ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ КРУПНОГАБАРИТНОГО И СУПЕРГАБАРИТНОГО СТЕКЛА

Полезная модель относится к транспортным средствам для перевозки грузов, в частности к железнодорожным вагонам, предназначенным для транспортировки крупногабаритного и супергабаритного листового стекла.
Известна пакетная перевозка крупногабаритного 2×3 м стекла в открытых железнодорожных вагонах. В соответствии с ней ранее сформированные пакеты стекла загружают в открытый вагон до его заполнения, затем пакеты фиксируют сверху и снизу путем расшивки брусьями или досками (Экспресс-обзор «Стекольная промышленность», Москва, ВНИИЭСМ, серия 9, выпуск 2, стр.14-17).
Недостатком данного решения является сложность погрузки пакетов с листовым стеклом в открытый вагон, и последующим изъятием из вагона, использование подобной конструкции требует дополнительной высоты производственных и складских помещений в местах погрузки-выгрузки вагонов, что не всегда обеспечивается. Так же при использовании таких вагонов наблюдается большое количество боя стекла при транспортировке, помещении в вагон и изъятии из него.
Известен вагон для транспортировки супергабаритного стекла, содержащий две торцевые и две боковые стенки, закрепленные на раме вагона, стационарную А-образную пирамиду с основанием, обрезиненными подставками и привальными стенками для размещения стоп стекла, вертикальные стойки с самовакуумирующими прижимными присосками, горизонтальные стяжки для соединения сверху вертикальных стоек, верхние обрезиненные упоры, размещенные по краям пирамиды и предназначенные для фиксации стоп стекла по вертикали, оборудованные резиновыми демпферами нижние подвижные и неподвижные упоры, установленные на продольные балки основания пирамиды, герметизирующее укрытие внутреннего пространства вагона с пирамидой, состоящее из съемного колпака, закрывающего верхнюю часть пирамиды, двух съемных боковых платформ с ограждениями, на которых установлены прижимные защелки, предназначенные для соединения ограждений с боковыми стенками съемного колпака, и двух стационарных торцевых платформ, каждая из которых опирается через резиновые прокладки на боковые и торцевые стенки вагона и снабжена люком с запирающейся крышкой, лестницей для спуска во внутреннее пространство вагона, ограждениями, обеспечивающими безопасность погрузо-разгрузочных работ, прижимными защелками, предназначенными для соединения торцевой стенки съемного колпака с участком ограждения торцевой стороны пирамиды, прижимными узлами соединения стационарной и съемных платформ и вертикальными стяжками, связывающими стационарную торцевую платформу с продольными балками основания пирамиды, причем прижимные узлы соединения установлены в местах примыкания горизонтальных участков стационарных и съемных платформ и вертикальных участков их ограждений, образующих прямоугольное основание для установки и фиксации съемного колпака, а крепление вертикальных стяжек к стационарным торцевым платформам выполнено в форме резьбовых соединений с резиновыми амортизаторами. (Патент РФ на №93057, МПК B61D 3/16, 20.04.2010 г.).
Недостатком известного железнодорожного вагона является наличие только одной А-образной пирамиды. На пирамиде размещаются в поперечном, относительно вертикальной оси вагона, направлении две симметрично расположенные стопы листового стекла, количество блоков стекла в каждой стопе ограничивается габаритами кузова по ширине, а по длине вагона (стандартный вагон имеет длину не более 12 м) возможно расположение только одной стопы супергабаритного листового стекла. С учетом массы блоков супергабаритного листового стекла и их максимального количества, располагаемого в габаритном пространстве кузова полувагона, общая масса перевозимого супергабаритного листового стекла в одном полувагоне не превышает 40 т, т.е. использование грузоподъемности полувагона составляет 63…67%, что недостаточно эффективно при использовании железнодорожного транспорта, при этом ассортимент перевозимого стекла ограничен.
Кроме того, к недостаткам известной конструкции относится большая трудоемкость выполнения подготовительных операций и загрузки-разгрузки. Загрузка осуществляется через боковые стенки вагона, то есть с подъемом блоков стекла выше уровня верха борта вагона, что не всегда возможно, по условиям высоты складских и производственных помещений, при этом проблематично соблюдение безопасности работ.
Известен крытый вагон со сдвижными боковыми стенами и крышей для пакетированных и штучных грузов, содержащий раму, кузов с настилом пола и нижними направляющими для перемещения боковых стен, торцевые стены, имеющие силовые вертикальные стойки, подкрепляющие балки и обшивку, крышу, имеющую продольный конек, связывающий между собой торцевые стены, с направляющими для перемещения боковых стен и крыши, механизм перемещения боковых стен и крыши расположенный со стороны торцевых стен, тележки, автосцепное и тормозное оборудование. Рама выполнена в виде хребтовой, боковых продольных, лобовых шкворневых и поперечных балок, настил пола выполнен с элементами крепления для перевозимого груза, при этом боковые стены и крыша вагона соединены между собой и выполнены в виде четырех сдвижных секций, представляющих собой каркас из прокатных профилей, перекрытый листом обшивки из листового материала или неметаллических панелей, с роликовыми опорами для перемещения по нижним направляющим и верхним направляющим конька крыши, и средней перегородки, разделяющей упомянутые сдвижные части и являющейся дополнительным силовым элементом, поддерживающим продольный конек крыши. (Патент РФ №79854, МПК B61D 3/00, опубл. 20.01.2009 г. - прототип)
Известная конструкция вагона со сдвижными боковыми стенами и крышей не может быть использована для перевозки крупногабаритного и супергабаритного стекла, так как расположение конька в центральной части вагона будет препятствовать выполнению операций по загрузке блоков стекла (особенно первых блоков), т.к. для перевозки стекла в качестве средства крепления груза используется пирамида, которая имеет наклонные боковые поверхности и при выполнении загрузки блоков стекла тросовая подвеска грузоподъемного оборудования должна иметь возможность дополнительного перемещения к центральной оси вагона, а конек будет препятствовать такому перемещению.
Кроме того, для исключения попадания атмосферных осадков во внутреннее пространство вагона, конек должен быть оборудован отливами (в прототипе не указано), обеспечивающими перекрытие сверху подвижных боковых секций, что потребует увеличения габаритных размеров (конька с отливами) в центральной части и будет препятствовать выполнению операций по загрузке блоков стекла, по вышеизложенной причине.
Выполнение конструкции вагона с четырьмя раздвижными боковыми секциями требует наличия компенсирующих зазоров в вертикальном направлении в соединениях подвижных боковых секций и конька, обеспечивающих компенсацию величин прогибов рамы вагона в его порожнем и загруженном состояниях. Обеспечение достаточной величины компенсирующих зазоров затрудняет решение задачи герметизации внутреннего пространства вагона, снижает надежность работы подвижных соединений боковых секций и направляющих конька.
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности конструкции вагона, повышении удобства и безопасности при снижении трудоемкости операций загрузки-разгрузки железнодорожного вагона, повышении производительности в процессе эксплуатации вагона при транспортировке за счет увеличения объемов перевозок.
Поставленная техническая задача решается тем, что железнодорожный вагон для транспортировки крупногабаритного и супергабаритного стекла, содержащий установленную на ходовые тележки несущую раму, кузов с настилом пола с размещенными элементами крепления для перевозимого груза, торцевые и сдвижные боковые стены, согласно предложенной полезной модели, выполнен с длиной от 13 м до 13,5 м, кузов выполнен в виде как минимум двух телескопически соединенных подвижных относительно рамы вагона П-образных секций, образующих герметизирующее укрытие внутреннего пространства вагона, элемент крепления перевозимого груза выполнен в виде закрепленной на несущей раме симметрично относительно поперечной оси симметрии вагона, по крайней мере, одной А-образной пирамиды.
Кроме того, заявляемая полезная модель характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:
- железнодорожный вагон снабжен двумя А-образными пирамидами;
- каждая А-образная пирамида снабжена размещенными по каждой стороне пирамиды подставками, вертикальными стойками и расположенными на торцах пирамиды и снабженными демпфирующим слоем резины нижними упорами, при этом каждый из нижних упоров выполнен подвижным с возможностью скольжения по раме и посредством внутренней резьбы связан с винтом, размещенным в двух кронштейнах, выполненных в форме проушин и жестко закрепленных на раме по обе стороны от упора;
- на раме вагона параллельно его продольной оси закреплены две пары направляющих, а каждая П-образная секция кузова секция снабжена роликовыми опорами для перемещения по этим направляющим;
- П-образные секции кузова установлены с возможностью перемещения их по направляющим в крайнее левое или крайнее правое положение при погрузке-разгрузке и фиксации секций в транспортном положении вагона.
Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, состоит:
- в повышении надежности конструкции вагона, вследствие выполнения подвижных секций кузова в виде портальных конструкций, объединяющих одновременно боковые стенки и крышу, что исключает подвижные соединения боковых секций и конька, как в прототипе.
- в снижении трудоемкости, повышении удобства и безопасности операций загрузки-разгрузки железнодорожного вагона за счет использования предложенного конструктивного выполнения кузова вагона,
- в повышении эксплуатационных показателей работы железнодорожного вагона за счет увеличения длины вагона до 13-13,5 м, что дает возможность использования для перевозки пакетов стекла двух стационарных А-образных пирамид, увеличивая объем перевозок.
Кроме того, выполнение упоров подвижными с обеих сторон пирамиды позволит осуществлять более точное выравнивание и фиксацию в продольном направлении пакетов стекла, что позволит исключить продольное смещение стела в пакетах, уменьшить количество боя стекла при транспортировке и также повысить безопасность погрузочно-разгрузочных работ.
Поиск по источникам научно-технической и патентной информации показал, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения неизвестна.
Таким образом, техническое решение соответствует критерию новизна, так как оно не выявлено в других областях техники.
По результатам проведенного поиска не было выявлено признаков, которые позволяют создать вагон для перевозки крупногабаритного и супергабаритного стекла, обеспечивающий повышенную эффективность работы вагона при упрощении операций его загрузки-разгрузки.
Заявляемый железнодорожный вагон для транспортировки крупногабаритного и супергабаритного стекла на примере двухсекционного выполнения кузова вагона иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид вагона в транспортном положении;
на фиг.2 - общий вид вагона с открытой загруженной левой частью и закрытой порожней правой частью;
на фиг.3 - вид с торца вагона;
на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2;
на фиг.5 - узел Б на фиг.2.
Железнодорожный вагон для транспортировки крупногабаритного и супергабаритного стекла содержит установленную на ходовые тележки 1 несущую раму 2, оснащенную неподвижно закрепленными на ней торцевыми стенками 3. Кузов выполнен в виде образующих герметизирующее укрытие внутреннего пространства вагона, как минимум двух, телескопически соединенных подвижных относительно рамы 2 вагона П-образных секций 4 и 5 с возможностью их перемещения по размещенным параллельно продольной оси вагона на раме 1 направляющим 6, 7 в крайнее левое или крайнее правое положение при погрузке-разгрузке вагона, для чего они снабжены в нижней части роликовыми опорами 8.
Железнодорожный вагон выполнен с длиной от 13 м до 13,5 м. Увеличение длины вагона (внутреннего пространства кузова), в сравнении с длиной стандартного вагона, на 1-1,5 м обеспечивает возможность размещения в вагоне двух А-образных пирамид для перевозки стекла и крепления на них не менее четырех стоп крупногабаритного или супергабаритного стекла, что обеспечивает повышение производительности вагона при эксплуатации по сравнению с аналогом и прототипом за счет полного использования грузоподъемности вагона Стопы супергабаритного листового стекла, в общем количестве не менее четырех стоп, располагаются попарно симметрично относительно вертикальной поперечной оси вагона по ширине кузова и минимум по две стопы вдоль кузова вагона.
Дальнейшее увеличение длины вагона (более 13…13,5 м) не целесообразно, исходя из габаритных размеров по длине (6,0 м×2=12,0 м) двух стоп супергабаритного листового стекла изготавливаемого промышленностью, исходя из необходимости размещения упоров, механизмов (1,0-1,5 м), и полного использования грузоподъемности вагона при размещении четырех стоп супергабаритного листового стекла в его кузове
На раме вагона 1 жестко прикреплены симметрично относительно поперечной оси симметрии вагона две стационарные А-образные пирамиды 9, 10. Каждая пирамида 9, 10 снабжена размещенными симметрично по каждой стороне пирамиды подставками 11, вертикальными стойками 12 для ограничения поперечных перемещений и нижними упорами 13 для выравнивания пакетов стекла в стопе и ограничения продольных перемещений. Каждый из упоров 13 снабжен демпфирующим слоем резины 14, расположен на торцах пирамид 9, 10 и выполнен с возможностью сдвига по раме 1 за счет системы «болт-гайка», при этом упор 13 снабжен отверстием с внутренней резьбой и установлен на винт 15, выполненный с резьбой в его средней части и размещенный в двух кронштейнах 16, выполненных в форме проушин и жестко закрепленных на раме 1 по обе стороны от упора 13.
В транспортном положении торцевые стенки 3 и секции кузова 4, 5 связаны посредством замковых устройств 17.
Железнодорожный вагон для транспортировки стекла работает следующим образом.
Перед загрузкой вагона разъединяют посредством замковых устройств 17, секции кузова 4 и 5 и соответствующие им торцевые стенки 3, тем самым высвобождая для перемещения секции кузова 4 и 5. Перемещают одну из них, например, внешнюю правую 5, снабженную роликовыми опорами 8, по направляющим 6 в крайнее левое положение, при этом открывается для загрузки правая часть вагона, грузоподъемным механизмом загружают на установленную в вагоне стационарную А-образную пирамиду 9 на подставки 11 блоки стекла 18, формируют стопы стекла, посредством упоров 13 выравнивают положение каждого блока стекла 18 в стопе, фиксируют вертикальными стойками 12 и упорами 13 каждую стопу стекла. Затем перемещают обе подвижные секции кузова 4 и 5 по направляющим 6, 7 в крайнее правое положение, аналогично загружают, формируют, выравнивают и фиксируют пакеты со стеклом 18 на другой А-образной пирамиде 10 в левой части вагона. Перемещают подвижную внутреннюю левую секцию кузова 4 по направляющим 7 в крайнее левое положение, посредством замковых устройств 17 связывают неподвижные торцевые стенки 3 с соответствующими им секциями кузова 4 и 5. По прибытии вагона к потребителю разгрузка вагона производится в обратном порядке.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом позволит повысить производительность работы при эксплуатации железнодорожного вагона, в частности, вместо ранее максимальных 39 тонн позволит осуществлять загрузку и перевозку пакетов стекла массой 65 тонн. Предложенная конструкция железнодорожного вагона обеспечивает возможность осуществлять фронтальную загрузку-разгрузку блоков стекла, что упрощает процесс загрузки-разгрузки и одновременно снижает требования по высоте к используемым складским и производственным помещениям. При загрузке такого вагона повышается безопасность проводимых работ и снижается трудоемкость работ по загрузке-разгрузке вагона. Выполнение упоров подвижными с обеих сторон пирамиды позволит осуществлять более точное выравнивание и фиксацию в продольном направлении пакетов стекла.