RU2273576C2 - Four-axle all-metal open hopper car and method of its making from closed hopper car - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport; hopper cars.

SUBSTANCE: invention relates to design of four-axle all-metal open hopper cars for carrying crushed stone and other loose materials. To make such hopper car use is made of closed hopper-concrete carrier car in which zone of roof separation is coated with liquid chalk with due account of height of cut of vertical and inclined walls, then body cut line is marked and fixed by center-punching to depth exceeding half of height of section of binding profile. Body is cut with separation of roof, edges are cleaned and then binding profile is applied and welded to body continuous seam. Non-planeness of binding profile is checked over car outline, and roof is furnished with box-type binding profile.

EFFECT: enlarged pool of rail cars.

2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции четырехосных цельнометаллических открытых хопперов, предназначенных для перевозки щебня и других сыпучих материалов.The invention relates to railway transport, and in particular to the design of four-axis all-metal open hoppers designed for the transport of crushed stone and other bulk materials.

Хопперы предназначены для перевозки сыпучих грузов и по способу разгрузки относятся к саморазгружающимся вагонам. Основной особенностью конструкции таких вагонов является кузов, выполненный в нижней части по форме бункера и имеющий вертикальные торцевые стены, по которым груз сползает к разгрузочным люкам. В зависимости от устройства бункеров и расположения разгрузочных люков хопперы могут обеспечивать выгрузку в пространство между рельсами или по обе стороны от рельсовой колеи.Hoppers are designed for the transport of bulk cargo and relate to self-unloading wagons by the method of unloading. The main design feature of such cars is a body made in the lower part in the form of a hopper and having vertical end walls, along which the cargo slides to the unloading hatches. Depending on the arrangement of the bunkers and the location of the unloading hatches, hoppers can provide unloading into the space between the rails or on both sides of the rail track.

Хопперы строят крытыми - для перевозки грузов, нуждающихся в защите от атмосферных осадков (цемента, зерна, минеральных удобрений, сахара и др.), или открытыми (полувагоны-хопперы) - для перевозки щебня, угля, торфа, руды, гравия и др. Первые применяются на магистральных железных дорогах, вторые - на железнодорожных путях промышленного транспорта. Все виды хопперов, как правило, строят четырехосными, с типовыми ходовыми частями, тормозами, автосцепными и другими устройствами.Hoppers are built indoor - to transport goods that need protection from atmospheric precipitation (cement, grain, mineral fertilizers, sugar, etc.), or open (hopper gondola cars) - to transport crushed stone, coal, peat, ore, gravel, etc. The former are used on the main railways, the latter on the railways of industrial transport. All types of hoppers, as a rule, are built with four-axis ones, with typical running gears, brakes, automatic couplers and other devices.

Для увеличения объема перевозок щебня, гравия, угля и других сыпучих грузов на Украине принято решение часть крытых хопперов переоборудовать в открытые хопперы.To increase the volume of transportation of crushed stone, gravel, coal and other bulk cargo in Ukraine, it was decided to convert part of the indoor hoppers into open hoppers.

Техническим заданием на модернизацию вагона модели 19-758 - вагон для цемента разработки ОАО "Крюковский вагоностроительный завод" - по договору №5004/0107, для возможности перевозки по железным дорогам колеи 1520 мм строительных грузов, щебня, гравия, других сыпучих грузов, которые не требуют защиты от атмосферных осадков, с разгрузкой в межрельсовое пространство через нижние люки, разработчику предложено разработать и передать научно-техническую продукцию на открытый хоппер, включающий: раму, кузов без крыши, бункера, механизм открывания крышек разгрузочных люков, автосцепные устройства, автоматические устройства, стояночный тормоз, ходовые части, наружная лестница для подъема на кузов, ступени для спуска обслуживающего персонала внутри вагона. За прототип изобретения принимаем четырехосный саморазгружающийся вагон, модель 19-758 (Отраслевой каталог ЦНИИТЭИтяжмаш «Вагоны СССР», Москва, 1989 г.) предназначенный для перевозки насыпного цемента и ряда других строительных и гранулированных грузов.The terms of reference for the modernization of the wagon model 19-758 - cement wagon developed by JSC "Kryukovsky Wagon Building Plant" - under agreement No. 5004/0107, for the possibility of transporting 1520 mm gauge of building materials, rubble, gravel, and other bulk cargoes by rail require protection from atmospheric precipitation, with unloading in the rail space through the lower hatches, the developer was asked to develop and transfer scientific and technical products to an open hopper, including: a frame, a body without a roof, a hopper, a mechanism for opening covers unloading hatches, automatic couplers, automatic devices, parking brake, running gears, an external ladder for lifting onto the body, steps for lowering maintenance personnel inside the car. For the prototype of the invention, we take a four-axle self-unloading wagon, model 19-758 (Industry catalog TSNIITEityazhmash “USSR Wagons”, Moscow, 1989) intended for transportation of bulk cement and a number of other construction and granular cargoes.

Прототип, четырехосный цельнометаллический открытый хоппер, содержит кузов бункерного типа, оборудованный понизу бункеров разгрузочными люками с механизмом, обеспечивающим разгрузку сыпучих грузов в специальные приемные устройства, расположенные по оси железнодорожного пути, опирающийся на ходовую часть, которая состоит из двух двухосных тележек, модели 18-100, которые имеют подшипники качения, рама кузова вагона содержит хребтовую балку и две шкворневые балки.The prototype, a four-axle all-metal open hopper, contains a bunker-type body equipped with a hopper bottom with unloading hatches with a mechanism for unloading bulk cargo into special receiving devices located along the axis of the railway track, resting on the undercarriage, which consists of two biaxial bogies, model 18- 100, which have rolling bearings, the car body frame comprises a spine beam and two pivot beams.

Вагон оборудован автотормозом с воздухораспределителем, авторежимом, авторегулятором выхода из штока тормозного цилиндра, стояночным тормозом и автосцепкой СА-3 с типовым поглощающим аппаратом. Несущая конструкция вагона изготовлена в основном из стали марки 09Г2Д, а обшивка стен и листы крыши - из стали 10ХНДП. Для литых деталей применяется углеродистая сталь, а также стали легированные ванадием.The car is equipped with an auto brake with an air distributor, auto mode, auto-regulator for exiting the brake cylinder rod, parking brake and automatic coupling SA-3 with a typical absorbing device. The supporting structure of the car is made mainly of 09G2D steel, and the wall sheathing and roof sheets are made of 10KHNDP steel. For cast parts, carbon steel is used, as well as steel alloyed with vanadium.

Основной недостаток прототипа заключается в том, что загрузка его щебнем, гравием, углем и другими материалами через круглые люки в крыше затруднены, а временами невозможны без применения специальных загрузочных механизмов.The main disadvantage of the prototype is that loading it with rubble, gravel, coal and other materials through round sunroofs is difficult, and sometimes impossible without the use of special loading mechanisms.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве исходного вагона используется крытый хоппер-цементовоз, который технологически перерабатывается в открытый хоппер, обеспечивающий свободное заполнение вагона щебнем и другим пусковым грузом через открытую крышу. Для того чтобы частично сохранить свойство крытого хоппера, обеспечивающего защиту груза от атмосферных осадков, срезанная крыша выполняется приставной, с использованием болтовых соединений.The essence of the invention lies in the fact that as the initial carriage an indoor hopper-cement truck is used, which is technologically processed into an open hopper, which provides free filling of the carriage with rubble and other starting load through an open roof. In order to partially preserve the property of the indoor hopper, which provides protection of the cargo from atmospheric precipitation, the cut-off roof is made attached using bolted joints.

Технический результат, достигаемый от внедрения изобретения, заключается в том, что переработка избыточных крытых хопперов-цементовозов в открытые хоппер-вагоны, обеспечивает возможность быстро восполнить парк вагонов, обеспечивающих перевозку пусковых грузов типа щебень, гравий, уголь и других сыпучих материалов. При этом сохраняется возможность предохранять от атмосферных осадков часть перевозимых грузов. Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The technical result achieved from the implementation of the invention is that the processing of excess indoor cement hoppers into open hopper cars provides the ability to quickly replenish the fleet of wagons providing transportation of inbound cargoes such as crushed stone, gravel, coal and other bulk materials. At the same time, it remains possible to protect part of the transported goods from atmospheric precipitation. The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен общий вид открытого хоппера (боковая проекция);figure 1 shows a General view of an open hopper (side view);

на фиг.2 - открытый хоппер (вид с торца);figure 2 - open hopper (end view);

на фиг.3 - поперечный разрез открытого хоппера;figure 3 is a cross section of an open hopper;

на фиг.4 - угловая связка обвязочного пояса (план);figure 4 - the angular ligament of the strapping belt (plan);

на фиг.6 - усиление угловой стойки;figure 6 - reinforcement corner posts;

на фиг.7 - сечение А-А по усилению угловой стойки;Fig.7 is a section aa on the reinforcement of the corner posts;

на фиг.8 - крытый хоппер со съемной крышей;on Fig - indoor hopper with a removable roof;

на фиг.9 - съемная крыша.figure 9 is a removable roof.

Четырехосный цельнометаллический хоппер 1 (фиг.1) содержит кузов 2 вагона бункерного типа, оборудованный понизу бункеров 3 разгрузочными люками 4 с механизмом 5, обеспечивающих разгрузку сыпучих грузов в специальные приемные устройства, расположенные по оси железнодорожного пути. Между бункерами 3 размещены распорные ребра 6. Кузов 2 вагона бункерного типа опирается на раму 7, содержащую хребтовую балку и две шкворневые балки 8, опирающуюся на ходовую часть 9, которая состоит из двух двухосных тележек. По торцам кузова 2 закреплены лестницы 10, опирающиеся на раму 7, которые имеют продолжение внутри кузова 2. С рамой 7 связаны наклонные стойки 11 и вертикальные стойки 12. Между собой наклонные стойки 11 и вертикальные стойки 12 соединены трапециевидными накладками 13, которые в свою очередь связаны с обвязочным профилем 14, оборудованным отверстиями 15 под соединительные болты. По торцам кузова 2 с опорой на хребтовую балку и шкворневые балки 8 жестко соединены V-образные установочные подкосы 16 (фиг.2), которые сварены с обвязочным профилем 14. Торцами рамы 7 служат трапециевидные балки 17. Хребтовая балка 18 (фиг.3) выполнена из двух зетов, поверху оборудованных коньком 19. Изнутри стенки кузова 2 подкреплены вертикальными треугольными ребрами 20, опирающимися на профиль 21 разъединения бункеров 3 и обвязочным профилем 14, который выполнен разрезным, включающим продольные балки 22 (фиг.4), поперечные балки 23, накладки 24 и 25, а также вертикальные соединительные профили 26. Обвязочный профиль 14 представляет собой прямоугольную балку, состоящую из двух сваренных между собой швеллеров 27 и 28 (фиг.5). Соединение наклонных стоек 11 с вертикальными стойками 12 и обвязочным профилем 14 трапециевидной накладкой 13 осуществляется таким образом, что последняя отодвинута от стенки обшивки кузова 2 на расстояние В (фиг.6 и 7), обеспечивая при этом жесткость узла.The four-axle all-metal hopper 1 (Fig. 1) contains the body 2 of a bunker-type carriage equipped with a bottom of the bunkers 3 with unloading hatches 4 with a mechanism 5, which ensure the unloading of bulk cargo in special receiving devices located along the axis of the railway track. Between the bins 3 are placed spacer ribs 6. The body 2 of the bunker-type carriage is supported by a frame 7 containing a spinal beam and two pivot beams 8, supported by the running gear 9, which consists of two biaxial bogies. At the ends of the body 2, ladders 10 are mounted, resting on a frame 7, which have a continuation inside the body 2. The inclined racks 11 and the vertical racks 12 are connected to the frame 7. The inclined racks 11 and the vertical racks 12 are connected by trapezoidal plates 13, which in turn connected with a strapping profile 14, equipped with holes 15 for connecting bolts. At the ends of the body 2 with support on the spine beam and pivot beams 8 are rigidly connected V-shaped installation struts 16 (figure 2), which are welded to the strapping profile 14. The ends of the frame 7 are trapezoidal beams 17. Spinal beam 18 (figure 3) made of two zetas, on top equipped with a ridge 19. From the inside, the walls of the body 2 are supported by vertical triangular ribs 20, based on the separation profile 21 of the hoppers 3 and the strapping profile 14, which is made split, including longitudinal beams 22 (figure 4), transverse beams 23, linings 24 and 25, and that the vertical connecting profile sections 26. The strapping 14 is a rectangular beam consisting of two U-sections are welded between 27 and 28 (Figure 5). The connection of the inclined racks 11 with the vertical racks 12 and the strapping profile 14 of the trapezoidal lining 13 is carried out in such a way that the latter is moved away from the wall of the bodywork 2 by a distance B (FIGS. 6 and 7), while ensuring the rigidity of the assembly.

Способ изготовления хоппера со съемной крышей из крытого хоппера-цементовоза реализуется следующим образом первоначально зону отделения крыши обмазывают жидким мелом с учетом высоты среза вертикальных и наклонных стенок, затем осуществляют разметку линии разреза кузова, фиксируют ее кернением с учетом среза вертикальных 12 и наклонных 11 стоек и подкосов на глубину, превышающую половину высоты сечения обвязочного профиля 14, затем газорезом или диском отрезным армированным для металла разрезают кузов, отделяя крышу от объема, зачищают кромки, после чего накладывают обвязочный профиль 14 и приваривают его непрерывным швом, контролируя при этом неплоскостность обвязочного профиля по всему габариту вагона, а крышу 29 оборудуют обвязочным профилем коробчатого типа, верхняя часть которого оснащена соединительными болтами 30, каждый из которых оснащен по верху петлями для соединения с захватом подъемного устройства.A method of manufacturing a hopper with a removable roof from an indoor hopper-cement truck is implemented as follows: initially, the roof separation area is smeared with liquid chalk taking into account the cut height of the vertical and inclined walls, then the body cut-off line is marked, fixed with its core by taking into account the cut of the vertical 12 and inclined 11 racks and struts to a depth exceeding half the height of the cross section of the strapping profile 14, then a body cutter is cut with a gas cutter or a cutting blade reinforced for metal, separating the roof from the volume, daisies, after which they attach the strapping profile 14 and weld it with a continuous seam, while controlling the non-flatness of the strapping profile throughout the car, and the roof 29 is equipped with a box-shaped strapping profile, the upper part of which is equipped with connecting bolts 30, each of which is equipped with hinges for the top connection to the gripper of the lifting device.

Если по условиям эксплуатации часть перевозимых сыпучих грузов необходимо предохранять от атмосферных осадков, тогда открытый хоппер накрывают съемной крышей 29 (фиг.8), используя при этом болты с петлями 30. После этого загрузка хоппера осуществляется через люки 31 (фиг.9).If, according to operating conditions, part of the transported bulk cargo needs to be protected from atmospheric precipitation, then the open hopper is covered with a removable roof 29 (Fig. 8), using bolts with hinges 30. After that, the hopper is loaded through the hatches 31 (Fig. 9).

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что обеспечивается построение открытого хоппера для перевозки сыпучих грузов, сохраняя в то же время частичную защиту их от атмосферных осадков.The technical result achieved by the invention is that it provides the construction of an open hopper for transporting bulk cargo, while maintaining at the same time a partial protection from atmospheric precipitation.

По данному изобретению разработана техническая документация и передана заказчику для использования.According to this invention, technical documentation is developed and transferred to the customer for use.

Claims (2)

1. Способ изготовления хоппера со съемной крышей из крытого хоппера-цементовоза, заключающийся в том, что первоначально зону отделения крыши обмазывают жидким мелом с учетом высоты среза вертикальных и наклонных стенок, затем осуществляют разметку линии разреза кузова, фиксируют ее кернением с учетом среза вертикальных и наклонных стоек и подкосов на глубину, превышающую половину высоты сечения обвязочного профиля, затем газорезом или диском отрезным армированным для металла разрезают кузов, отделяя крышу от объема, зачищают кромки, после чего накладывают обвязочный профиль и приваривают его непрерывным швом, контролируя при этом неплоскостность обвязочного профиля по всему габариту вагона, а крышу оборудуют обвязочным профилем коробчатого типа.1. A method of manufacturing a hopper with a removable roof from an indoor hopper-cement truck, which consists in the fact that initially the roof separation zone is coated with liquid chalk, taking into account the cut height of the vertical and inclined walls, then the body cut-off line is marked, fixed with its core by taking into account the vertical and inclined racks and struts to a depth exceeding half the height of the cross-section of the trim profile, then a body cutter is cut with a gas cutter or a cutting blade reinforced for metal, separating the roof from the volume, the edges are cleaned, after which a strapping profile is applied and welded with a continuous seam, while controlling the non-flatness of the strapping profile throughout the car’s overall size, and the roof is equipped with a box-shaped strapping profile. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что верхняя часть обвязочного профиля крыши оснащена соединительными болтами, каждый из которых оснащен по верху петлями для соединения с захватом подъемного устройства. 2. The method according to p. 1, characterized in that the upper part of the roof trim profile is equipped with connecting bolts, each of which is equipped on top with hinges for connection with the gripper of the lifting device.

Images