Четырехосный цельнометаллический открытый хоппер и способ его изготовления из крытого хоппера

Четырехосный цельнометаллический открытый хоппер и способ его изготовления из крытого хоппера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции четырехосных цельнометаллических открытых хопперов, предназначенных для перевозки щебня и других сыпучих материалов.

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.

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.

Для увеличения объема перевозок щебня, гравия, угля и других сыпучих грузов на Украине принято решение часть крытых хопперов переоборудовать в открытые хопперы.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

на фиг.1 изображен общий вид открытого хоппера (боковая проекция);

на фиг.2 - открытый хоппер (вид с торца);

на фиг.3 - поперечный разрез открытого хоппера;

на фиг.4 - угловая связка обвязочного пояса (план);

на фиг.6 - усиление угловой стойки;

на фиг.7 - сечение А-А по усилению угловой стойки;

на фиг.8 - крытый хоппер со съемной крышей;

на фиг.9 - съемная крыша.

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.

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.

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).

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.

По данному изобретению разработана техническая документация и передана заказчику для использования.

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.

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.