КОТЁЛ ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к конструкциям котлов вагонов-цистерн, а также емкостей, предназначенных для транспортировки и хранения жидких продуктов.
Известен котел железнодорожной цистерны для транспортировки жидких грузов, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из эллиптических днищ и цилиндрической обечайки, имеющей люк и сливное устройство и изготовленной из четырех царг, концевые из которых соединены с днищами, средние царги равны между собой и соединены кольцевым сварным швом по средней оси обечайки, а сама цилиндрическая обечайка выполнена и установлена с уклоном 1-3 градуса к середине котла (патент RU 2118598, МПК B61D 5/00, B65D 88/12, опубл. 10.09.1998).
Известный котел, выполненный с так называемой ломаной осью, обеспечивает повышение скорости разгрузки и полноту слива транспортируемой жидкости. Однако при изготовлении обечайки данной конструкции котла применяется нерациональный раскрой листов, приводящий к увеличению номенклатуры проката по ширине листов.
Известен котел цистерны, выполненный в виде горизонтальной емкости, состоящей из днищ, закрепленных на торцах обечайки, выполненной из продольно установленных листов, при этом нижний броневой лист изготовлен с выдавленным уклоном к середине котла для обеспечения полноты слива жидкости (см. патент RU 26780, МПК B61D 5/00, B65D 88/12, опубл. 20.12.2002). Данный котел принят за наиболее близкий аналог.
Недостатком данной конструкции котла является выдавливание в нижнем листе обечайки уклона к середине котла, что вызывает возникновение в местах деформации концентраторов напряжений, негативно влияющих на прочность котла в этих местах.
Техническим результатом полезной модели является улучшение технологичности при обеспечении полного слива жидкого груза, повышение качества и прочности котла.
Технический результат достигается за счет того, что в котле железнодорожного вагона-цистерны, выполненном в виде горизонтальной емкости, состоящей из двух днищ и соединенной с ними торцами обечайки, изготовленной из листов и имеющей в нижней части элемент для слива жидкого груза, выполненный в виде выдавленного уклона к середине котла, согласно полезной модели, обечайка изготовлена из поперечно расположенных листов, а элемент для слива груза выполнен в виде желоба, изготовленного в среднем листе и в двух смежных с ним листах, при этом в среднем листе центральная часть желоба выполнена с постоянной глубиной, а в листах, смежных со средним, боковые части желоба выполнены с переменной глубиной, уменьшающейся до нуля в сторону днищ.
В частных случаях исполнения, обечайка может быть изготовлена из не менее чем из трех, но не более пяти поперечно расположенных листов, равных по длине и ширине.
Изготовление обечайки из поперечно расположенных листов позволяет выполнить желоба в каждой отдельной детали обечайки в поперечном направлении листа, в отличие от наиболее близкого аналога, в котором уклон выдавливают в продольном направлении в собранной обечайке, для чего требуется узкоспециализированное оборудование. Предложенная конструкция позволяет выполнять сгиб листа под желоб вдоль короткой стороны листа, что повышает качество изготовления желоба, дает возможность контроля качества, не требует специализированного оборудования. Снижаются энергозатраты, повышается прочность обечайки за счет исключения концентраторов напряжения.
Изготовление обечайки из листов, равных между собой по ширине и длине позволяет унифицировать их раскрой, минимизирует номенклатуру, снижает длину сварных швов.
Полезная модель представлена на чертежах, где представлены:
на фиг. 1а - вид спереди котла, изготовленного из трех листов; на фиг. 1б - разрез А-А на фиг. 1а; на фиг. 1в - разрез Б-Б на фиг. 1а; на фиг. 1г - разрез В-В на фиг. 1а;
на фиг. 2а - вид спереди котла, изготовленного из пяти листов; на фиг. 2б - разрез А-А на фиг. 2а; на фиг. 2в - разрез Б-Б на фиг. 2а; на фиг. 2г - разрез В-В на фиг. 2а.
Котел вагона-цистерны из трех листов (фиг. 1а) представляет собой горизонтально расположенную емкость, состоящую из двух днищ 1 и цилиндрической обечайки 2, выполненной из трех листов - среднего листа 3 и двух смежных с ним и являющихся концевыми листов 4. Концевые листы 4 соединены с днищами 1. Листы 3 и 4 расположены поперечно, изготовлены с одинаковой шириной и длиной и имеют в нижних частях желоба, соответственно, 3.1 и 4.1. Центральная часть желоба 3.1 (фиг. 1б) выполнена с глубиной, постоянной по ширине листа 3. Две боковые части желоба 4.1 (фиг. 1в и 1г) выполнены с переменной глубиной, равной глубине желоба 3.1 со стороны концевого листа 4, смежной со средним листом 3, и равной нулю со стороны, смежной с днищем 1. Результатом такого изготовления является общий непрерывный желоб протяженностью между двумя днищами 1 вдоль всей длины обечайки 2, имеющий наибольшую глубину в середине котла и плавные переходы значений глубин на стыках соединений среднего листа 3, концевых листов 4 и днищ 1.
Котел вагона-цистерны из пяти листов (фиг. 2а) представляет собой горизонтально расположенную емкость, состоящую из двух днищ 1 и цилиндрической обечайки 2, выполненной из пяти листов - среднего листа 3, двух смежных с ним промежуточных листов 4 и двух концевых листов 5. Концевые листы 5 соединены с днищами 1. Аналогично, листы средний 3 и промежуточные 4 расположены поперечно, изготовлены с одинаковой шириной и длиной и в нижних частях имеют части желоба, соответственно, центральную 3.1 и боковые 4.1. Концевые листы 5 выполнены цилиндрическими, без желобов.
Полезная модель осуществляется следующим образом.
При изготовлении обечайки 2 из трех листов вначале изготавливают листы средний 3 и концевые 4. Каждый из листов 3 и 4 вальцуют, наносят на них разметку осей соответствующих желобов 3.1 и 4.1. С применением универсального оборудования выдавливают желоба 3.1 и 4.1. Затем производят сварку замыкающих стыков среднего листа 3 и концевых листов 4 продольными сварными швами. Собирают обечайку 2 путем сварки кольцевыми швами торцов среднего 3 и концевых 4 листов, формируя при этом единый желоб в нижней части обечайки 2 вдоль всей ее длины. К открытым торцам обоих концевых листов 4 приваривают днища 1.