RU227148U1 - Кузов вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспорту и касается конструкции кузова железнодорожного саморазгружающегося грузового вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата. Кузов вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата содержит раму 1, торцевые 2 и боковые 3 стены, разгрузочные бункеры 4 с крышками 5. Боковые стены 3 состоят из каркаса и обшивки 12, каркас включает в себя вертикальные стойки 6, верхнюю 8 и нижнюю 9 обвязку и расположенные между стойками раскосы 11. Раскосы 11 выполнены из горячекатаного швеллера. Обшивка 12 выполнена из листов, которые с внутренней стороны кузова установлены внахлест верхними листами на нижние листы. Обшивка 12 имеет вырезы 16, которыми она установлена на шипы 17, выполненные на каркасе, и зафиксирована посредством планок 18, приваренных к шипам 17. Раскосы 11 полками развернуты в сторону обшивки 12 и установлены таким образом, что не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек 6. Раскосы 11 содержат П-образные упоры 15, закрепленные посредством сварки своими полками на полках раскосов 11 и взаимодействующие своей стенкой с обшивкой 12 боковой стены 3. Заявляемая полезная модель позволяет создать конструкцию кузова вагона-хоппера, обеспечивающую повышение эксплуатационной надежности. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции кузова вагона-хоппера.

Из уровня техники известна конструкция вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата [полезная модель РФ №179444 от 23.05.2017], содержащего кузов, представляющий собой раму с установленным на ней каркасом, состоящим из боковых и торцевых стен, двух разгрузочных бункеров с крышками, механизм разгрузки, ходовую часть, боковые стены каркаса состоят из стоек, обшивки, верхней и нижней обвязок, торцевые стены каркаса состоят из верхней обвязки, верхней, средней и нижней поперечных балок, продольных балок, обшивки, верхние поперечные балки торцевой стены соединены с хребтовой балкой рамы парой раскосов.

Недостатком вышеописанной конструкции является использование в качестве обшивки плоских листов, при этом между стойками каркаса боковой стены отсутствуют раскосы или балки, такая конструкция, для обеспечения требуемой прочности, потребует использования усиленных стоек каркаса, а также обшивки из листов с увеличенной толщиной, что в конечном итоге значительно увеличивает массу тары и снижает грузоподъемность вагона-хоппера.

Также из уровня техники известна конструкция вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата температурой до 700°С модели 20-4015 производства ОАО «Днепровагонмаш». Вагон имеет цельнометаллический кузов сварной конструкции, включающий раму, две вертикально расположенные боковые стены, две торцевые стены, расположенные под углом 45° к горизонтали и разгрузочные бункеры с люками. Обшивка стен кузова выполнена из гофрированных листов и имеет «плавающее» крепление, разгружающее каркас вагона-хоппера от воздействия термических деформаций. Каркас боковых включает верхний и нижний пояса коробчатого сечения из прокатных и гнутых профилей, стойки коробчатого сечения из двух сваренных швеллеров, крайние раскосы коробчатого сечения и раскосы между стойками.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.

Существенным недостатком вышеописанной конструкции является наличие зазора между обшивкой и раскосами, расположенными между стойками. Наличие данного зазора приводит к тому, что в процессе загрузки кузова вагона, листы обшивки деформируются (выпучиваются), что приводит к растягиванию металла и образованию зон с уменьшенной толщиной листа обшивки, что, в свою очередь, способно привести к разрыву металла под действием распирающих сил от перевозимого груза, данное обстоятельство усугубляется высокой температурой перевозимого груза, увеличивающей податливость металлических листов обшивки к деформациям.

Также, «плавающая» обшивка данного вагона-хоппера предполагает наличие вырезов в листах обшивки под элементы фиксации расположенные на каркасе. Данные вырезы становятся концентраторами напряжений от растягивающих нагрузок, возникающих в листе в процессе деформации, и также могут привести к разрыву листа обшивки и потере части груза в процессе эксплуатации вагона.

Кроме того, в рассматриваемом вагоне-хоппере с целью снижения деформаций обшивки используются гофрированные листы, но их наличие приводит к увеличению массы тары вагона, и также уменьшению полезного объема кузова, что приводит к уменьшению количества перевозимого груза.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции кузова вагона-хоппера, позволяющей снизить количество деформаций листов обшивки кузова, образующихся в процессе эксплуатации вагона-хоппера, и при этом не уменьшающей количество груза перевозимого в вагоне-хоппер.

Поставленная задача решается за счет того, что кузов вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата содержит в своей конструкции боковые стены, каркас которых содержит расположенные между вертикальными стойками раскосы, выполненные из горячекатаного швеллера, полками развернутые в сторону обшивки боковой стены и установленные таким образом, что не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек, при этом раскосы содержат П-образные упоры, закрепленные посредством сварки своими полками на полках раскосов и взаимодействующие своей стенкой с обшивкой боковой стены.

Применение раскосов представленной конструкции, с установленными на них П-образными упорами, позволяет не только полностью исключить пластические деформации листов обшивки боковых стен в зоне их контакта со стенкой упоров, а также, за счет увеличения точек противодействия распорным нагрузкам от перевозимого груза, существенно уменьшить их образование в зонах между вертикальными стойками боковых стен кузова снижая тем самым вероятность разрыва листа обшивки и потери груза в процессе эксплуатации.

Установка раскосов полками в сторону обшивки так, что раскосы не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек, позволяет получить требуемую жесткость конструкции каркаса боковой стены и кузова в целом, при этом выполнение раскосов из горячекатаного швеллера, обладающего повышенной прочностью, обеспечивает устойчивость раскосов к восприятию нагрузок, передаваемых от листов обшивки через П-образные упоры, без деформаций (выгиба), способствует тем самым сохранению целостности конструкции кузова вагон-хоппера.

Помимо прочего, предлагаемая конструкция, позволяет использовать в качестве обшивки плоские листы без увеличения их толщины, что сказывается на увеличении полезного объема кузова и снижении массы кузова даже при учете массы дополнительных элементов в виде П-образных упоров.

Установка на каждом раскосе не менее двух П-образных упоров позволяет максимально сократить возможные деформации обшивки боковой стены, так как в такой конструкции каждый отдельный лист обшивки, расположенный между стойками каркаса, будет взаимодействовать с П-образным упором, кроме того, такая конструкция позволит более равномерно распределять нагрузки, передаваемые на раскосы от листов обшивки, что, в конечном счете, также повышает эксплуатационную надежность конструкции.

Выполнение раскосов из горячекатаного швеллера с высотой стенки не менее 100 мм и шириной полок не более половины ширины вертикальных стоек позволяет обеспечить требуемую устойчивость раскосов к восприятию нагрузок без возникновения деформаций (выгиба), а также предотвращает излишнюю металлоемкость конструкции кузова вагона-хоппера.

Выполнение П-образных упоров из гнутых швеллеров позволяет получить минимально возможную массу тары кузова предлагаемой конструкции, что благоприятно сказывается на количестве перевозимого груза.

Выполнение П-образных упоров с длиной больше либо равной высоте стенки раскосов позволяет, за счет более равномерной передачи нагрузок от упоров на полки раскосов, исключить возникновение концентраторов напряжений в раскосах, что также положительно сказывается на эксплуатационной надежности конструкции.

Выполнение в листах обшивки вырезов под шипы, установленные на П-образных упорах, к которым приварены планки, фиксирующие листы обшивки, повышает надежность крепления обшивки на каркасе, а также снижает образование выгибов листов обшивки внутрь кузова после разгрузки, исключая тем самым удары листов обшивки об упоры при последующей загрузке кузова, приводящие к износу обшивки и возможному разрыву листа обшивки.

Выполнение шипов, устанавливаемых на П-образные упоры, продолговатыми и расположенными вертикально, позволяет обеспечить полную разгрузку кузова без оставления части груза на шипах в случае их расположения на упорах под углом к вертикали.

Закрепление П-образных упоров на полках раскосов встык позволяет, за счет наименьшей высоты полок упоров, получить наименьшую массу предлагаемой конструкции кузова.

На основании вышесказанного, техническим результатом, от применения предлагаемой полезной модели, является повышение эксплуатационной надежности кузова вагона-хоппера.

Сущность заявляемой полезной модели, заключается в том, что кузов вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата, содержит раму, разгрузочные бункеры с крышками, боковые и торцевые стены, боковые стены состоят из каркаса и обшивки, каркас включает в себя вертикальные стойки, верхнюю и нижнюю обвязку и расположенные между стойками раскосы, выполненные из горячекатаного швеллера, обшивка имеет вырезы, которыми она установлена на шипы, выполненные на каркасе, и зафиксирована посредством планок приваренных к шипам, кроме того, раскосы полками развернуты в сторону обшивки и установлены таким образом, что не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек, также раскосы содержат П-образные упоры, закрепленные посредством сварки своими полками на полках раскосов и взаимодействующие своей стенкой с обшивкой боковой стены.

Каждый раскос содержит не менее двух П-образных упоров, длина «с» П-образных упоров больше либо равна высоте «а» стенки раскосов, при этом высота «a» стенки раскосов составляет не менее 100 мм, а ширина «b» полок раскосов составляет не более половины ширины «d» вертикальных стоек боковой стены.

Листы обшивки в местах расположения П-образных упоров имеют вырезы, а на полках П-образных упоров установлены шипы, к которым приварены планки, фиксирующие листы обшивки, при этом шипы, установленные на П-образные упоры, выполнены продолговатыми и расположены вертикально.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:

фиг. 1 - Кузов вагона-хоппера;

фиг. 2 - Кузов вагона-хоппера сечение А-А;

фиг. 3 - Кузов вагона-хоппера, сечение Б-Б;

фиг. 4 - Кузов вагона-хоппера, вид В;

фиг. 5 - Раскос с упорами (изометрия).

Примером реализации предложенного технического решения, может быть конструкция, представленная на фиг. 1-5.

Кузов вагона-хоппера содержит раму 1, торцевые 2 и боковые 3 стены, разгрузочные бункеры 4 с крышками 5. Боковые стены 3 включают вертикальные стойки 6, листы угловой стойки 7, верхнюю 8 и нижнюю 9 обвязки замкнутого сечения, крайние раскосы 10, раскосы 11 между вертикальными стойками 6, обшивку 12. Торцевые стены 2 выполнены из обшивки, верхней обвязки замкнутого сечения, вертикальных и угловых стоек, горизонтальных поясов 13, раскосов 14, упирающихся в горизонтальные пояса 13 и в раму 1 кузова. Нижняя обвязка 9, верхняя обвязка 8 боковой стены 3 выполнены из гнутых профилей.

Вертикальные стойки 6 боковой стены 3 и крайние раскосы 10 выполнены из гнутых профилей, а раскосы 11 расположенные между вертикальными стойками 6 выполнены из катанного швеллера. Высота «а» стенки раскоса 11 равна 120 мм, а ширина «b» полок равна 52 мм, при этом ширина «d» вертикальных стоек 6 боковой стены 3 равна 140 мм. Все раскосы 11 полками развернуты в сторону обшивки 12 и установлены таким образом, что не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек 6. На каждый раскос установлено по два П-образных упора 15, выполненных из гнутых швеллеров и закрепленных встык своими полками на полках раскосов 11 посредством сварки. Упоры 15 взаимодействуют своей стенкой с обшивкой 12 боковой стены 3. Упоры 15 выполнены длиной «с», равной 240 мм, и расположены на раскосах 11 так, что расстояние между упорами 15 и расстояние от конца раскоса 11 до ближайшего упора 15 равны.

Обшивка 12 боковых стен 3 выполнена гладкой и с внутренней стороны кузова уложена внахлест верхними листами на нижние листы. Обшивка 12 имеет продолговатые вырезы 16, которыми она вступает в зацепление с продолговатыми шипами 17, выполненными на вертикальных стойках 6 боковой стены 3. Обшивка 12 зафиксирована на каркасе боковых стен 3 посредством планок 18 и уголков 19.

Claims (9)

1. Кузов вагона-хоппера для перевозки горячих окатышей и агломерата, содержащий раму, разгрузочные бункеры с крышками, боковые и торцевые стены, боковые стены состоят из каркаса и обшивки, каркас включает в себя вертикальные стойки, верхнюю и нижнюю обвязку и расположенные между стойками раскосы, выполненные из горячекатаного швеллера, обшивка имеет вырезы, которыми она установлена на шипы, выполненные на каркасе, и зафиксирована посредством планок, приваренных к шипам, отличающийся тем, что раскосы полками развернуты в сторону обшивки и установлены таким образом, что не выходят за наружные плоскости вертикальных стоек, при этом раскосы содержат П-образные упоры, закрепленные посредством сварки своими полками на полках раскосов и взаимодействующие своей стенкой с обшивкой боковой стены.

2. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что каждый раскос содержит не менее двух П-образных упоров.

3. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что высота a стенки раскосов составляет не менее 100 мм, а ширина b полок раскосов составляет не более половины ширины d вертикальных стоек боковой стены.

4. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что П-образные упоры выполнены из гнутого швеллера.

5. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что длина c П-образных упоров больше либо равна высоте а стенки раскосов.

6. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что листы обшивки в местах расположения П-образных упоров имеют вырезы, а на полках П-образных упоров установлены шипы, к которым приварены планки, фиксирующие листы обшивки.

7. Кузов вагона-хоппера по п. 6, отличающийся тем, что шипы, установленные на П-образные упоры, выполнены продолговатыми и расположены вертикально.

8. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что П-образные упоры закреплены на полках раскосов встык.

9. Кузов вагона-хоппера по п. 1, отличающийся тем, что П-образные упоры расположены на раскосах так, что расстояние между упорами и расстояние от конца раскоса до ближайшего упора равны.