RU2220861C1 - Modular hopper-car - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: invention relates to hopper cars for transportation of loose loads. Proposed modular hopper-car has body of elliptical shape in cross section with charge hatches 13 on roof and discharge hatches 18 in bottom of hoppers 17 secured below load-bearing frame 3 furnished with reinforced cantilever parts to level of bolsters 4 with center plates for fastening bogies 2 of running gear, coupling devices and draft gears secured on reinforced cantilever parts rigidly connected by side binding of frame and cross T-beams arranged between hoppers in planes of fastening of dividing walls of body compartments. Load-bearing frame is provided with lightened side binding of angle type on which V-shaped struts rest, being coupled along axis with bolster. Lightened side binding is rigidly coupled with compartments and hoppers by cross-T-beams aligned with dividing walls of compartments equipped with windows. EFFECT: reduced weight, improved reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции бункерных вагонов" предназначенных для перевозки сыпучих грузов. The invention relates to railway transport, and in particular to the design of bunker cars "intended for the transport of bulk cargo.

Известен бункерный вагон для перевозки зерна, защищенный свидетельством на полезную модель RU 17496 U1, 7 В 61 D 17/00 по заявке 2000101138/20 от 19.01.2000 г. , "Хоппер-вагон". Вагон содержит раму, содержащую хребтовую балку и две шкворневые балки, между которыми размещены разгрузочные люки бункеров. Сечение кузова вагона прямоугольное. Консольные части кузова подкреплены стойками" опиравшимися на шкворневые балки. Known bunker carriage for transporting grain, protected by a certificate for utility model RU 17496 U1, 7 B 61 D 17/00 on the application 2000101138/20 from 01/19/2000, "Hopper car". The wagon contains a frame containing a spinal beam and two pivot beams, between which discharge hatches of the bunkers are located. The section of the car body is rectangular. Cantilever body parts are supported by struts "resting on pivot beams.

Наличие хребтовой балки увеличивает число разгрузочных люков, перетяжеляет конструкцию вагона, затрудняет разгрузку сыпучих материалов, что можно отнести к недостаткам аналога. The presence of a spinal beam increases the number of unloading hatches, overloads the design of the car, makes it difficult to unload bulk materials, which can be attributed to the disadvantages of the analogue.

Известен четырехосный крытый хоппер грузоподъемностью 90,7 т постройки фирмы "Mapige Endustries Ltd.", Канада, предназначенный для перевозки сыпучих грузов. Known four-axle indoor hopper with a carrying capacity of 90.7 tons built by the company "Mapige Endustries Ltd.", Canada, designed for the transport of bulk cargo.

Крытый хоппер типа "Center Flow" сварной несущей конструкции. Консольные части рамы служат для размещения автосцепного и тормозного оборудования. Все конструктивные элемента рамы и кузова выполняются из гнутых и прокатных профилей и листового металла. Indoor hopper type "Center Flow" welded supporting structure. Cantilever parts of the frame are used to accommodate automatic coupler and brake equipment. All structural elements of the frame and body are made of bent and rolled profiles and sheet metal.

Кузов хоппера - несущего типа, разделен тремя сдвоенными полыми перегородками на четыре отсека. Поперечное сечение кузова имеет грушевидную форму, уменьшающую силы сцепления груза со стенками и обеспечивающую полную выгрузку груза. The hopper body is of the bearing type, divided by three double hollow partitions into four compartments. The cross-section of the body has a pear-shaped shape, which reduces the adhesion forces of the cargo with the walls and provides complete unloading of the cargo.

Кузов выполняется из цилиндрических полуобечаек, бункерных разгрузочных конусов и двух мощных профильных балок. Торцевая стенка обшивается гладким металлическим листом и усиливается двумя диагональными раскосами. The body is made of cylindrical half shells, hopper discharge cones and two powerful profile beams. The end wall is sheathed with smooth metal sheet and reinforced with two diagonal braces.

Каждый отсек оборудован круглым загрузочным люком и гравитационно-пневматаческим разгрузочным люкам. С каждой стороны расположены разгрузочная и питающая магистрали. Подача воздуха в питающую магистраль осуществляется от постороннего источника. Each compartment is equipped with a round loading hatch and gravity-pneumatic unloading hatches. There are discharge and supply lines on each side. Air is supplied to the supply line from an external source.

На торцевых частях вагона расположены переходные тормозные площадки. Для удобства обслуживания хоппер оборудуется торцевыми лестницами и рабочими площадками по всей длине кузова. At the end parts of the car are transitional brake pads. For ease of maintenance, the hopper is equipped with end ladders and work platforms along the entire length of the body.

Ходовой частью служат две двухосные тележки. The chassis is two biaxial bogies.

Наличие двух мощных боковых продольных балок и постороннего источника, питающего магистраль воздухом, следует отнести к недостаткам аналога. The presence of two powerful lateral longitudinal beams and an extraneous source supplying the highway with air should be attributed to the disadvantages of the analogue.

Прототипом изобретения является вагон модели 19-3113 разработки ОАО "БМЗ-Вагон", 2141115, г.Брянск, РФ, ул. Ульянова, 26. The prototype of the invention is a model car 19-3113 developed by BMZ-Wagon, 2141115, Bryansk, Russian Federation, ul. Ulyanova, 26.

Грузоподъемность вагона, т - 75
Объем кузова, м³ - 83
Коэффициент загрузки кузова - 0,98
Ширина вагона максимальная, мм - 3263
Бункерные вагоны модульного типа с цилиндрическими боковыми стенами предназначены для перевозки широкой номенклатуры сыпучих грузов. Поэтому, разрабатывая вагон модели 19-3113 для перевозки минеральных удобрений, разработчик предусматривал, что его можно будет использовать для перевозки зерна, цемента, глинозема и других сыпучих грузов. Поперечное сечение вагона модели 19-3113, вписанное в габарит 1-Т, представляет собой грушевидную форму или форму куриного яйца со срезанной вершиной на ширину площадки, обеспечивающей размещение загрузочных люков. В нижней части поперечного сечения кузова вагона размещены бункера с разгузочными люками, размещенными на боковых бункерах, и попарно связанные между собой раскрывающими механизмами.Wagon loading capacity, t - 75
Body volume, m ³ - 83
The load factor of the body - 0.98
Maximum car width, mm - 3263
Modular-type hopper cars with cylindrical side walls are designed to transport a wide range of bulk cargoes. Therefore, developing a model car 19-3113 for the transportation of mineral fertilizers, the developer envisaged that it could be used for the transportation of grain, cement, alumina and other bulk cargoes. The cross-section of the model 19-3113 carriage, inscribed in the 1-T dimension, is a pear-shaped or chicken-shaped egg with a cut apex to the width of the platform, which provides loading hatches. In the lower part of the cross section of the car body, there are bunkers with unloading hatches located on the side bunkers and pairwise interconnected by opening mechanisms.

С наружной стороны боковины кузова окантованы поперечными жесткостями, связанными с коробчатыми сечениями обвязки рамы и верхней окантовки площадки для размещения загрузочных люков. On the outside, the sidewalls of the body are edged with transverse stiffness associated with box sections of the frame trim and the upper edging of the platform to accommodate loading hatches.

К основным недостаткам прототипа следует отнести то, что имеют место большие потери объема кузова в его верхней части. Кроме этого, коробчатая форма балок обвязки рамы и верхних поясов приводят к перетяжению вагона, а поперечное закрепление ребер жесткости практически на влияет на продольную прочность кузова вагона. The main disadvantages of the prototype include the fact that there are large losses in body volume in its upper part. In addition, the box-shaped form of the beams of the strapping of the frame and the upper belts leads to the car’s pull, and the lateral fastening of the stiffeners practically affects the longitudinal strength of the car body.

Целью изобретения является, во-первых, наиболее рационально использовать габарит подвижного состава для увеличения объема кузова вагона, во-вторых, отказаться от использования горячекатанных профилей для построения коробчатых балок, снизив при этом вес каркаса и кузова в целом, в-третьих, усилить обшивку цилиндрических боковых стен кузова, придав им форму силового каркаса. The aim of the invention is, firstly, the most rational use of the size of the rolling stock to increase the volume of the car body, secondly, to abandon the use of hot-rolled profiles to build box beams, while reducing the weight of the frame and the body as a whole, and thirdly, to strengthen the lining cylindrical side walls of the body, giving them the form of a power frame.

Кроме этого, обеспечить индивидуальное открытие разгрузочных люков, уменьшив число бункеров до нечетного количества. In addition, to ensure individual opening of unloading hatches, reducing the number of bins to an odd amount.

Эта цель достигается путем выполнения сечения кузова эллиптичной формы с уголковыми профилями обвязки рамы, замыкающей боковины и бункера с разгрузочными люками, между которыми закреплены поперечные балки открытого профиля таврового типа, жестко связанные с боковыми обвязками рамы. Между собой отсеки кузова разделены поперечными перегородками, оборудованными окнами для свободного перемещения сыпучих грузов из отсека в отсек, торцы кузова оборудованы силовыми вертикальными трапами, а в наклонных участках - V-образными облегченными ребрами жесткости, опирающимися на шкворневые балки под пятниковыми опорами, а верхние продольные обвязки, к которым жестко крепится крыша кузова, связаны с облегченными боковинами силовыми жестокостями ферменного типа. Рама вагона выполнена без хребтовой балки с усиленными консольными частями со шкворневыми балками, с V-образными подкосами, опирающимися на облегченную боковую обвязку, и продольными ребрами жесткости, связывающими бункера, поперечные балки и шкворневые балки между собой. This goal is achieved by performing a cross-section of an elliptical body with corner profiles of the frame trim, closing sides and a hopper with unloading hatches, between which transverse beams of the open profile of the T-type are fixed, rigidly connected with the side trim of the frame. The body compartments are separated by transverse partitions equipped with windows for the free movement of bulk goods from compartment to compartment, the ends of the body are equipped with vertical power ladders, and in inclined sections - V-shaped lightweight stiffeners resting on pivot beams under the Friday supports, and the upper longitudinal the harnesses to which the roof of the body is rigidly attached are connected with truss-type lightweight sidewalls of lightweight sidewalls. The frame of the car is made without a spinal beam with reinforced cantilever parts with pivot beams, with V-shaped struts based on a lightweight side trim, and longitudinal stiffeners connecting the hoppers, transverse beams and pivot beams to each other.

Сущность изобретения заключается в том, что, получая облегченную конструкцию кузова вагона и его рамы, мы имеем возможность двигать объем кузова до 92-94 м².The essence of the invention lies in the fact that, getting a lightweight body structure of the car and its frame, we are able to move the body volume to 92-94 m ² .

Цилиндрическая форма кузова эллипсного типа с размещением разгрузочных люков на днище бункеров позволяет использовать аэро-пневмовыгрузку с избыточным давлением воздуха в магистрали. The cylindrical body shape of the ellipse type with the placement of unloading hatches on the bottom of the hoppers allows the use of aero-pneumatic discharge with excess air pressure in the highway.

Технологические преимущества защищаемого изобретением вагона - сокращается количество дорогостоящей штампованной оснастки и стендов поузловой сборки, уменьшается количество сварных швов, а также возможно использование высокопроизводительных машин термической резки с ЧПУ. Technological advantages of the carriage protected by the invention — the amount of expensive stamped tooling and assembly units is reduced, the number of welds is reduced, and high-performance CNC thermal cutting machines are also possible.

Для очистки отсеков с бункерами при переходе с одного вида сыпучего груза, например глинозема, на перевозку зерна используются съемные элементы крыши, закрывающей щелевые люки. При этом в болтовых соединениях используют резиновые уплотнения плоскостного типа. To clean compartments with bunkers during the transition from one type of bulk cargo, such as alumina, to the transportation of grain, removable roof elements covering slotted hatches are used. In this case, rubber seals of a flat type are used in bolted joints.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен продольный разрез модульного хоппер-вагона;
на фиг.2 - вид на торец модульного хоппер-вагона;
на фиг.3 - поперечный разрез кузова модульного хоппер-вагона;
на фиг.4 - рама кузова модульного хоппер-вагона.The invention is illustrated by drawings, where
figure 1 shows a longitudinal section of a modular hopper car;
figure 2 is a view of the end face of a modular hopper car;
figure 3 is a transverse section of the body of a modular hopper car;
figure 4 - the body frame of a modular hopper car.

Модульный хоппер-вагон 1 (фиг.1) содержит две тележки 2, закрепленные на усиленных консольных частях рамы 3, оборудованной шкворневыми балками 4.Торцевые стенки кузова 5 подкреплены силовыми вертикальными трапами 6 параллельно ограждению 7. На углу пересечения торцевой стенки кузова 5 и падубы 8 установлены поручни 9. Наклонные участки отсека 10 и 11 оборудованы треугольными стенками 12, опирающимися на шкворневые балки 4. На палубе 8 размещены загрузочные люки 13 и монтажные люки 14, закрепленные болтовыми соединениями с резиновыми уплотнениями. Mежду отсеками 10, 11 и 15 установлены перегородки 16, оборудованные окнами для перемещения из отсека в отсек сыпучих грузов. Бункера 17 оборудованы разгрузочными окнами 18, закрываемыми шиберным устройством. Вдоль бортов кузова 8 сверху и на уровне обвязочвых поясов рамы 3 закреплены уголкового типа балки 19 и 20, между которыми закреплены ферменного типа жесткости 21. Бункера 17 между собой со стороны днища разъединены поперечными балками таврового типа 22, жестко связанными с балками 20 и перегородками 16. Цилиндрическая форма 23 (фиг.2) кузова 5 позволяет использовать аэропневмовыгрузку с избыточным давлением воздуха в магистралях. Наличие в перегородках 16 больших окон 24 (фиг.3) обеспечивает равномерное размещение сыпучих материалов во всех отсеках 10, 15, 11 как в процессе загрузки, так и выгрузки вагона 1. Ha шкворневой балке 4 закреплены подпятник 25 (фиг. 4) и скользуны 26. Для восприятия ударных нагрузок шкворневая балка 4 подкреплена V-образными подкосами 27 и ребрами жесткости 28, связывающими ее с бункером 17. Последние связаны между собой ребрами 29, опирающимися на поперечные балки 22. The modular hopper car 1 (Fig. 1) contains two trolleys 2, mounted on reinforced cantilever parts of the frame 3, equipped with pivot beams 4. The end walls of the body 5 are supported by vertical power ladders 6 parallel to the fence 7. At the intersection of the end wall of the body 5 and the holly 8 handrails are installed 9. The inclined sections of the compartment 10 and 11 are equipped with triangular walls 12, supported by pivot beams 4. On deck 8 there are loading hatches 13 and mounting hatches 14, fixed by bolted joints with rubber seals. Between the compartments 10, 11 and 15, partitions 16 are installed, equipped with windows for moving from the compartment to the bulk cargo compartment. The hoppers 17 are equipped with discharge windows 18, closed by a slide device. Along the sides of the body 8, at the top and at the level of the dressing belts of the frame 3, angular type beams 19 and 20 are fixed, between which truss stiffness type 21 is fixed. The cylindrical shape 23 (figure 2) of the body 5 allows the use of airborne unloading with excessive air pressure in the highways. The presence of large windows 24 in the partitions 16 (Fig. 3) ensures uniform distribution of bulk materials in all compartments 10, 15, 11 both during loading and unloading of the car 1. Ha pivot beam 4 is fixed to the thrust bearing 25 (Fig. 4) and 26. To absorb shock loads, the pivot beam 4 is supported by V-shaped struts 27 and stiffeners 28 connecting it to the hopper 17. The latter are connected by ribs 29, based on the transverse beams 22.

Работа с модульный хоппер-вагоном осуществляется следующий образом. Предварительно определяется, какой вид сыпучего груза подлежит перевозке: зерно, глинозем, минеральные удобрения и др. Для каждого вида сыпучих грузов разработана инструкция очистки внутренних отсеков с бункерами. Для более тщательной обработки отсеков под зерно демонтируются монтажные щелевые люки, осуществляется очистка и промывка отсеков, для чего открываются разгрузочные люки. Work with a modular hopper car is as follows. It is preliminary determined what type of bulk cargo is to be transported: grain, alumina, mineral fertilizers, etc. For each type of bulk cargo, an instruction has been developed for cleaning the internal compartments with bunkers. For more thorough processing of the compartments for grain, mounting slotted hatches are dismantled, the compartments are cleaned and flushed, for which unloading hatches are opened.

Использование рамы вагона без хребтовой балки с облегченной боковой обвязкой и цилиндрической формой кузова позволяет облегчить вагон до 2 т и более рационально использовать межбункерное пространство, доводя объем кузова до 92-94 м³.Using the frame of the car without a spine beam with lightweight side strapping and a cylindrical body shape allows the car to be lightened up to 2 tons and more efficiently use the inter-bunker space, bringing the body volume to 92-94 m ³ .

Одновременно планируется улучшить тормозную систему вагонов, дооборудовав тележки мод. 18-100 отдельным тормозным цилиндром. At the same time, it is planned to improve the braking system of wagons by equipping mod trolleys. 18-100 separate brake cylinder.

Claims (1)

Модульный хоппер-вагон, содержащий кузов эллиптической в сечении формы с загрузочными люками на крыше и разгрузочными люками на днище бункеров, закрепленных ниже силовой рамы, оборудованной усиленными консольными частями до уровня шкворневых балок с подпятниками для крепления тележек ходовой части, сцепные устройства и поглощающие аппараты, закрепленные на усиленных консольных частях, жестко соединенных боковой обвязкой рамы и тавровыми поперечными балками, размещенными между бункерами в плоскостях закрепления разделительных стенок отсеков кузова, отличающийся тем, что силовая рама выполнена с облегченной боковой обвязкой уголкового типа, на которую опираются V-образные подкосы, связанные по оси со шкворневой балкой, при этом облегченная боковая обвязка жестко связана с отсеками и бункерами тавровыми поперечными балками, совмещенными с разделительными стенками отсеков, оборудованных окнами.A modular hopper wagon containing an elliptical cross-section body with loading hatches on the roof and discharge hatches on the bottom of the bunkers, mounted below the power frame, equipped with reinforced cantilever parts to the level of pivot beams with thrust bearings for attaching the undercarriage carts, coupling devices and absorbing devices, fixed on reinforced cantilever parts, rigidly connected by a side strapping of the frame and T-shaped transverse beams placed between the hoppers in the planes of fastening the dividing walls to the body compartments, characterized in that the power frame is made with a lightweight side trim of an angular type, on which V-shaped struts are supported, axially connected with a pivot beam, while the lightweight side trim is rigidly connected to the compartments and bunkers by T-shaped transverse beams combined with dividing walls of compartments equipped with windows.

Images