вагон для перевозки сыпучих грузов

Формула изобретения

Вагон для перевозки сыпучих грузов, содержащий ходовые части, воспринимающие нагрузки от кузова, состоящего из крыши с верхними загрузочными люками и бункеров с нижними разгрузочными люками, торцевых стен с раскосами и боковых стен со стойками, через раму, включающую в себя хребтовую балку с закрепленными на ней шкворневыми балками, концевые части которых связаны между собой продольными балками, каждая из которых выполнена из двух соединенных между собой швеллеров, отличающийся тем, что на верхней поверхности продольной балки установлен уголковый профиль, соединяющий стойки боковых стен, а в верхних концевых частях внутренних вертикальных листов шкворневых балок выполнен вырез, конгруэнтный поперечному сечению продольной балки, при этом продольная балка установлена с зазором по отношению к наружному вертикальному листу шкворневой балки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно касается конструкции вагонов, перевозящих сыпучие грузы.

Известна конструкция вагона-хоппера [1], содержащая кузов, расположенный на раме, опирающейся на ходовые части. Кузов вагона-хоппера включает в себя торцевые стены, боковые стены со стойками, верхнюю и нижнюю обвязки, крышу с загрузочными люками, бункеры с нижними разгрузочными люками. Нижняя обвязка кузова выполнена из пустотелого профиля квадратного сечения, связывающего стойки и обшиву боковой стены. Кроме того, нижняя обвязка выполняет функцию продольных балок, соединяющих концевые части шкворневых балок.

К недостаткам данной конструкции можно отнести сложность изготовления пустотелого прокатного профиля квадратного сечения, в местах его соединения с обшивой боковой стены образуется углубление, способствующее задержанию воды и пыли, в результате чего прогрессирует коррозия элементов боковой стены. Кроме того, нижняя обвязка крепится на верхних листах шкворневых балок в одном соединении с угловыми стойками, что увеличивает нагрузку на сварные швы, в результате чего возникают трещины в этих узлах, что может привести к перераспределению нагрузок между стойками и раскосами, а значит и к поломке вагона и вместе с этим требует точного изготовления нижней обвязки по длине, составляющей порядка 9 метров, что при такой длине трудно выполнимо.

Кроме того, известна конструкция железнодорожного вагона [2], содержащая боковую стену, стойки которой соединены с боковой балкой, состоящей из промежуточной секции, опирающихся на нее концевых секций, разделенных дверью и предназначенных для обеспечения связки обшивы боковой стены с балками рамы вагона. Промежуточная секция выполнена из профильного элемента сложного сечения, включающего в себя вертикальную стенку, нижний конец которой загнут во внутреннюю область рамы. Прочность промежуточной секции придает горизонтальный элемент, расположенный на верхнем конце вертикальной стенки, переходящий во второй вертикальный элемент, нижний конец которого загнут в горизонтальной плоскости внутрь рамы и соединен с верхним листом рамы вагона посредством заклепок. Для обеспечения достаточной надежности крепления дверных и промежуточных стоек боковой стены к горизонтальному элементу промежуточной секции прикреплен Z-образный профильный элемент, вертикальная стенка которого соединяется со стойками и обшивой боковой стены.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

Недостатком данной конструкции является сложность конструции, состоящей из нескольких профильных элементов сложной конструкции, соединенных между собой многочисленными заклепками, создающими дополнительные концентраторы напряжений.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции вагона, содержащего продольные балки, обладающие минимальным количеством концентраторов напряжений, мест скопления воды и пыли, надежным креплением стоек боковых стен, в сочетании с простотой конструкции и свободным допуском на длину продольной балки.

Данная задача достигается тем, что в вагоне для перевозки сыпучих грузов установлены продольные балки, каждая из которых выполнена из двух соединенных между собой швеллеров, образующих в поперечном сечении прямоугольный элемент, на верхней поверхности которого установлен уголковый профиль, соединяющий стойки боковых стен. Вместе с этим в верхних концевых частях внутренних вертикальных листов шкворневых балок выполнен вырез, конгруэнтный поперечному сечению продольной балки. При этом продольная балка установлена с зазором по отношению к наружному вертикальному листу шкворневой балки.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в вагоне для перевозки сыпучих грузов, содержащем ходовые части, воспринимающие нагрузку от кузова, состоящего из крыши с верхними загрузочными люками и бункеров с нижними разгрузочными люками, торцевых стен с раскосами и боковых стен со стойками, через раму, включающую в себя хребтовую балку с закрепленными на ней шкворневыми балками, концевые части которых связаны между собой продольными балками, каждая из которых выполнена из двух соединенных между собой швеллеров, образующих в поперечном сечении прямоугольный элемент, на верхней поверхности которого установлен уголковый профиль, соединяющий стойки боковых стен. Кроме того, в верхних концевых частях внутренних вертикальных листов шкворневых балок выполнен вырез, конгруэнтный поперечному сечению продольной балки, при этом продольная балка установлена с зазором по отношению к наружному вертикальному листу шкворневой балки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид вагона для перевозки сыпучих грузов, на фиг.2 - разрез по линии А-А фиг. 1, на фиг.3 - вид Б фиг.1, на фиг.4 - разрез по линии В-В фиг.3.

Вагон для перевозки сыпучих грузов содержит ходовые части 1, на которые опирается рама 2, воспринимающая нагрузку от кузова 3. Кузов 3 состоит из крыши с верхними загрузочными люками 4, бункеров с нижними разгрузочными люками 5, торцевых стен с раскосами и боковых стен 7 со стойками 8. Кузов 3 установлен на раме 2, включающей в себя хребтовую балку 9, на которой закреплены шкворневые балки 10, концевые части которых связаны между собой продольными балками 11. Продольные балки 11 выполнены из двух соединенных между собой швеллеров 12 и 13, которые образуют в поперечном сечении прямоугольный элемент. На верхней поверхности продольной балки 11 установлен уголковый профиль 14, соединяющий стойки 8 боковых стен 7. Там же, в верхних концевых частях внутренних вертикальных листов 16 шкворневых балок 10 выполнен вырез, конгруэнтный поперечному сечению продольной балки 11. В этом вырезе продольная балка 11 установлена с зазором Н по отношению к наружному вертикальному листу 17 шкворневой балки 10.

Данная конструкция позволяет избежать образования большого количества мест скопления воды и пыли в силу отсутствия различного рода углублений и тупиков, что позволит снизить коррозию как соединений, так и основного металла, использование в конструкции простых профилей уменьшает сортамент применяемого материала, а следовательно, облегчает изготовление и дальнейшие ремонты вагона. Помимо этого, внутреннее соединение продольных балок со шкворневыми, обеспечивает применение продольных балок с большими допусками, что снижает трудоемкость конструкции.

В настоящее время на заявляемую конструкцию вагона для перевозки сыпучих грузов разработана конструкторская документация, изготовлен опытный образец и проводятся его испытания.

Источники информации

1. Альбом-справочник 002 И-97 ПКБ ЦВ "Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм", МПС РФ, М., 1998 г., стр.44.

2. Патент США 2686481, нац. кл. 105-418 - прототип.