ВАГОН-ЦИСТЕРНА
TANK WAGON

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к вагонам-цистернам для перевозки жидких грузов.
Известна железнодорожная цистерна (US 6357363 В1, B61D 5/06, 19.03.2002), включающая котел цилиндрической формы, неразъемно соединенный с рамой, установленной на ходовые тележки и оборудованная тормозным и ударно-тяговым оборудованием.
Наличие котла цилиндрической формы на всей его длине и при установленном габарите подвижного состава и длины по осям сцепления вагона не позволяет увеличить объем котла, а следовательно, и грузоподъемность без использования зоны, расположенной ниже котла в сторону железнодорожных путей.
Известна также железнодорожная цистерна (RU 2197400 C1, B61D 5/00, B65D 88/12, 21.05.2001 - принята за прототип), включающая котел, который в средней части снизу имеет присоединенную дополнительную емкость в виде полуцилиндра и соединительных торцевых элементов цилиндрической формы и торцевыми эллиптическими днищами. Такая конструкция котла позволила увеличить его объем, но между нижней поверхностью основного котла и дополнительно присоединенной емкостью образовалось пространство, соединенное с основным объемом котла, выполненными отдельными отверстиями в нижней поверхности обечайки основного котла.
Недостатком такой конструкции является затрудненный доступ в пространство между основным котлом и дополнительной емкостью, что исключает возможность выполнения качественной ее очистки, осмотра, ремонта и диагностирования.
Задачей, на которую направлено заявляемое изобретение, является увеличение грузоподъемности вагона-цистерны для транспортировки жидких грузов, повышение безопасности эксплуатации за счет снижения ее центра тяжести и обеспечения нормальной эксплуатации и ремонта.
Поставленная задача достигается тем, что вагон-цистерна, содержащий ходовые тележки, автосцепное и тормозное оборудования, подкрепленный шпангоутами котел, соединенный с опорами и установленный на концевых рамах, причем котел состоит из пяти царг и двух днищ, а каждая царга представляет собой тело вращения, при этом средняя царга выполнена в виде двух полуцилиндров, соединенных между собой плоскими вставками, соединена с каждой консольной царгой цилиндрической формы посредством промежуточных царг переменного по длине поперечного сечения, имеющих контуры кромок, соединяемых с соседними царгами, конгруэнтны соответственно контурам средней и консольных царг, каждая царга соединяется с соседней посредством кольца, установленного между ними, обечайки царг подкреплены шпангоутами, расположенными на их внутренних поверхностях, в районе плоских вставок установлены соединяющие их стяжки.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - общий вид вагона-цистерны (фронтальная проекция);
на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1 (вид на шпангоуты и стяжки, установленные внутри котла);
на фиг. 3 - разрез Б-Б на сечении Α-A (вид сверху на шпангоут и стяжку);
на фиг. 4 - выносной элемент В на фиг. 1 (вид на соединение царг);
на фиг. 5 - выносной элемент Д на фиг. 5 (вариант соединительного кольца Т-образного сечения);
на фиг. 6 - выносной элемент Г на фиг. 1 (вид установки усиливающих накладок в зоне соединения средней царги с промежуточной);
на фиг. 7 - вид Ε на фиг. 6 (вид на соединение шпангоута с обечайкой царги в нижней ее зоне);
на фиг. 8 - сечение Ж-Ж на фиг. 6 (вид на соединение консольной царги с хребтовой балкой концевых рам).
Вагон-цистерна включает котел 1, соединенный с консольными рамами 2 через опоры 20 и установленными на ходовые тележки 3, в консольных рамах размещены ударно-тяговые устройства 4, с тележками взаимодействует тормозная система 5.
Котел 1 содержит пять царг и два днища 6, каждая царга представляет собой тело вращения, при этом средняя царга 7 выполнена в виде двух полуцилиндров 8, соединенных между собой плоскими вставками 9, и соединена с консольными царгами 10 цилиндрической формы, промежуточными царгами 11, имеющими контуры кромок, конгруэнтны соединяемым соседним царгам, соответственно контурам средней 7 и консольных 10 царг. Каждая царга соединяется с соседней посредством кольца 12, установленного между ними. Обечайки царг подкреплены шпангоутами 13, установленными на их внутренней поверхности, а в районе плоских вставок 9 установлены стяжки 14, соединение стяжек подкреплено косынками 15. В нижней части средней 7 и промежуточных 11 царг в зоне их соединения кольцами 12 установлены накладки 16 и 17 соответственно. Хребтовая балка 19 соединена с промежуточными царгами 11 через накладки 17, а с консольными обечайками 10 - ребрами 21 через накладки 22. Для обеспечения полного слива в нижней зоне 25 царг шпангоуты не замкнуты.
Для выполнения сливных и наливных операций котел 1 оборудован люком-лазом 23 и устройствами слива и налива 24. Доступ на верх цистерны обеспечивается предусмотренными лестницами 26, установленными с каждой стороны цистерны, и площадками 27.
В настоящее время принято решение и утверждены мероприятия по разработке конструкторской, технологической документации и подготовке производства к изготовлению опытного образца вагона-цистерны.