ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО КРЫШКИ ЛЮКА ПАРАХИНА В.И.
HATCH COVER LOCKING DEVICE OF V. I. PARAHIN

Группа изобретений относится к вагоностроению, а именно к запорному устройству крышки люка полувагона.
Известно устройство для запирания крышки люка, содержащее закидку с отверстием и зубом, взаимодействующий с ней сектор и горизонтально жестко закрепленную планку (в дальнейшем «скобу») на нижней обвязке боковой стенке кузова полувагона, причем сектор выполнен с открытым профилированным вырезом, где рабочий выступ, образованный этим вырезом, упруго подвижен в пределах зазора между его вершиной и основной частью сектора, причем сектор расположен с тыльной хвостовой стороны зуба закидки (см. АС 295700, бюл. №8. 1971), аналог.
Основные недостатки:
- несовершенство конструкции;
- ненадежное заклинивание;
- неудобство в эксплуатации;
- низкая конкурентоспособность.
Известно запорное устройство крышки люка полувагона, содержащее закидку и сектор, шарнирно закрепленный в горизонтальной скобе, смонтированной на нижней обвязке кузова полувагона и кронштейн (в дальнейшем «уголок») взаимодействующий с зубом закидки, где рабочий контур сектора образован двумя плавно сопряженными поверхностями разной кривизны, причем нижняя часть контура имеет большой радиус, а верхняя - меньший (см. АС 1219438, бюл. №11. 1986) - прототип.
Основными недостатками запорного устройства являются те же, что и в аналоге, т.е. в предыдущем.
От этих недостатков свободно запорное устройство крышки люка полувагона, задачей которого является:
- совершенство конструкции;
- исключение произвольного поворота сектора;
- повышение срока эксплуатации;
- конкурентоспособность.
Недостатки возникли в основном по причине несовершенства конструкции, т.е. взаимодействии закидки, сектора и уголка, где закидка и сектор шарнирно закреплены на нижней обвязке боковой стенке кузова, а сектор шарнирно закреплен на нижней обвязке боковой стенке кузова, а сектор, не имея стопорного элемента, заклинивает, но не запирает тыльную сторону закидки, вследствие чего при воздействии на сектор, закидку и уголок при динамических и вибрационных нагрузок происходит выталкивание, а затем и поворот сектора, сектор самопроизвольно ослабевает, закидка выходит из зацепления с уголком и крышка люка открывается. Для предотвращения самопроизвольного открывания крышки люка приходится дополнительно расклинивать деревянными клиньями зазор между закидкой и сектором и дополнительно обвязывать проволокой закидку и уголок, где для этой цели на удлиненной горизонтальной полке уголка предусмотрена впадина для удержания проволоки (обозначена жирными линиями на фиг.1 и фиг.2).
От указанных недостатков свободны предлагаемые изобретения, в которых решается задача упрощения конструкции, надежности и предотвращения самопроизвольного движения сектора и закидки, простоты в изготовлении, обслуживании и надежное запирание крышки люка.
Для достижения указанных технических результатов запорное устройство крышки люка полувагона содержит закидку, сектор, уголок и скобу, которая крепится жестко на нижней обвязке боковой стенке кузова, где на закидке шарнирно закреплен сектор, снабженный полузамком с рабочей поверхностью, уголок также снабжен полузамком и рабочей поверхностью,_ и при взаимодействии их рабочими поверхностями образуется замковое соединение, обеспечивающее запирание более надежно, при этом сама закидка закреплена шарнирно в вертикальной скобе нижней обвязке боковой стенке кузова полувагона.
Признаки, отличающие предлагаемое запорное устройство крышки люка от наиболее близкого к нему известного по А.С.1219438, следующие:
- Сектор закреплен подвижно в средней части закидки и снабжен полузамком, рабочая сторона которого выполнена в виде закрытого утла, при этом сектор взаимодействует с полузамком уголка, и при контакте своими рабочими поверхностями образуют замковое соединение, которое является связующим звеном «нижняя обвязка - вертикальная скоба - закидка - сектор - уголок», при этом подвижность сектора обеспечивается за счет наличия отверстия в хвостовой части сектотэа и дополнительного отверстия в закидке.
- Закидка снабжена дополнительным вторым отверстием для крепления сектора, где ее внешний контур в зоне этого отверстия усилен в виде выпуклости.
- Скоба ровная с двумя вертикальными отверстиями для крепления закидки на нижней обвязке боковой стенке кузова полувагона.
- Боковая стенка кузова полувагона снабжена двумя вертикальными отверстиями в зоне крепления закидки на одной осевой.
Отличительные признаки, отличающие предлагаемое запорное устройство крышки люка, является новым и соответствует критерию «Новизна». Эти признаки обусловили упрощение конструкции, сборку и надежность в эксплуатации, т.к. отсутствует клиновое запирание и обвязывание проволокой между закидкой и сектором, что позволило создать связующее звено «Нижняя обвязка - вертикальная скоба - закидка -уголок».
При изучении других известных решений в этой области признаки, отличающие заявленное решение, не были выявлены, что обеспечивает изобретениям соответствие критерию «Изобретательский уровень».
Заявленные решения взаимосвязаны настолько, что образуют единый изобретательский замысел. Действительно, запорное устройство крышки люка полувагона можно изготовить и оно может работать лишь на предлагаемом запорном устройстве, следовательно, удовлетворено требованию - «единство изобретения».
1
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено запорное устройство крышки люка полувагона в сборе в рабочем запертом состоянии, где полузамки сектора и уголка находятся в стадии смыкания между собой, где технологический зазор «Н» между закидкой и уголком (общий вид с вырывом крепежа и конца уголка). На фиг.2 - то же, где показано запорное устройство крышки люка полувагона в сборе в рабочем, но не запертом состоянии с необходимым технологическим зазором «H» между полузамком сектора и полузамком уголка, т.е. не в стадии смыкания между собой.
1
Запорное устройство крышки люка полувагона содержит скобу 1 (фиг.1), закрепленную жестко на нижней обвязке боковой стенки 2 кузова, двузубую закидку 3, взаимодействующую с уголком 4, крышку люка 5, причем закидка 3 снабжена сектором 6, соединенные между собой подвижно через дополнительное отверстие 7 в закидке 3 с болтовым соединением 8, причем дополнительное отверстие 7 закидки расположено выше большого зуба 9, при этом сектор 6 имеет прямой плоский корпус 10 и состоит из хвостовой части 11 с отверстием 12 и свободного конца 13, где между ними размещен полузамок 14 с закрытым общим углом «α», обращенным в сторону хвостовой части 11, уголок 4, выступающий за пределы крышки 5 люка, снабжен полузамком 15 и может находиться в любом месте на верхней горизонтальной полке 16 уголка 4 и образует закрытый угол «α» (фиг.2), равный закрытому углу «α» (фиг.1) что обеспечивает надежное смыкание с полузамком 14 сектора 6 в закрытом и запертом состоянии крышки люка 5.
Сборка устройства заключается в следующем. Скоба 1 жестко закрепляется на стенке кузова 2 крепежом 19, производится сборка узла закидки и сектора, где сектор 6 своим отверстием 12 надевается на болтовое соединение 8, вставленное через отверстие (не показано) в средней части закидки 3, и закрепляется подвижно болтовым соединением 8, после чего закидка 3 своей хвостовой частью 20 отверстием 7 вставляется в пространство между скобой 1 и нижней обвязкой боковой стенкой 2 и фиксируется крепежом 21 подвижно.
1
1
1
Открывание крышки люка осуществляется следующим образом (фиг.1). Ударом по закидке в сторону закрывания (показано стрелкой нанесения удара) осуществляется ликвидация зазора «Н» между закидкой 3 и полузамком 15 уголка 4. Т.к. сектор 6 закреплен на закидке 3 болтовым соединением, то зазор «Н» перемещается и образуется зазор «H» (фиг.2) между полузамком уголка 15 и полузамком сектора 14 (фиг.2), таким образом ликвидируется смыкание, нарушается замковое соединение между полузамком 15 уголка 4 и полузамка сектора 14 (фиг.2), отсюда система выходит из зацепления. Закрытый угол «α» и зазор «Н» берутся максимально и минимально (соответственно). Чтобы вывести полузамок 14 сектора 6 из зоны замкового соединения, необходимо повернуть сектор 6 вокруг болтового соединения против часовой стрелки. Далее ударом по закидке 3 (показано условно стрелкой нанесения удара) осуществляется вывод зуба 9 закидки 3 из зацепления с нижней полкой 17 уголка 4 и крышка 5 люка открывается.
1
Запирание крышки люка осуществляется следующим образом. Крышка люка 5 (фиг.2) поджимается к нижней обвязке боковой стенки 2, закидка 3 заводится большим зубом 9 под нижнюю горизонтальную полку 17 уголка 4 и ударом по закидке 3 (показано стрелкой) в сторону уголка 4 производится полное поджатие зубом 9 крышки 5 люка к нижней обвязке стенки 2 кузова полувагона, далее закидка 6, находящаяся в свободном состоянии (показана условными линиями), поворачивается на болтовом соединении 8 по часовой стрелке до западания в зону 18 полузамка 15 уголка 4 и ударом по закидке 3 (показана стрелкой, обозначенной условным пунктиром) - в сторону открывания с целью ликвидации зазора «Н», т.е. смыкания полузамков 14 и 15 сектора 6 и уголка 4 - чем и достигается положительный эффект, т.е. запирание.
Учитывая то, что эксплуатация полувагона основана на принципе силового замыкания подвижных звеньев в условиях динамических нагрузок и вибрации, с какой бы силой закидка не прижималась к уголку, она сравнительно быстро начнет перемещаться в сторону выхода из зацепления с уголком, отсюда следует, что нет необходимости запирания устройства ударом по закидке в сторону открывания для полного запирания замкового соединения, процесс запирания произойдет в автоматическом ходовом режиме полувагона и является дополнительной гарантией надежного запирания крышки люка полувагона.
Предлагаемое устройство в сравнении с известным обеспечивает уменьшение номенклатуры деталей за счет замены левых и правых скоб и секторов по одному наименованию каждого, в секторах отменяется впадина, где размещена пружина для заклинивания сектора от поворота его (см. АС 1219438, бюл. №11. 1986). Уменьшается зона разброса отверстий в местах установки закидки на нижнем поясе стенки кузова и расположение их на одной вертикальной оси вместо четырех отверстий по два, за счет чего повысится надежность конструкции нижнего пояса стенки кузова, снизится трудоемкость, улучшится условие труда за счет повышения удобства пользования механизмом, т.к. отпадает необходимость заклинивания деревянными клиньями зоны соприкосновения закидки и сектора и дополнительной страховки от перевязывания проволокой закидки и уголка, где для этой цели на продленном уголке предусмотрена выемка 22 (на фиг.1 и фиг.2 показаны жирными линиями) для удержания от смещения проволоки, уменьшение металлоемкости механизма за счет изменения конструкции планки и сектора позволяет значительно повысить эксплуатационную надежность устройства и полувагона за счет изменения принципа запирания закидки и уголка в рабочем запертом положении.
Предлагаемые изобретения испытаны на макетах в лабораторных условиях, что доказало их промышленную применяемость. Испытания на макетах показали хорошие качества фиксации и запирания устройства, простоту конструкции, что облегчает сборку и обслуживание в эксплуатации полувагона, экономически выгодно и, самое главное, с минимальными затратами быстро может быть внедрено в производство, повысит конкурентоспособность, а существующий подвижной состав таких полувагонов, находящихся в эксплуатации на железных дорогах страны, может быть модернизирован в кратчайший срок и принесет тем самым значительный экономический эффект, и самое главное, повысит конкурентоспособность полувагона на мировом уровне.