 20.1, 20.4, 20.7. В противном случае конструкция санитарно-технических устройств в значительной степени соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 1, и, таким образом, действуют вышеприведенные разъяснения. Благодаря сокращенному суммарному количеству санитарно-технических устройств по сравнению с секцией поезда по фиг.1 получаются измененный коэффициент распределения, составляющий 38,46 пассажиров на туалет для первой секции 10.1 поезда с 13 туалетами, составляющий 41,67 пассажиров на туалет для второй секции 10.2 поезда с 12 туалетами, составляющий 45,45 пассажиров на туалет для третьей секции 10.3 поезда с 12 туалетами.
На фиг.3 изображен один из предпочтительных вариантов осуществления полезной модели секции 10 поезда, в котором только отдельные вагоны секции имеют санитарно-технические устройства. В частности, показана секция поезда с 7 вагонами 12.1–12.7, в которой санитарно-технические устройства 20.2, 20.4, 20.6 расположены только в каждом втором вагоне, начиная со второго вагона 12.2. При этом санитарно-технические устройства 20.2, 20.4, 20.6 расположены по отдельности или попарно на внешнем конце внутреннего пространства вагона 12.2, 12.4, 12.6. Расположенные на концах вагонов санитарно-технические устройства соединены с помощью общей установки 18.2, 18.4, 18.6 пресной воды, и все санитарно-технические одного такого вагона 12.2, 12.4, 12.6 соединены с помощью общей канализационной системы 16.2, 16.4, 16.6. При этом санитарно-технические устройства 20.2, 20.4, 20.6 размещены в соответствующих внутренних вагонах 12.2, 12.4, 12.6 таким образом, что порождаемая ими нагрузка на ось распределена равномерно по упомянутым внутренним вагонам 12.2, 12.4, 12.6. В целом в секции поезда согласно полезной модели в соответствии с этим вариантом осуществления в рельсовом транспортном средстве предусмотрено 11 туалетов. Поэтому, как показано на фиг. 2, коэффициент распределения составляет 45,45 человека на туалет.
На фиг.4 показан второй вариант осуществления полезной модели секции 10 поезда с 7 вагонами 12.1–12.7, в котором расположенные на одном конце вагона санитарно-технические устройства 20.2, 20,4, 20.6 соединены друг с другом посредством общей установки 18.2, 18.4, 18.6 пресной воды, и все санитарно-технические устройства одного вагона соединены друг с другом посредством общей канализационной системы 16.2, 16.4, 16.6. В противном случае конструкция санитарно-технических устройств в значительной степени соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 3, и, таким образом, действуют вышеприведенные разъяснения. Также не изменяется количество туалетов и итоговый коэффициент распределения. Однако комбинация соответствующих канализационных систем 18.2, 18.4, 18.6 приводит к значительному снижению веса по сравнению с уровнем техники.
На фиг.5 показан третий вариант осуществления полезной модели, а именно секция 10 поезда с 7 вагонами 12.1–12.7, причем в противоположность варианту исполнения по фиг.4 все санитарно-технические устройства одного вагона 12.1–12.7 соединены между собой с помощью общей установки 18.2, 18.4, 18.6 пресной воды и общей канализационной системы 16.2, 16.4, 16.6. В противном случае конструкция санитарно-технических средств в значительной степени соответствует вариантам осуществления, показанным на фиг. 3 и 4, и, таким образом, действуют вышеприведенные разъяснения. Также не изменяется количество туалетов и итоговый коэффициент распределения. Однако комбинация соответствующих установок 16.2, 16.4, 16.6 пресной воды и соответствующих канализационных систем 18.2, 18.4, 18.6 приводит к значительному снижению веса.
Хотя полезная модель была подробно проиллюстрирована и описана с помощью предпочтительных вариантов осуществления, полезная модель не ограничена раскрытыми примерами, и специалист в данной области может предложить другие варианты на их основе без отхода от объема охраны полезной модели.