RU148712U1

RU148712U1 - TANK CONTAINER

Info

Publication number: RU148712U1
Application number: RU2014131602/12U
Authority: RU
Inventors: Олег Викторович Сиенко; Андрей Александрович Шленский; Дмитрий Павлович Перфильев; Виталий Алексеевич Стариков; Михаил Константинович Тумилович; Юрий Рудольфович Коровин; Александр Борисович Левин; Андрей Александрович Лысков; Светлана Ивановна Снигирева; Андрей Евгеньевич Ушаков; Юрий Георгиевич Кленин; Александр Валерьевич Изотов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2014-12-10

Abstract

1. Контейнер-цистерна, включающий в себя котел, корпус которого выполнен из композиционного материала и состоит из цилиндрической обечайки с кольцевыми шпангоутами, торцевых днищ, к внешней поверхности которых примыкает опорное соединительное кольцо котла, также включающий в себя соединенные между собой с помощью боковых нижних и верхних продольных брусьев две торцовые рамы с замыкающими опорными кольцами, и образованные верхними и нижними поперечными поясами, вертикальными стойками с закрепленными по углам грузозахватными угловыми фитинговым упорами и верхними и нижними диагональными распорками, соединяющими вертикальные стойки с поперечными поясами, отличающийся тем, что опорное соединительное кольцо котла также выполнено из композиционного материала, при этом цилиндрическая обечайка котла, торцевые днища, опорные соединительные кольца котла, а также кольцевые шпангоуты обечайки представляют собой единую цельную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга, а котел соединен с торцевыми рамами посредством сопрягающихся между собой его соединительного опорного кольца и замыкающего опорного кольца торцевой рамы и опирается в зонах кольцевых шпангоутов на промежуточные боковые продольные брусья, которые дополнительно связывают между собой торцевые рамы и подкреплены в зонах опирания котла, вертикальными и наклонными поясами.2. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что нижние боковые продольные брусья соединены с нижними поперечными поясами торцевых рам с помощью угловых распорок.3. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что верхние боковые пр�1. The tank container, which includes a boiler, the casing of which is made of composite material and consists of a cylindrical shell with ring frames, end bottoms, to the outer surface of which is adjacent the supporting connecting ring of the boiler, which also includes interconnected by means of lower side and the upper longitudinal bars, two end frames with locking support rings, and formed by upper and lower transverse belts, vertical struts with corner grips fixed at the corners iting stops and upper and lower diagonal struts connecting the vertical struts with transverse belts, characterized in that the supporting ring of the boiler is also made of composite material, while the cylindrical shell of the boiler, end bottoms, supporting connecting rings of the boiler, as well as ring shells of the shell represent is a single integral structure, which is generally obtained by filament and ring winding of the roving, and the boiler is connected to the end frames by means of mating m Between it, the connecting support ring and the closing support ring of the end frame and rests in the zones of the ring frames on the intermediate side longitudinal bars, which additionally connect the end frames and are reinforced in the areas of the boiler supporting, vertical and inclined belts. 2. A tank container according to claim 1, characterized in that the lower lateral longitudinal bars are connected to the lower transverse belts of the end frames using angular struts. 3. The tank container according to claim 1, characterized in that the upper side pipes

Description

Заявляемая полезная модель относится к цистерне для хранения и транспортирования жидкостей и может быть использована на железнодорожном, автомобильном и водном транспорте.The inventive utility model relates to a tank for storage and transportation of liquids and can be used in rail, road and water transport.

Из области техники известна конструкция контейнера-цистерны [Патент РФ на изобретение №2215677 от 10.11.2003] содержащего цистерну с днищами, две прямоугольные торцовые рамы, через центры которых проходит продольная ось контейнера, не совпадающая с продольной осью цистерны, имеющие верхние и нижние поперечины, вертикальные стойки с закрепленным по углам грузозахватными элементами и верхние и нижние диагональные распорки, соединяющие вертикальные стойки с поперечными. Переходные обечайки связаны посредством сварного соединения с днищами и прямоугольными торцовыми рамами. С каждой стороны цистерны попарно расположены четыре опорные балки, закрепленные на нижних углах торцовых рам и цистерне. Опорные узлы выполнены в виде переходных цилиндрических обечаек, одна из которых выполнена цельной, а другая - составной. Наружный диаметр цельной переходной обечайки и внутренний диаметр части составной переходной обечайки совпадают с внутренним диаметром цилиндрической обечайки цистерны. В торцовых рамах верхняя и нижняя поперечины, диагональные распорки и вертикальные стойки смещены относительно центров грузозахватных элементов внутрь контейнера до совмещения в одну плоскость с боковыми поверхностями грузозахватных элементов, обращенных к цистерне. Все элементы рам, котла контейнера цистерны и переходные обечайки выполнены из стали.The construction of a tank container is known from the technical field [RF Patent for the invention No. 2215677 of 11/10/2003] containing a tank with bottoms, two rectangular end frames, through the centers of which the longitudinal axis of the container does not coincide with the longitudinal axis of the tank, having upper and lower cross members vertical racks with load-gripping elements fixed at the corners and upper and lower diagonal struts connecting the vertical racks with the transverse racks. The transition shells are connected by means of a welded joint to the bottoms and rectangular end frames. Four support beams are arranged in pairs on each side of the tank, fixed at the lower corners of the end frames and the tank. The support nodes are made in the form of transitional cylindrical shells, one of which is made integral, and the other is composite. The outer diameter of the integral transition shell and the inner diameter of the part of the composite transition shell coincide with the inner diameter of the cylindrical shell of the tank. In the end frames, the upper and lower crossbars, diagonal struts and vertical racks are displaced relative to the centers of the load gripping elements inside the container until they are aligned in the same plane with the side surfaces of the load gripping elements facing the tank. All elements of the frames, boiler of the tank container and transition shells are made of steel.

К недостатком данной конструкции контейнера цистерны можно отнести изготовление ее котла из стальных листов. Это обусловлено тем, что котел контейнера-цистерны выполнен несущим, воспринимая на себя нагрузки, которые могут возникать прежде всего при транспортировке грузов в контейнере-цистерне. Несущий котел выполнен с увеличенными толщинами обечайки и днищ, и как результат, контейнер цистерна имеет повышенную материалоемкость, что в конечном итоге снижает грузоподъемность контейнера-цистерны и объем перевозимого груза. Кроме того, поскольку рама контейнера цистерны жестко связана с котлом посредством диагональных раскосов, приваренных к обечайке котла, на самом котле необходимо наваривать платики, тем самым значительно увеличивая количество сварных швов котла контейнера-цистерны.The disadvantage of this design of the tank container is the manufacture of its boiler from steel sheets. This is due to the fact that the boiler of the tank container is made load-bearing, taking on the loads that may occur primarily during the transportation of goods in the tank container. The carrying boiler is made with increased thicknesses of the shell and bottoms, and as a result, the tank container has an increased material consumption, which ultimately reduces the carrying capacity of the tank container and the volume of cargo carried. In addition, since the tank container frame is rigidly connected to the boiler by means of diagonal braces welded to the boiler shell, it is necessary to weld plates on the boiler itself, thereby significantly increasing the number of welds of the boiler of the tank container.

Наличие сварных швов посредством которых собирается котел контейнера-цистерны и привариваются элементы насыщения в конечном итоге снижает эксплуатационные характеристики контейнера-цистерны.The presence of welds through which the boiler of the tank container is assembled and saturation elements are welded ultimately reduces the operational characteristics of the tank container.

В случае использования контейнера-цистерны для перевозки и хранения химически агрессивных грузов необходимо применять дорогостоящие нержавеющие стали либо наносить дополнительное внутренние защитное химическое покрытие, что тоже ведет к усложнению технологического процесса изготовления котла контейнера-цистерны.In the case of using a tank container for transportation and storage of chemically aggressive cargoes, it is necessary to use expensive stainless steels or apply an additional internal protective chemical coating, which also leads to a complication of the manufacturing process for the manufacture of a tank container tank.

Также из уровня техники известна конструкция контейнер-цистерна для хранения и транспортировки жидкостей [Патент РФ на изобретение №2096295 от 20.11.1997], включающего в себя раму с грузозахватными узлами, установленную на раме емкость, состоящую из цилиндрической части и днищ. На цилиндрической части емкости размещены опорные кольца с составными бандажными кольцами, части каждого из которых соединены между собой посредством болтов, и седловые вставки, жестко скрепленные с бандажными кольцами и угловыми частями рамы. В стенке цилиндрической части емкости со стороны каждого днища выполнен кольцевой паз для крепления в нем опорного кольца. Каждое опорное кольцо имеет выполненный по наружной его поверхности кольцевой паз с коническими поверхностями, а каждое бандажное кольцо по внутренней его поверхности - кольцевой выступ с цилиндрическим центральным и коническими боковыми участками. Вместе с этим, каждое бандажное кольцо размещено в кольцевом пазу опорного кольца с возможностью взаимодействия по сопряженным коническим поверхностям и с образованием кольцевого зазора между поверхностями цилиндрического центрального участка выступа и коническими поверхностями кольцевого паза опорного кольца. Котел контейнера цистерны и опорные кольца выполнены из композиционного материала на основе волокнистого армирующего материала и полимерного связующего.Also known from the prior art is the construction of a container tank for storing and transporting liquids [RF Patent for the invention No. 2096295 of 11/20/1997], which includes a frame with load gripping units, a tank consisting of a cylindrical part and bottoms mounted on the frame. On the cylindrical part of the tank are placed supporting rings with integral retaining rings, parts of each of which are interconnected by means of bolts, and saddle inserts, rigidly fastened to the retaining rings and corner parts of the frame. An annular groove is made in the wall of the cylindrical part of the tank from the side of each bottom for mounting the support ring therein. Each support ring has an annular groove made on its outer surface with conical surfaces, and each retaining ring on its inner surface has an annular protrusion with cylindrical central and conical side sections. At the same time, each retaining ring is placed in the annular groove of the support ring with the possibility of interaction on the mating conical surfaces and with the formation of an annular gap between the surfaces of the cylindrical central portion of the protrusion and the conical surfaces of the annular groove of the support ring. The tank container boiler and support rings are made of a composite material based on fibrous reinforcing material and a polymer binder.

Данная конструкция контейнера цистерны выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design of the tank container is selected as a prototype for the claimed utility model.

Недостатком технического решения описанного в прототипе, является наличие кольцевого паза выполненного на концах обечайки в котором размещаются элементы крепления котла контейнера-цистерны к его торцевым рамам. Обечайка в зоне кольцевых пазов имеет существенное уменьшение поперечного ее сечения. Поскольку котел контейнера-цистерны выполнен несущим и на зону кольцевых пазов приходятся существенные нагрузки, передаваемые от рамы контейнера-цистерны, при ее эксплуатации в зоне кольцевых пазов будут появляться высокие напряжения, близкие к критическим, которые могут привести к разрушению котла.The disadvantage of the technical solution described in the prototype is the presence of an annular groove made at the ends of the shell in which the fastening elements of the boiler of the tank-container to its end frames are placed. The shell in the zone of annular grooves has a significant decrease in its cross section. Since the boiler of the tank container is load-bearing and significant loads are transferred to the zone of the annular grooves transferred from the frame of the container tank, during its operation high stresses close to critical will appear in the zone of the ring grooves, which can lead to destruction of the boiler.

Кроме того, дополнительные напряжения в котле могут возникнуть в виду отсутствия в конструкции контейнера-цистерны подкрепляющих элементов в средней его части, что нежелательно при изготовлении котла контейнера-цистерны из композиционного материала. Для обеспечения целостности композитного котла при нагрузках при подъеме контейнера-цистерны за фитинговые крепления несущим должен быть каркас контейнера-цистерны с дополнительными опорами нижней цилиндрической части котлаIn addition, additional stresses in the boiler may occur due to the absence of reinforcing elements in the middle of the tank container design, which is undesirable in the manufacture of the tank container tank from composite material. To ensure the integrity of the composite boiler under loads when lifting the tank container by the fitting, the frame of the tank tank with additional supports of the lower cylindrical part of the boiler should be load-bearing

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключатся в создании конструкции контейнера-цистерны позволяющей расширить ее эксплуатационные возможности путем увеличения полезного объема контейнера-цистерны и грузоподъемности, вида перевозимого (хранимого) груза, в том числе за счет применения альтернативных стали материалов. Не менее важной задачей является повышение эксплуатационной надежности конструкции контейнера-цистерны, обеспечив его необходимым запасом прочности всех ее несущих элементов и равномерно распределив нагрузку между ними.The task to which the claimed utility model is aimed is to create a tank container design that allows it to expand its operational capabilities by increasing the useful volume of the tank container and carrying capacity, the type of cargo transported (stored), including through the use of alternative steel materials. An equally important task is to increase the operational reliability of the design of the tank container, providing it with the necessary safety margin of all its supporting elements and evenly distributing the load between them.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

Корпус котла контейнера-цистерны представляет собой цилиндрическую обечайку, выполненную из композиционного материала. Торца обечайки образуют днища, также изготовленные из композиционного материала. К каждому из днищ котла к внешней его поверхности примыкает опорное соединительное кольцо котла, которое также изготовлено из композиционного материала. Опорное соединительное кольцо котла может охватывать дополнительно своей внутренней поверхностью цилиндрическую часть днища и обечайку котла в зоне их соединения между собой. Цилиндрическая часть котла усилена кольцевыми шпангоутами. Обечайка, днища, опорные соединительные кольца котла, а также кольцевые шпангоуты обечайки представляют собой единую цельную высокопрочную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга. Обечайка контейнера-цистерны опирается на установленные в центральной части в зонах кольцевых шпангоутов кронштейны, размещенные на промежуточных боковых продольных брусьях, расположенных ниже уровня центральной продольной оси котла и дополнительно связывающих между собой торцевые рамы цельносварной конструкции с угловыми фитингами. Промежуточные боковые продольные брусья, в зонах опирания котла контейнера-цистерны, подкреплены вертикальными и наклонными поясами. Нижние боковые продольные брусья, соединяющие по нижним угловым фитинговым упорам торцевые рамы контейнера-цистерны соединены с нижними поперечными поясами торцевых рам с помощью угловых распорок, а верхние боковые продольные брусья, соединяющие торцевые рамы по верхним угловым фитинговым упорам соединены между собой как минимум одной поперечной балкой. Котел контейнера-цистерны соединен с его торцевыми рамами посредством замыкающего опорного кольца торцевой рамы, которое охватывает своей внутренней поверхностью наружную поверхность опорного соединительного кольца котла контейнера-цистерны. В зависимости от диаметра котла контейнера-цистерны, как вариант, внутренняя поверхность опорного соединительного кольца котла может охватывать наружную поверхность замыкающего опорного кольца торцевой рамы. Опорное соединительное кольцо котла и замыкающее опорное кольцо торцевой рамы соединены между собой по всей длине сопряжения с помощью или болтов с гайками, или заклепок, или ШОГ-соединений.The boiler body of the tank container is a cylindrical shell made of composite material. The ends of the shell form the bottom, also made of composite material. A supporting connecting ring of the boiler, which is also made of composite material, is adjacent to each of the bottoms of the boiler to its outer surface. The supporting connecting ring of the boiler can additionally cover the cylindrical part of the bottom and the shell of the boiler in the zone of their connection with each other with its inner surface. The cylindrical part of the boiler is reinforced with ring frames. The shell, bottoms, supporting connecting rings of the boiler, as well as the ring shells of the shell are a single integral high-strength structure, which is generally obtained by filament and ring winding of the roving. The tank container shell is supported by brackets installed in the central part in the zones of the ring frames, placed on intermediate lateral longitudinal bars located below the level of the central longitudinal axis of the boiler and additionally connecting the end frames of the all-welded structure with corner fittings. The intermediate lateral longitudinal bars, in the areas of support of the boiler of the tank container, are supported by vertical and inclined belts. The lower lateral longitudinal bars connecting the end frames of the tank container along the lower corner fitting stops are connected to the lower transverse belts of the end frames by means of corner struts, and the upper side longitudinal bars connecting the end frames along the upper corner fitting stops are interconnected by at least one transverse beam . The boiler of the tank container is connected to its end frames by means of a closing support ring of the end frame, which covers the outer surface of the support connecting ring of the boiler of the tank container with its inner surface. Depending on the diameter of the boiler of the tank container, as an option, the inner surface of the support connecting ring of the boiler may cover the outer surface of the locking support ring of the end frame. The boiler support ring and the end frame support ring are interconnected along the entire length of the interface using either bolts and nuts, or rivets, or STEP connections.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что контейнер-цистерна содержит две прямоугольные торцовые рамы. Торцевые рамы соединены между собой с помощью боковых нижних и верхних продольных брусьев и имеют верхние и нижние поперечные пояса, вертикальные стойки с закрепленными по углам грузозахватными угловыми фитинговым упорами и верхние и нижние диагональные распорки, соединяющие вертикальные стойки с поперечными поясами. Нижние боковые продольные брусья соединены с нижними поперечными поясами торцевых рам с помощью угловых распорок, а верхние боковые продольные брусья соединены между собой как минимум одной поперечной балкой. Также торцевые рамы контейнера цистерны соединены дополнительными промежуточными боковыми продольными брусьями на которые опирается котел контейнера-цистерны в зонах кольцевых шпангоутов. Промежуточные боковые продольные брусья расположенные ниже уровня центральной продольной оси котла и подкреплены в зонах опирания котла контейнера-цистерны, вертикальными и наклонными поясами. Корпус котла контейнера-цистерны выполненный в виде цилиндрическую обечайки изготовлен из композиционного материала путем кольцевой намотки. Торца обечайки образуют днища, также изготовленные из композиционного материала. К каждому из днищ котла к внешней его поверхности примыкает опорное соединительное кольцо котла, которое также изготовлено из композиционного материала. Опорное соединительное кольцо котла может охватывать дополнительно своей внутренней поверхностью цилиндрическую часть днища и обечайку котла в зоне их соединения между собой. Цилиндрическая часть котла усилена кольцевыми шпангоутами. Обечайка, днища, опорные соединительные кольца котла, а также кольцевые шпангоуты обечайки представляют собой единую цельную высокопрочную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга. Котел контейнера-цистерны соединен с его торцевыми рамами посредством сопряжения замыкающего опорного кольца торцевой рамы и соединительного опорного кольца котла. По основному варианту исполнения внутренняя поверхность замыкающего опорного кольца торцевой рамы охватывает наружную поверхность опорного соединительного кольца котла контейнера-цистерны. В зависимости от диаметра котла контейнера-цистерны, как вариант, внутренняя поверхность опорного соединительного кольца котла может охватывать наружную поверхность замыкающего опорного кольца торцевой рамы. Опорное соединительное кольцо котла и замыкающее опорное кольцо торцевой рамы соединены между собой по всей длине сопряжения с помощью или болтов с гайками, или заклепок, или ШОГ-соединений. Замыкающее опорное кольцо одной из торцевой рам может быть изготовлено составным из двух колец одинакового диаметра, либо разного диаметра, с нахлестом одного по отношению к другому. Все элементы торцевых рам, а также соединяющие и усиливающие брусья и пояса, как и опорные замыкающие кольца торцевых рам выполнены из стали.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the container tank contains two rectangular end frames. The end frames are interconnected by means of lateral lower and upper longitudinal bars and have upper and lower transverse belts, vertical racks with load-gripping corner fitting stops fixed at the corners, and upper and lower diagonal struts connecting the vertical racks with transverse belts. The lower lateral longitudinal bars are connected to the lower transverse belts of the end frames using angle struts, and the upper lateral longitudinal bars are interconnected by at least one transverse beam. Also, the end frames of the tank container are connected by additional intermediate lateral longitudinal bars on which the boiler of the tank container rests in the zones of the ring frames. The intermediate lateral longitudinal bars located below the level of the central longitudinal axis of the boiler and are supported by vertical and inclined belts in the support areas of the boiler of the tank-tank. The boiler body of the tank container made in the form of a cylindrical shell is made of composite material by ring winding. The ends of the shell form the bottom, also made of composite material. A supporting connecting ring of the boiler, which is also made of composite material, is adjacent to each of the bottoms of the boiler to its outer surface. The supporting connecting ring of the boiler can additionally cover the cylindrical part of the bottom and the shell of the boiler in the zone of their connection with each other with its inner surface. The cylindrical part of the boiler is reinforced with ring frames. The shell, bottoms, supporting connecting rings of the boiler, as well as the ring shells of the shell are a single integral high-strength structure, which is generally obtained by filament and ring winding of the roving. The boiler of the tank container is connected to its end frames by interfacing the closing support ring of the end frame and the connecting support ring of the boiler. According to the main embodiment, the inner surface of the locking support ring of the end frame covers the outer surface of the support connecting ring of the boiler of the tank container. Depending on the diameter of the boiler of the tank container, as an option, the inner surface of the support connecting ring of the boiler may cover the outer surface of the locking support ring of the end frame. The boiler support ring and the end frame support ring are interconnected along the entire length of the interface using either bolts and nuts, or rivets, or STEP connections. The locking support ring of one of the end frames can be made of two rings of the same diameter or of different diameters, with one overlapping with respect to the other. All elements of the end frames, as well as connecting and reinforcing bars and belts, as well as the supporting closing rings of the end frames, are made of steel.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, which depict:

фиг. 1 - аксонометрическая проекция контйнера-цистерны с разрезом;FIG. 1 - axonometric projection of the container-tank with a slit;

фиг. 2 - зона опирания котла контейнера-цистерны на промежуточные боковые продольные брусья;FIG. 2 - zone supporting the boiler of the tank-container on the intermediate lateral longitudinal bars;

фиг. 3 - зона соединения обечайки, днища и опорного соединительного кольца котла контейнера-цистерны.FIG. 3 - connection zone of the shell, bottom and supporting connecting ring of the container-tank boiler.

Контейнер-цистерна состоит из котла 1 корпус 2 которого выполнен из композиционного материала. Корпус 2 представляет из себя цилиндрическую обечайку 3 усиленную кольцевыми шпангоутами 4. Торца цилиндрической обечайки 3 соединены с днищами 5. К внешней поверхности 6 каждого из днищ 5 примыкает опорное соединительное кольцо 7 котла 1, также выполненное из композиционного материала. Контейнер-цистерна кроме того включает в себя две прямоугольные торцовые рамы 8 к которым привариваются при сборке контейнера-цистерны замыкающие опорные кольца 9. Прямоугольные торцовые рамы 8 соединены между собой с помощью боковых нижних 10, верхних 11 и промежуточных 12 продольных брусьев. Торцевые рамы 8 образованы верхними 13 и нижними 14 поперечными поясами, вертикальными стойками 15 с закрепленными по углам грузозахватными угловыми фитинговым упорами 16 и верхними 17 и нижними 18 диагональными распорками. Диагональные распорки 17 и 18 соединяют вертикальные стойки 15 с поперечными поясами 13 и 14. Цилиндрическая обечайка 3 котла1, торцевые днища 5, опорные соединительные кольца 7 котла, а также кольцевые шпангоуты 4 обечайки 3 представляют собой единую цельную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга.The tank container consists of a boiler 1, housing 2 of which is made of composite material. The housing 2 is a cylindrical shell 3 reinforced with ring frames 4. The ends of the cylindrical shell 3 are connected to the bottoms 5. To the outer surface 6 of each of the bottoms 5 is adjacent a supporting connecting ring 7 of the boiler 1, also made of composite material. The tank container also includes two rectangular end frames 8 to which the closing support rings 9 are welded during assembly of the tank container. The rectangular end frames 8 are interconnected by means of side lower 10, upper 11 and intermediate 12 longitudinal bars. The end frames 8 are formed by the upper 13 and lower 14 transverse belts, vertical struts 15 with the load-gripping corner fitting stops 16 fixed at the corners and the upper 17 and lower 18 diagonal struts. Diagonal struts 17 and 18 connect the vertical struts 15 to the transverse belts 13 and 14. The cylindrical shell 3 of the boiler 1, the end faces 5, the supporting connecting rings 7 of the boiler, as well as the ring frames 4 of the shell 3 represent a single integral structure, which is generally obtained by filament and ring winding roving.

Опорное соединительное кольцо 7 котла 1 может охватывать своей внутренней 19 поверхностью цилиндрическую часть 20 днища 5 и обечайку 3 котла в зоне 21 их соединения между собой.The supporting connecting ring 7 of the boiler 1 can cover the cylindrical part 20 of the bottom 5 and the shell 3 of the boiler in the zone 21 of their connection with each other with their inner surface 19.

Котел 1 соединен с торцевыми рамами 8 посредством сопрягающихся между собой соединительного опорного кольца 7 и замыкающего опорного кольца 9 торцевой рамы 8 и опирается в зонах 22 кольцевых шпангоутов 4 на промежуточные боковые продольные брусья 12. Опорное соединительное кольцо 7 котла 1 и замыкающее опорное кольцо 9 торцевой рамы 8 соединены между собой по всей длине сопряжения с помощью крепежных элементов которыми могут быть или болты с гайками, или заклепки, или ШОГ-соединения. По одному варианту исполнения внутренняя поверхность 19 опорного соединительного кольца 7 котла 1 охватывает наружную поверхность 23 замыкающего опорного кольца 9 торцевой рамы 8. По другому варианту исполнения внутренняя поверхность 24 замыкающего опорного кольца 9 торцевой рамы 8 охватывает наружную поверхность опорного 25 соединительного кольца 7 котла 1 контейнера-цистерны.The boiler 1 is connected to the end frames 8 by means of a connecting support ring 7 and a locking support ring 9 of the end frame 8 that are interconnected and rests in the zones 22 of the ring frames 4 on the intermediate side longitudinal bars 12. The support connecting ring 7 of the boiler 1 and the closing support ring 9 of the end the frames 8 are interconnected along the entire length of the interface using fasteners which can be either bolts with nuts, or rivets, or a STEP connection. In one embodiment, the inner surface 19 of the support connecting ring 7 of the boiler 1 covers the outer surface 23 of the locking support ring 9 of the end frame 8. In another embodiment, the inner surface 24 of the locking supporting ring 9 of the end frame 8 covers the outer surface of the support 25 of the connecting ring 7 of the boiler 1 of the container tanks.

Замыкающее опорное кольцо 9 одной из торцевой рам 8 может быть изготовлено составным из двух колец одинакового диаметра, либо разного диаметра, с нахлестом одного по отношению к другому.The locking support ring 9 of one of the end frames 8 can be made of two rings of the same diameter or of different diameters, with one overlapping with respect to the other.

Промежуточные боковые продольные брусья 12 дополнительно связывают между собой торцевые рамы 8 и подкреплены в зонах опирания 26 котла 1, вертикальными 27 и наклонными 28 поясами. Промежуточные боковые продольные брусья 12 расположены ниже уровня центральной продольной оси котла 1. Нижние боковые продольные брусья 10 соединены с нижними поперечными поясами 14 торцевых рам 8 с помощью угловых распорок 29, а верхние боковые продольные брусья 11 соединены между собой как минимум одной поперечной балкой 30.The intermediate lateral longitudinal bars 12 additionally interconnect the end frames 8 and are supported in the bearing areas 26 of the boiler 1, vertical 27 and inclined 28 belts. The intermediate lateral longitudinal bars 12 are located below the level of the central longitudinal axis of the boiler 1. The lower lateral longitudinal bars 10 are connected to the lower transverse belts 14 of the end frames 8 using angle struts 29, and the upper lateral longitudinal bars 11 are interconnected by at least one transverse beam 30.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в том, что создана конструкция контейнера-цистерны с котлом из композиционного материала с повышенным уровнем эксплуатационной надежности и обладающая необходимым запасом прочности всех ее несущих элементов, за счет равномерного распределения нагрузки между ними.The technical result from the solution of the problem lies in the fact that the construction of a tank container with a boiler made of composite material with an increased level of operational reliability and possessing the necessary safety margin of all its supporting elements due to the uniform load distribution between them was created.

При этом для обеспечения целостности композитного котла от воспринимаемых нагрузок при подъеме контейнера-цистерны за фитинговые упоры несущим выполнен каркас контейнера-цистерны образованный торцевми рамами продольными боковыми брусьями.At the same time, in order to ensure the integrity of the composite boiler from the perceived loads when lifting the tank container by the fitting supports, the frame of the tank container formed by the end frames by the longitudinal side bars is made bearing.

Предлагаемая силовая схема с несущей рамой в форме прямоугольного параллелепипеда с креплением котла к торцевым рамам посредством сопряженных между собой соединительного и замыкающего опорных колец (соответственно изготовленных из композиционного материала и металла, скрепленные по радиусу болтовыми соединениями) с дополнительным опиранием нижней цилиндрической части котла на продольные боковые брусья имеет преимущества по отношению к конструкциям с несущим котлом в связи со снижением толщины стенок композитного котла. Общее снижение веса контейнера-цистерны, с учетом дополнительных продольных промежуточных боковых брусьев и подкрепляющих их поясов, составит 25%, что позволит перевозить грузы, имеющие более высокую плотность, как например, серная кислота с концентрацией более 50% и т.п.The proposed power circuit with a supporting frame in the form of a rectangular parallelepiped with the boiler fastened to the end frames by means of interconnecting connecting and closing support rings (respectively made of composite material and metal, bolted together by radius bolts) with additional support of the lower cylindrical part of the boiler to the longitudinal side the bars have advantages in relation to structures with a supporting boiler in connection with a decrease in the wall thickness of the composite boiler. The total weight reduction of the tank container, taking into account additional longitudinal intermediate side bars and their reinforcing belts, will be 25%, which will allow the transport of goods with a higher density, such as sulfuric acid with a concentration of more than 50%, etc.

Композиционный материал, из которого изготавливается котел можно изготавливать с внутренний химически стойкий слоем, что позволит перевозить грузы, с высокой степенью коррозионного воздействия на стальные материалы, как например соляную кислота с концентрацией до 37%. В настоящее время данный груз перевозится в контейнерах-цистернах с котлом из дорогостоящей нержавеющей стали и внутренним гумированием.The composite material from which the boiler is made can be manufactured with an internal chemically resistant layer, which will allow the transport of goods with a high degree of corrosive effect on steel materials, such as hydrochloric acid with a concentration of up to 37%. Currently, this cargo is transported in tank containers with a boiler made of expensive stainless steel and internal gumming.

Изготовление обечайки котла, днища и опорных соединительных колец котла, а также кольцевых шпангоутов обечайки единой цельную конструкцией, полученной путем филаментной и кольцевой намотки ровинга позволило создать котел обладающий высокими прочностными характеристиками при продольных нагрузках 4g при соударении, в том числе в зоне соединения торцев обечайки котла и днищ, за счет того что примыкающие к ним соединительные опорные кольца могут охватывать их в зоне соединения, тем самым увеличивая поперечное сечение котла в указанной зоне.The manufacture of the boiler shell, the bottom and the supporting connecting rings of the boiler, as well as the ring frames of the shell by a single integral design obtained by filament and ring winding of the roving made it possible to create a boiler with high strength characteristics at 4g longitudinal loads during collision, including in the joint zone of the ends of the boiler shell and bottoms, due to the fact that the connecting supporting rings adjacent to them can cover them in the connection zone, thereby increasing the cross section of the boiler in the specified zones e.

Наличие кольцевых шпангоутов расположенных на обечайки котла позволяет снизить толщину его стенок и тем самым снизить массу тары и увеличить грузоподъемность контейнера-цистерны. Опирание котла контейнера-цистерны на промежуточные боковые продольные брусья в зонах кольцевых шпангоутов исключает возникновение повышенных напряжений в обечайке котла и позволяет перераспределить нагрузки между котлом контейнера-цистерны и соединенными между собой торцевыми рамами.The presence of ring frames located on the shell of the boiler can reduce the thickness of its walls and thereby reduce the tare and increase the carrying capacity of the tank container. The support of the boiler of the tank-container on the intermediate side longitudinal bars in the zones of the ring frames eliminates the occurrence of increased stresses in the shell of the boiler and allows you to redistribute the loads between the boiler of the tank-tank and the end frames connected to each other.

Сборка опорного соединительное кольца котла и замыкающего опорного кольца торцевой рамы с помощью крепежных элементов обеспечивает надежное крепление опорных колец выполненных из разных конструкционных материалов (композита и стали).The assembly of the support connecting ring of the boiler and the closing supporting ring of the end frame with the help of fasteners ensures reliable fastening of the support rings made of different structural materials (composite and steel).

Взаимное расположение опорных колец контейнера-цистерны относительно друг друга позволяет применять в конструкции контейнера-цистерны котлы различных наружных диаметров, но не выходящих за габаритные размеры рамы контейнера-цистерны.The mutual arrangement of the support rings of the tank container relative to each other allows the use of boilers of various external diameters, but not beyond the overall dimensions of the frame of the tank container, in the design of the tank container.

Применение различных подкрепляющих и соединяющих поясов исключает вероятность появления повышенных напряжений в эксплуатации в элементах торцевых рам и соединяющих их продольных боковых брусах.The use of various reinforcing and connecting belts eliminates the likelihood of increased stresses in operation in the elements of the end frames and the longitudinal side beams connecting them.

В настоящее время на данную конструкцию контейнера-цистерны разрабатывается конструкторская документация и ведется подготовка производства для изготовления опытных образцов, которые должны будут пройти всесторонние испытания.Currently, design documentation is being developed for this tank container design and production is being prepared for the manufacture of prototypes, which will have to undergo comprehensive tests.

Claims

1. Контейнер-цистерна, включающий в себя котел, корпус которого выполнен из композиционного материала и состоит из цилиндрической обечайки с кольцевыми шпангоутами, торцевых днищ, к внешней поверхности которых примыкает опорное соединительное кольцо котла, также включающий в себя соединенные между собой с помощью боковых нижних и верхних продольных брусьев две торцовые рамы с замыкающими опорными кольцами, и образованные верхними и нижними поперечными поясами, вертикальными стойками с закрепленными по углам грузозахватными угловыми фитинговым упорами и верхними и нижними диагональными распорками, соединяющими вертикальные стойки с поперечными поясами, отличающийся тем, что опорное соединительное кольцо котла также выполнено из композиционного материала, при этом цилиндрическая обечайка котла, торцевые днища, опорные соединительные кольца котла, а также кольцевые шпангоуты обечайки представляют собой единую цельную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга, а котел соединен с торцевыми рамами посредством сопрягающихся между собой его соединительного опорного кольца и замыкающего опорного кольца торцевой рамы и опирается в зонах кольцевых шпангоутов на промежуточные боковые продольные брусья, которые дополнительно связывают между собой торцевые рамы и подкреплены в зонах опирания котла, вертикальными и наклонными поясами.1. The tank container, which includes a boiler, the casing of which is made of composite material and consists of a cylindrical shell with ring frames, end bottoms, to the outer surface of which is adjacent the supporting connecting ring of the boiler, which also includes interconnected by means of lower side and the upper longitudinal bars, two end frames with locking support rings, and formed by upper and lower transverse belts, vertical struts with corner grips fixed at the corners iting stops and upper and lower diagonal struts connecting the vertical struts with transverse belts, characterized in that the supporting ring of the boiler is also made of composite material, while the cylindrical shell of the boiler, end bottoms, supporting connecting rings of the boiler, as well as ring frames of the shell represent is a single integral structure, which is generally obtained by filament and ring winding of the roving, and the boiler is connected to the end frames by means of mating m Between it, the connecting support ring and the closing support ring of the end frame and rests in the zones of the ring frames on the intermediate side longitudinal bars, which additionally connect the end frames and are reinforced in the zones of support of the boiler, vertical and inclined belts.

2. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что нижние боковые продольные брусья соединены с нижними поперечными поясами торцевых рам с помощью угловых распорок.2. The tank container according to claim 1, characterized in that the lower lateral longitudinal bars are connected to the lower transverse belts of the end frames using angular struts.

3. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что верхние боковые продольные брусья соединены между собой как минимум одной поперечной балкой.3. The tank container according to claim 1, characterized in that the upper lateral longitudinal bars are interconnected by at least one transverse beam.

4. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что промежуточные боковые продольные брусья расположены ниже уровня центральной продольной оси котла.4. The tank container according to claim 1, characterized in that the intermediate lateral longitudinal bars are located below the level of the central longitudinal axis of the boiler.

5. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность замыкающего опорного кольца торцевой рамы охватывает наружную поверхность опорного соединительного кольца котла контейнера-цистерны.5. The tank container according to claim 1, characterized in that the inner surface of the locking support ring of the end frame covers the outer surface of the support connecting ring of the boiler of the tank container.

6. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность опорного соединительного кольца котла охватывает наружную поверхность замыкающего опорного кольца торцевой рамы.6. The tank container according to claim 1, characterized in that the inner surface of the supporting connecting ring of the boiler covers the outer surface of the locking supporting ring of the end frame.

7. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что опорное соединительное кольцо котла может охватывать своей внутренней поверхностью цилиндрическую часть днища и обечайку котла в зоне их соединения между собой.7. The tank container according to claim 1, characterized in that the supporting connecting ring of the boiler can cover the cylindrical part of the bottom and the boiler shell in the zone of their connection with each other with its inner surface.

8. Контейнер-цистерна по п. 1, отличающийся тем, что опорное соединительное кольцо котла и замыкающее опорное кольцо торцевой рамы соединены между собой по всей длине сопряжения с помощью или болтов с гайками, или заклепок, или ШОГ-соединений.

8. The tank container according to claim 1, characterized in that the supporting connecting ring of the boiler and the locking supporting ring of the end frame are interconnected along the entire length of the interface using either bolts with nuts, or rivets, or STAG connections.