RU141568U1

RU141568U1 - BOILER WAGON TANKS FOR THE TRANSPORT OF LIQUID FOOD PRODUCTS AND FASTENING OF THE BOILER

Info

Publication number: RU141568U1
Application number: RU2013140629/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Андреев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Вагонмаш"
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2014-06-10

Abstract

1. Котел вагона-цистерны для перевозки жидких пищевых продуктов, отличающийся тем, что он содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала.2. Котел по п.1, отличающийся тем, что в качестве композитного материала используется стеклопластик.3. Котел по п.2, отличающийся тем, что в стеклопластике в качестве связующего используется полиэфирная смола.4. Котел по п.3, отличающийся тем, что полиэфирная смола дополнительно содержит катализатор.5. Котел по п.1, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена из стали марки 12Х18Н10Т.6. Котел по п.1, отличающийся тем, что толщина внутренней оболочки составляет от 1 до 5 мм.7. Котел по п.6, отличающийся тем, что толщина внутренней оболочки составляет от 4 до 4,5 мм.8. Котел по п.1, отличающийся тем, что жидким пищевым продуктом является растительное масло.9. Котел по п.8, отличающийся тем, что растительным маслом является подсолнечное масло.10. Котел по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ребра жесткости.11. Котел по п.10, отличающийся тем, что ребра жесткости выполнены из углеволокна.12. Крепление опорных лап к котлу цистерны, отличающееся тем, что котел цистерны содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом опорные лапы крепятся к металлическим вставкам, расположенным на внешней поверхности внутренней оболочки котла, через слой композитного материала внешней оболочки котла.13. Крепление по п.12, отличающееся тем, что опорные лапы крепятся к металлическим вставкам через слой композитного материала внешней оболочки котла при помощи болтов.14. Крепление загрузочного люка к кот1. The boiler tank car for transporting liquid food products, characterized in that it contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material. 2. The boiler according to claim 1, characterized in that fiberglass is used as a composite material. The boiler according to claim 2, characterized in that polyester resin is used as a binder in fiberglass. The boiler according to claim 3, characterized in that the polyester resin further comprises a catalyst. The boiler according to claim 1, characterized in that the inner shell is made of steel grade 12X18H10T.6. The boiler according to claim 1, characterized in that the thickness of the inner shell is from 1 to 5 mm. The boiler according to claim 6, characterized in that the thickness of the inner shell is from 4 to 4.5 mm. The boiler according to claim 1, characterized in that the liquid food product is a vegetable oil. The boiler according to claim 8, characterized in that the vegetable oil is sunflower oil. The boiler according to claim 1, characterized in that it further comprises stiffeners. The boiler according to claim 10, characterized in that the stiffeners are made of carbon fiber. Fastening the support legs to the boiler of the tank, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the support legs are attached to metal inserts located on the outer surface of the inner shell of the boiler through a layer of composite material of the outer shell of the boiler .13. The fastening according to claim 12, characterized in that the support legs are attached to the metal inserts through a layer of composite material of the outer shell of the boiler using bolts. Fastening the loading door to the cat

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям вагонов-цистерн для перевозки жидких пищевых продуктов, таких как растительное масло.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the design of tank cars for the transport of liquid food products, such as vegetable oil.

До настоящего времени для перевозки жидких пищевых продуктов, в частности растительного масла, применялись цистерны, первоначально предназначенные для перевозки нефтепродуктов, в частности нефтебитума.To date, tanks for transporting liquid food products, in particular vegetable oil, have been used, originally designed to transport petroleum products, in particular petroleum bitumen.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является цистерна модели 15-1566 для перевозки вязких нефтепродуктов. Котел цистерны состоит из цилиндрической обечайки, сваренной из продольных листов и двух днищ эллиптической формы. В качестве материала котла используется низколегированная сталь марки 09Г2С (Справочное пособие «Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов», Москва, издательство стандартов 1993). Недостатком данной цистерны является нежелательность использования ее для перевозки пищевых продуктов в связи с недопустимостью контакта пищевого продукта с материалом котла. В частности, в результате такого контакта вероятно образование трехвалентного железа, которое может откладываться в мышцах человека и вызывать мышечную анемию. Другим недостатком данной цистерны является ее большой удельный вес, создающий ограничения по степени заполнения котла перевозимым продуктом.The closest analogue of the claimed utility model is a tank model 15-1566 for transportation of viscous petroleum products. The tank boiler consists of a cylindrical shell welded from longitudinal sheets and two elliptical bottoms. As the boiler material, low-alloy steel grade 09G2S is used (Reference manual “Specialized tanks for the transport of dangerous goods”, Moscow, 1993 standards publishing house). The disadvantage of this tank is the undesirability of using it for transportation of food products due to the inadmissibility of contact of the food product with the material of the boiler. In particular, as a result of such contact, the formation of ferric iron is likely, which can be deposited in the muscles of a person and cause muscle anemia. Another disadvantage of this tank is its large specific gravity, which creates restrictions on the degree of filling the boiler with the transported product.

Другим наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является крепление опорных лап к котлу, в котором опорные лапы котла одной стороной привариваются к обечайке котла, а другой стороной крепятся к продольным монтажным кронштейнам, закрепленным на хребтовой балке, специальными болтами. При этом крепление концевых частей котла, лежащих на деревянных брусках, прикрепленных к желобам опор шкворневых балок рамы, осуществляется четырьмя хомутами («Цистерны» В.К. Губенко, 1990). Недостатком данной конструкции является невозможность ее использования для котлов из композитных материалов.Another closest analogue of the claimed utility model is the fastening of the support legs to the boiler, in which the support legs of the boiler are welded on one side to the boiler shell and the other side are attached to the longitudinal mounting brackets mounted on the spine beam with special bolts. At the same time, the end parts of the boiler, lying on wooden blocks attached to the grooves of the supports of the pivot beams of the frame, are fastened with four clamps (“Tanks” V.K. Gubenko, 1990). The disadvantage of this design is the impossibility of its use for boilers made of composite materials.

Другим наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является крепление загрузочного люка к котлу цистерны. В конструкциях применяется крышка с ригельным запором, включающим ригель откидной болт и предохранительную скобу. При этом горловина люка устанавливается в котел путем обычного заваривания (Справочное пособие «Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов», Москва, издательство стандартов 1993). Недостатком данной конструкции является невозможность ее использования в котлах, содержащих композитные материалы, исключающие сварку.Another closest analogue of the claimed utility model is the fastening of the loading hatch to the boiler of the tank. The constructions use a cover with a bolt lock, including a bolt and a folding bolt and a safety bracket. In this case, the neck of the hatch is installed in the boiler by conventional brewing (Reference manual "Specialized tanks for the transport of dangerous goods", Moscow, publishing house of standards 1993). The disadvantage of this design is the impossibility of its use in boilers containing composite materials that exclude welding.

Другим наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является крепление универсального сливного прибора. Прибор содержит вороток, шарнирно соединенный с винтовой штангой управления сливным прибором, и расположенный в заливной горловине люка. На нижнем конце штанги закреплен клапан с уплотнительным кольцом, который при вращении воротка поднимается или опускается на седло, обеспечивая таким образом открытие и закрытие сливного прибора. Труба сливного прибора снаружи закрывается откидной крышкой, прижимаемой к торцу трубы нажимным винтом. Кольцевой наконечник сливной трубы обеспечивает возможность герметичного присоединения сливного рукава (Справочное пособие «Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов», Москва, издательство стандартов 1993). Недостатком данной конструкции крепления является невозможность ее использования в котлах из композитных материалов, исключающих сварку.Another closest analogue of the claimed utility model is the fastening of a universal drain device. The device comprises a knob pivotally connected to a screw rod for controlling the drain device, and located in the filler neck of the hatch. A valve with a sealing ring is fixed at the lower end of the rod, which, when the handle is rotated, rises or lowers onto the seat, thus ensuring the opening and closing of the drain device. The drain pipe of the appliance is closed externally by a hinged lid pressed against the pipe end by a pressure screw. The annular tip of the drain pipe provides the possibility of tight connection of the drain sleeve (Reference manual "Specialized tanks for the transport of dangerous goods", Moscow, publishing house of standards 1993). The disadvantage of this mounting design is the impossibility of its use in boilers made of composite materials that exclude welding.

Задачей заявленной полезной модели является создание вагона-цистерны, подходящего для перевозки пищевых продуктов, в частности, растительного масла, не влекущей опасных последствий для здоровья потребителей, удовлетворяющей всем требованиям к перевозке пищевых продуктов, включая требования к прочности и герметичности, а также увеличение грузоподъемности цистерны с получением соответствующего экономического эффекта и обеспечение безопасности движения вагона-цистерны В целом полезная модель является комплексным и представляет собой несколько технических решений, связанных единым творческим замыслом и направленных на решение указанной проблемы.The objective of the claimed utility model is to create a tank car suitable for the transport of food products, in particular vegetable oil, which does not entail dangerous consequences for the health of consumers, satisfying all requirements for the transport of food products, including the requirements for strength and tightness, as well as increasing the carrying capacity of the tank with the receipt of the corresponding economic effect and ensuring the safety of the movement of the tank car. On the whole, the utility model is complex and represents th several technical solutions related by a single creative concept and aimed at solving this problem.

Задача решается за счет создания котла вагона-цистерны для перевозки жидких пищевых продуктов, отличающегося тем, что он содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала.The problem is solved by creating a boiler tank car for transporting liquid food products, characterized in that it contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material.

Также задача решается за счет крепления опорных лап к котлу цистерны, отличающегося тем, что котел цистерны содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом опорные лапы крепятся к металлическим вставкам, расположенным на внешней поверхности внутренней оболочки котла через слой композитного материала внешней оболочки котла.The problem is also solved by fixing the support legs to the tank boiler, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the support legs are attached to metal inserts located on the outer surface of the inner shell of the boiler through a layer of composite material of the outer shell of the boiler.

Также задача решается за счет крепления загрузочного люка к котлу цистерны, отличающегося тем, что котел цистерны содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом горловина люка прикреплена по диаметру к нижнему и верхнему металлическим кольцам, скрепленным между собой через слой композитного материала внешней оболочки котла, и нижнее кольцо расположено на внешней поверхности внутренней оболочки котла цистерны.The problem is also solved by attaching the loading hatch to the tank boiler, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the neck of the hatch is attached in diameter to the lower and upper metal rings fastened together through a layer composite material of the outer shell of the boiler, and the lower ring is located on the outer surface of the inner shell of the boiler tank.

Также задача решается за счет крепления сливного прибора к котлу цистерны, отличающегося тем, что котел цистерны содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом наружная часть сливного прибора прикреплена к нижнему металлическому кольцу «Г»-образного профиля, обращенному вверх, на внешней поверхности внутренней оболочки котла цистерны расположено верхнее металлическое кольцо «Г»-образного профиля, обращенное вниз, нижнее и верхнее кольца скреплены между собой через слой композитного материала внешней оболочки котла цистерны и внутренняя часть сливного прибора крепится к верхнему «Г»-образному кольцу через внутреннюю оболочку котла цистерны.The problem is also solved by attaching the drain device to the tank boiler, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the outer part of the drain device is attached to the lower metal ring of a "G" -shaped profile facing upward, on the outer surface of the inner shell of the tank boiler there is an upper metal ring of a “G” -shaped profile, facing downward, the lower and upper rings are fastened together through a layer of composite total material of the outer shell of the boiler of the tank and the inner part of the drain device is attached to the upper "G" -shaped ring through the inner shell of the boiler of the tank.

Также задача решается за счет вагона-цистерны для перевозки жидких пищевых продуктов, содержащей котел и раму, отличающейся тем, что котел содержит внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом вагон-цистерна снабжена беззазорными скользунами.Also, the problem is solved by a tank car for transporting liquid food products containing a boiler and a frame, characterized in that the boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the tank car is equipped with clearance-free side bearings.

Техническим результатом полезной модели является исключение нежелательных взаимодействий на границе контакта транспортируемого жидкого продукта с материалом внутренней поверхности котла цистерны и, как следствие, сохранность качества продукта при одновременном увеличении массы перевозимого груза за счет уменьшения массы самого котла цистерны При этом обеспечивается возможность прочного крепления котла к раме вагона-цистерны, а также прочного и герметичного крепления к котлу цистерны загрузочного люка и сливного прибора, при креплении опорных лап к котлу исключается наличие крепежных элементов на внутренней оболочке котла цистерны, не нарушается целостность внутренней оболочки котла, исключается взаимодействие перевозимого продукта с черными металлами. Также повышается безопасность движения вагона-цистерны за счет предотвращения раскачивания котла цистерны и уменьшения рыскания тележек.The technical result of the utility model is the elimination of unwanted interactions at the contact boundary of the transported liquid product with the material of the inner surface of the tank boiler and, as a result, the safety of product quality while increasing the mass of the cargo carried by reducing the mass of the tank boiler tank car, as well as strong and tight fastening to the boiler of the tank of the loading hatch and drain device, with crepe enii support legs to the boiler is eliminated the presence of the fastening elements on the inner shell of the tank of the boiler is not violated the integrity of the inner shell boiler is eliminated interaction with the transported product ferrous metals. It also improves the safety of movement of the tank car by preventing the tank boiler from swaying and reducing yaw of carts.

Полезная модель поясняется следующими чертежами:The utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 Крепление опорных лап к котлу цистерныFIG. 1 Attaching the support legs to the tank boiler

Фиг. 2 Крепление загрузочного люка к котлу цистерныFIG. 2 Attaching the loading hatch to the tank boiler

Фиг. 3 Крепление сливного прибора к котлу цистерныFIG. 3 Attaching the drain to the tank boiler

Фиг. 4 Конструкция беззазорного скользунаFIG. 4 Design clearance-free side bearing

Увеличение грузоподъемности цистерны происходит за счет уменьшения собственного веса котла цистерны, обусловленного применением более легкого, но прочного композитного материала. Известно, что плотность композитного материала существенно меньше плотности металла. В то время как плотность черного металла составляет 7,870 кг/м³, плотность композитного материала может составлять, например, 1,870 кг/м³. Таким образом, за счет меньшего веса композитного слоя, двухслойный котел цистерны, содержащий внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала взамен полностью металлического котла позволяет увеличить массу перевозимого груза, например пищевого растительного масла.An increase in the carrying capacity of the tank occurs by reducing the dead weight of the tank boiler, due to the use of a lighter but more durable composite material. It is known that the density of the composite material is significantly lower than the density of the metal. While the density of the ferrous metal is 7.870 kg / m ³ , the density of the composite material may be, for example, 1.870 kg / m ³ . Thus, due to the lower weight of the composite layer, a two-layer tank boiler containing an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material instead of a fully metal boiler can increase the mass of transported cargo, for example, edible vegetable oil.

Дополнительным преимуществом является то, что такой двухслойный котел пригоден для перевозки пищевых продуктов железнодорожным транспортом, являющимся более дешевым по сравнению с автотранспортом, что позволит снизить конечную цену продукта для потребителя..An additional advantage is that such a two-layer boiler is suitable for transporting food products by rail, which is cheaper than motor vehicles, which will reduce the final price of the product for the consumer.

Отсутствие контакта продукта с окисляющимися поверхностями обеспечивается за счет использования нержавеющей стали для изготовления внутренней оболочки котла, сливного прибора и крепежных элементов. Таким образом сохраняется качество перевозимых жидких пищевых продуктов.The absence of contact of the product with oxidizing surfaces is ensured by the use of stainless steel for the manufacture of the inner shell of the boiler, drain device and fasteners. In this way, the quality of the transported liquid food products is maintained.

Котел цистерны состоит из обечайки и днищ. В предпочтительном варианте воплощения обечайка имеет цилиндрическую форму. Днища могут иметь, например, эллиптическую форму или форму усеченного конуса. Металлическая внутренняя оболочка может быть выполнена из нержавеющей стали любой марки, например, марки 12Х18Н10Т. Толщина внутренней оболочки может составлять от 1 до 5 мм и, предпочтительно, составляет 4-4,5 мм. Металлическая оболочка может быть произведена методами изготовления котлов цистерн известными специалисту в данной области.The boiler tank consists of a shell and bottoms. In a preferred embodiment, the shell is cylindrical in shape. The bottoms may be, for example, elliptical or in the shape of a truncated cone. The metal inner shell can be made of stainless steel of any brand, for example, grade 12X18H10T. The thickness of the inner shell may be from 1 to 5 mm and, preferably, is 4-4.5 mm The metal shell can be produced by methods of manufacturing tank boilers known to a person skilled in the art.

В качестве композитных материалов для внешнего слоя котла могут быть использованы любые известные материалы, имеющие плотность ниже, чем у металла, например, стеклопластик. Предпочтительно композитный слой состоит из ориентированного стекловолокна и смолы. В качестве смолы может могут быть использованы полиэфирные смолы, например, ненасыщенные смолы сложных полиэфиров, эпокси-смолы, винилхлоридные смолы, изофталевая полиэфирная смола и т.д. Количество пластика в смеси составляет предпочтительно от 25 до 65%. Также внешняя оболочка может иметь различные известные специалисту включения для обеспечения защиты от влаги и агрессивных сред, теплоизоляции, радиационной защиты и других полезных свойств. Внешняя оболочка котла цистерны может быть нанесена на стальную оболочку методами нанесения стеклопластика на любые сформованные поверхности, известными специалисту в данной области, например, методом намотки.As known as composite materials for the outer layer of the boiler, any known materials having a density lower than that of a metal, for example, fiberglass, can be used. Preferably, the composite layer consists of oriented glass fiber and resin. As the resin, polyester resins can be used, for example, unsaturated polyester resins, epoxy resins, vinyl chloride resins, isophthalic polyester resins, etc. The amount of plastic in the mixture is preferably from 25 to 65%. Also, the outer shell may have various inclusions known to the specialist for providing protection against moisture and aggressive media, thermal insulation, radiation protection and other useful properties. The outer shell of the tank boiler can be applied to the steel shell by methods of applying fiberglass to any formed surface known to a person skilled in the art, for example, by winding.

В одном из вариантов воплощения полезной модели двухслойная цистерна может быть изготовлена следующим образом.In one embodiment of the utility model, a two-layer tank can be manufactured as follows.

Процесс изготовления внутренней оболочки котла включает следующие стадии:The manufacturing process of the inner shell of the boiler includes the following stages:

- заготовка листов для цилиндрической части котла и днищ;- blank sheets for the cylindrical part of the boiler and the bottoms;

- сборка и сварка листов; вальцовка, сборка и сварка цилиндрической части;- assembly and welding of sheets; rolling, assembling and welding of the cylindrical part;

- изготовление днищ;- manufacture of bottoms;

- общая сборка и сварка котла; контрольные испытания.- general assembly and welding of the boiler; control tests.

Сборка и сварка листов цилиндрической части котла производятся на стенде. Заготовленные листы раскладывают на плите стенда, совмещают их стыки, устанавливают и прихватывают к стыкам листов технологические планки для вывода сварного шва и прижимают листы к плите. Одновременно снизу прижимается к свариваемым листам флюсовая подушка. Продольные швы выполняют автоматическими сварочными головками АБС, смонтированными на устройствах портального типа. Сваренное полотно при помощи кантователя поворачивают на 180°, после чего его транспортируют на второй стенд для наложения швов с обратной стороны. Этот стенд в отличие от первого не имеет флюсовых подушек. Одновременно со сваркой полотна собирают и сваривают контрольную пластину на тех же режимах и теми же сварочными материалами.Assembly and welding of sheets of the cylindrical part of the boiler are carried out at the stand. The prepared sheets are laid out on the stand plate, their joints are combined, technological strips for the output of the weld seam are installed and grabbed to the joints of the sheets and the sheets are pressed to the plate. At the same time, a flux cushion is pressed from below to the sheets to be welded. Longitudinal seams are performed by automatic ABS welding heads mounted on gantry type devices. Using a tilter, the welded web is turned through 180 °, after which it is transported to the second stand for suturing from the back side. This stand, unlike the first one, has no flux pillows. Simultaneously with the welding of the blade, the control plate is assembled and welded in the same modes and with the same welding materials.

По окончании сварки готовое полотно по рольгангу передают на вальцовку в трех- или четырехвалковых гибочных машинах для придания ему формы цилиндра. Затем обечайку мостовым краном транспортируют на специальный стенд для сварки замыкающего стыка цилиндра, который укладывают на опорные ролики, а замыкающий стык - на балку с магнитными прижимами и флюсовой подушкой. Сварка осуществляется сварочным трактором, который перемещается по направляющим внутри обечайки. По окончании наложения внутренних швов обечайку на опорных роликах поворачивают замыкающим стыком вверх и выполняют сварку с наружной стороны автоматической головкой, смонтированной на портальном устройстве. Режимы сварки при наложении наружных и внутренних швов такие же, как при сварке полотна.At the end of welding, the finished web is transferred to the rolling table in three- or four-roll bending machines by rolling table to give it the shape of a cylinder. Then the casing is transported by a bridge crane to a special stand for welding the closing joint of the cylinder, which is placed on the support rollers, and the closing joint - on the beam with magnetic clamps and a flux cushion. Welding is carried out by a welding tractor, which moves along the guides inside the shell. At the end of the overlay, the casing on the support rollers is turned with the make-up joint up and welding is performed from the outside by an automatic head mounted on the gantry. The welding modes when applying external and internal seams are the same as when welding the blade.

Затем в цилиндрической части котла вырезают отверстия под горловину колпака или крышку люка и сливные приборы, срезают технологические планки и зачищают торцы. Днища прихватывают к обечайке и затем сваривают внутренние стыковые швы двумя сварочными тракторами одновременно. Наружные швы сваривают автоматическими головками АБС При сварке котел вращается на опорах стенда. По окончании сварки стыки проверяют, контролируют соответствие размеров сварных швов установленным требованиям. Качество швов проверяют рентгеновскими или гамма-лучами. Более распространен радиографический контроль. Суммарная длина просвечиваемых участков по соответствующей схеме просвечивания должна составлять 15% общей длины швов. Затем котел передают на линию нанесения композитного слоя, в частности, композит может наноситься методом намотки:Then, holes are cut out in the cylindrical part of the boiler under the neck of the hood or the manhole cover and drain devices, the technological strips are cut and the ends are cleaned. The bottoms are seized to the shell and then the internal butt welds are welded by two welding tractors at the same time. External seams are welded with automatic ABS heads. When welding, the boiler rotates on the stand supports. At the end of welding, the joints are checked, and the compliance of the dimensions of the welds with the established requirements is checked. The quality of the seams is checked by x-ray or gamma rays. Radiographic inspection is more common. The total length of the translucent areas according to the appropriate translucency scheme should be 15% of the total length of the seams. Then the boiler is transferred to the line for applying the composite layer, in particular, the composite can be applied by winding:

Процесс намотки композитного слоя состоит из следующих составляющих:The winding process of the composite layer consists of the following components:

- секция подачи стеклянного ровинга;- glass roving feeding section;

- установка для приготовления связующего: смеси полиэфирной смолы с катализатором и/или связующим другого типа;- installation for the preparation of a binder: a mixture of a polyester resin with a catalyst and / or a binder of another type;

- ванна со связующим - катализированной полиэфирной смолой или смолой другого типа, через которую проходят и смачиваются нити ровинга;- a bath with a binder - a catalyzed polyester resin or another type of resin, through which roving threads pass and are wetted;

- секция намотки с валами вращения, размер которых определяет диаметр конечного изделия из стеклопластика;- winding section with rotation shafts, the size of which determines the diameter of the final fiberglass product;

- органы управления оборудованием для намотки.- controls for winding equipment.

Таким образом, композитный материал наносится путем намотки стеклянной нити на вращающуюся цистерну после прохождения нитей через ванну со связующим-смолой. Композит может наноситься также другими известными способами. Процесс, изготовления котла завершается гидравлическим испытанием на специальном стенде под давлением.Thus, the composite material is applied by winding a glass filament onto a rotating tank after the filaments pass through a binder-resin bath. The composite may also be applied by other known methods. The process of manufacturing the boiler is completed by a hydraulic test on a special stand under pressure.

Дальнейшему снижению веса котла также может способствовать применение ребер жесткости, например из углеволокна, за счет большей прочности углеволокна по сравнению со стекловолокном, при этом толщина основного слоя уменьшается.The use of stiffeners, such as carbon fiber, can also contribute to further weight reduction of the boiler due to the greater strength of carbon fiber compared to fiberglass, while the thickness of the base layer decreases.

Котел опирается на бруски, находящиеся на ложементе, который приварен к раме вагона. Бруски могут быть изготовлены из любого материала, например из дерева, Возможна также конструкция из металла в сочетании с пластиком. Котел закрепляется хомутами, крепящимися к ложементу. Таким образом цистерна крепится к платформе своей внешней оболочкой.The boiler rests on the bars located on the lodgement, which is welded to the carriage frame. The bars can be made of any material, such as wood. A metal construction in combination with plastic is also possible. The boiler is fixed with clamps attached to the lodgement. Thus, the tank is attached to the platform with its outer shell.

Хребтовая балка 5 может крепиться к котлу при помощи монтажных кронштейнов 4 и болтов (Фиг. 1). В предпочтительном варианте крепление опорных лап 3 к котлу цистерны, содержащему внутреннюю оболочку 1 из нержавеющей стали и внешнюю оболочку 2 из композитного материала, предусматривает, что опорные лапы крепятся к металлическим вставкам 6, расположенным на внешней поверхности внутренней оболочки котла через слой композитного материала внешней оболочки котла. В одном из вариантов воплощения угол продольного сгиба кронштейнов составляет около 110°. Другой стороной кронштейны привариваются к верхней поверхности хребтовой балки рамы вагона-цистеры и могут иметь дополнительные опоры, приваренные одним концом к горизонтальной стороне кронштейнов, а другим концом к боковой поверхности хребтовой балки. Предпочтительно, при ширине хребтовой балки около 400 мм расстояние между концами согнутых кронштейнов составляет около 689 мм. Конструкция (рис. 2) предусматривает расположение крепежных элементов внутри композитного слоя, обеспечивает прочность крепления котла к раме и не нарушает целостности внутренней металлической оболочки. Как правило, крепежные элементы, например, болты, изготавливаются из обычного металла. Однако, в соответствии с требованиями к перевозке пищевых продуктов крепежные элементы должны быть выполнены из нержавеющей стали, являющейся дорогостоящей. Таким образом, заявленная конструкция крепления котла к раме, исключающая наличие на внутренней оболочке крепежных элементов, позволяет использовать крепежные элементы из обычного металла.The spinal beam 5 can be attached to the boiler using the mounting brackets 4 and bolts (Fig. 1). In a preferred embodiment, the fastening of the support legs 3 to the tank boiler, comprising an inner shell 1 of stainless steel and an outer shell 2 of composite material, provides that the support legs are attached to metal inserts 6 located on the outer surface of the inner shell of the boiler through a layer of composite material of the outer shell boiler. In one embodiment, the angle of the longitudinal bend of the arms is about 110 °. On the other side, the brackets are welded to the upper surface of the spinal beam of the tank car frame and may have additional supports welded at one end to the horizontal side of the brackets and the other end to the side surface of the spinal beam. Preferably, with a spinal beam width of about 400 mm, the distance between the ends of the bent arms is about 689 mm. The design (Fig. 2) provides for the location of fasteners inside the composite layer, ensures the fastening of the boiler to the frame and does not violate the integrity of the inner metal shell. As a rule, fasteners, such as bolts, are made of ordinary metal. However, in accordance with the requirements for the transport of food products, the fasteners must be made of stainless steel, which is expensive. Thus, the claimed design of fixing the boiler to the frame, excluding the presence on the inner shell of fasteners, allows the use of fasteners made of ordinary metal.

Конструкция загрузочного люка и его крепления к котлу цистерны (Фиг. 2) также объясняется наличием композитного слоя и недопустимостью использования на внутренней оболочке котла деталей из другого материала, чем нержавеющая сталь. Крепление загрузочного люка к котлу цистерны, содержащего внутреннюю оболочку 1 из нержавеющей стали и внешнюю оболочку 2 из композитного материала, предусматривает, что горловина люка 7 приварена по диаметру к нижнему 8 и верхнему 9 металлическим кольцам, скрепленным между собой через слой композитного материала 2 внешней оболочки котла и нижнее кольцо расположено на внешней поверхности внутренней оболочки котла. Таким образом, композитный слой находится между верхним и нижним металлическими кольцами, приваренными к заливной горловине, причем нижнее кольцо расположено на внешней поверхности внутренней оболочки котла. В одном из вариантов кольца скрепляются между собой через слой композитного материала внешней оболочки цистерны при помощи крепежных элементов из нержавеющей стали, например, болтов. При этом горловина, крышка люка и другие возможные части конструкции должны быть выполнены из нержавеющей стали.The design of the loading hatch and its attachment to the tank boiler (Fig. 2) is also explained by the presence of a composite layer and the inadmissibility of using parts of a different material than stainless steel on the inner shell of the boiler. Fastening the loading hatch to the boiler of the tank containing the inner shell 1 of stainless steel and the outer shell 2 of composite material provides that the neck of the hatch 7 is welded in diameter to the lower 8 and upper 9 metal rings fastened together through a layer of composite material 2 of the outer shell the boiler and the lower ring is located on the outer surface of the inner shell of the boiler. Thus, the composite layer is located between the upper and lower metal rings welded to the filler neck, and the lower ring is located on the outer surface of the inner shell of the boiler. In one embodiment, the rings are fastened together through a layer of composite material of the outer shell of the tank using fasteners made of stainless steel, for example, bolts. In this case, the neck, manhole cover and other possible parts of the structure must be made of stainless steel.

Крепление сливного прибора к котлу цистерны (Фиг. 3), содержащей внутреннюю оболочку 1 из нержавеющей стали и внешнюю оболочку 2 из композитного материала, предусматривает, что наружная часть 10 сливного прибора приварена к нижнему металлическому кольцу «Г»-образного профиля 13, обращенному вверх, на внешней поверхности внутренней оболочки котла цистерны расположено верхнее металлическое кольцо «Г»-образного профиля 12, обращенное вниз, нижнее и верхнее кольца скреплены между собой через слой композитного материала 2 внешней оболочки котла цистерны и внутренняя часть 11 сливного прибора крепится к верхнему кольцу «Г»-образного профиля 12 через внутреннюю оболочку 1 котла цистерны. Поскольку композитный материал менее прочен, чем металл, конструкция предусматривает расположение композитного слоя между двумя металлическими закладными кольцами Г-образного профиля, стянутыми, например, болтами, за счет чего обеспечивается прочность и герметичность соединения. В том случае, если внутренняя часть сливного прибора крепится к внутренней оболочке котла цистерны при помощи болтов, болты должны быть выполнены из нержавеющей стали. Сам прибор также выполнен из нержавеющей стали.The fastening of the drain device to the boiler of the tank (Fig. 3), containing the inner shell 1 of stainless steel and the outer shell 2 of composite material, provides that the outer part 10 of the drain device is welded to the lower metal ring of the "G" -shaped profile 13 facing up , on the outer surface of the inner shell of the boiler of the tank is located the upper metal ring of the "G" -shaped profile 12, facing down, the lower and upper rings are bonded to each other through a layer of composite material 2 of the outer shell of the boiler tanks and the inner part 11 of the drain device is attached to the upper ring of the "G" -shaped profile 12 through the inner shell 1 of the boiler tank. Since the composite material is less durable than metal, the design provides for the location of the composite layer between two metal embedded rings of the L-shaped profile, tightened, for example, by bolts, thereby ensuring the strength and tightness of the connection. In the event that the inner part of the drainage device is attached to the inner shell of the tank boiler with bolts, the bolts must be made of stainless steel. The device itself is also made of stainless steel.

Также, в связи с увеличением грузоподъемности цистерны за счет применения заявленной двухслойной конструкции котла повышается возможность более сильных гидроударов при торможении цистерны и ее движении. Таким образом, есть необходимость обеспечения более плавного движения вагона-цистерны и предотвращения раскачивания котла при движении и уменьшения рыскания тележек. Применяемые в настоящее время бесконтактные скользуны не способны полностью обеспечить безопасность движения в условиях повышенной грузоподъемности цистерны и усиления гидроударов. Эта задача в полной мере решается за счет создания вагона-цистерны, содержащего раму и котел, содержащий внутреннюю оболочку из нержавеющей стали и внешнюю оболочку из композитного материала, при этом вагон-цистерна снабжена беззазорными скользунами. Конструкция скользуна и размеры его установки по высоте на надрессорной балке тележки рассчитаны так, что в статическом состоянии вес кузова вагона распределяется пропорционально между подпятником и скользунами тележки. Опорные скользуны имеют конструкцию, которая позволяет им обеспечивать более устойчивое движение посредством мгновенного противодействия вращательному движению виляния, что позволяет применять их при высокоскоростном движении.Also, in connection with an increase in the carrying capacity of the tank due to the use of the claimed two-layer design of the boiler, the possibility of more powerful water hammer when braking the tank and its movement increases. Thus, there is a need to ensure a smoother movement of the tank car and prevent the boiler from swaying during movement and reduce yaw of carts. The contactless side bearings currently used are not able to fully ensure traffic safety in conditions of increased tank carrying capacity and increased water hammer. This problem is fully solved by creating a tank car containing a frame and a boiler containing an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the tank car is equipped with clearance-free side-bearings. The design of the side bearing and the dimensions of its installation in height on the nadressorny beam of the trolley are designed so that in a static state the weight of the car body is distributed proportionally between the thrust bearing and the side of the trolley. The supporting side bearings have a design that allows them to provide more stable movement by instantly counteracting the rotational movement of the wobble, which allows them to be used in high-speed movement.

В одном из вариантов воплощения конструкция и параметры жесткости упругого элемента TecsPak выполнены таким образом, что при его сжатии до установочной высоты 128 мм под весом порожнего кузова вагона в месте контакта каждого скользуна возникает усилие 18 кН (1,835 тс). Упруго-эластические характеристики эластомерных элементов соответствуют общим закономерностям изменения свойств термоэластопластов в зависимости от температуры.In one embodiment, the design and stiffness parameters of the TecsPak elastic element are such that when it is compressed to an installation height of 128 mm under the weight of the empty car body at the contact point of each side member, a force of 18 kN (1.835 tf) is generated. Elastic-elastic characteristics of elastomeric elements correspond to the general laws of changes in the properties of thermoplastic elastomers depending on temperature.

Применение скользуна с установленным в нем упругим элементом из термоэластопласта в конструкции тележек грузовых вагонов позволяет улучшить динамические характеристики и плавность хода, уменьшить износ ходовых частей и, как следствие, повысить эксплуатационно-технические и ремонтные показатели вагонов.The use of a side bearing with an elastic element made of thermoplastic elastomer installed in it in the design of freight carriage trolleys allows improving the dynamic characteristics and smoothness of the ride, reducing wear on the undercarriage and, as a result, improving the operational, technical and repair indicators of the cars.

Беззазорный скользун (Фиг. 4) устанавливается на надрессорную балку 20 тележки вагона-цистерны и прикрепляется к ней при помощи болтового соединения 17 самостопорящимися гайками. Котел вагона-цистерны опирается на скользун 14 посредством опорной пластины 15 из износостойкой стали, установленной на шкворневой балке 19 рамы вагона-цистерны и прикрепленной к ней при помощи болтового соединения 18 само стопорящимися гайками. Регулировка установочной высоты осуществляется при помощи подбора толщины регулировочных пластин 16 устанавливаемых между опорной пластиной 15 и шкворневой балкой 19.The clearance-free slider (Fig. 4) is mounted on the nadressornoj beam 20 of the tank carriage and is attached to it by means of a bolt joint 17 self-locking nuts. The boiler of the tank car relies on the slide 14 by means of a support plate 15 of wear-resistant steel mounted on the pivot beam 19 of the frame of the tank car and attached to it by means of a bolt joint 18 with self-locking nuts. Adjusting the installation height is carried out by selecting the thickness of the adjustment plates 16 installed between the support plate 15 and the pivot beam 19.

Несмотря на то, что выше изложены предпочтительные варианты осуществления полезной модели, специалисту в данной области должно быть очевидно, что эти примеры не является ограничивающими и возможны другие варианты осуществления полезной модели без изменения ее сущности.Although the preferred embodiments of the utility model are described above, it should be obvious to a person skilled in the art that these examples are not limiting and other embodiments of the utility model are possible without changing its nature.

Claims

1. The boiler tank car for transporting liquid food products, characterized in that it contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material.

2. The boiler according to claim 1, characterized in that fiberglass is used as the composite material.

3. The boiler according to claim 2, characterized in that polyester resin is used as a binder in fiberglass.

4. The boiler according to claim 3, characterized in that the polyester resin further comprises a catalyst.

5. The boiler according to claim 1, characterized in that the inner shell is made of steel grade 12X18H10T.

6. The boiler according to claim 1, characterized in that the thickness of the inner shell is from 1 to 5 mm.

7. The boiler according to claim 6, characterized in that the thickness of the inner shell is from 4 to 4.5 mm.

8. The boiler according to claim 1, characterized in that the liquid food product is a vegetable oil.

9. The boiler according to claim 8, characterized in that the vegetable oil is sunflower oil.

10. The boiler according to claim 1, characterized in that it further comprises stiffeners.

11. The boiler according to claim 10, characterized in that the stiffeners are made of carbon fiber.

12. Fastening the support legs to the boiler of the tank, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the support legs are attached to metal inserts located on the outer surface of the inner shell of the boiler through a layer of composite material of the outer boiler shells.

13. The mount according to claim 12, characterized in that the support legs are attached to the metal inserts through a layer of composite material of the outer shell of the boiler using bolts.

14. Fastening the loading hatch to the boiler of the tank, characterized in that the tank of the tank contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the neck of the hatch is attached in diameter to the lower and upper metal rings fastened together through a layer of composite material of the outer the shell of the boiler, and the lower ring is located on the outer surface of the inner shell of the boiler tank.

15. The fastening according to claim 14, characterized in that the lower and upper metal rings are fastened together through a layer of composite material of the outer shell of the boiler with bolts.

16. Fastening the drain device to the tank boiler, characterized in that the tank boiler contains an inner shell of stainless steel and an outer shell of composite material, while the outer part of the drain device is attached to the lower metal ring of the L-shaped profile, facing up, on the outer surface the upper metal ring of the L-shaped profile is located downward, the lower and upper rings are fastened together through a layer of composite material of the outer shell and the boiler of the tank and the inner part of the drain device is attached to the upper ring of the L-shaped profile through the inner shell of the boiler of the tank.

17. The mount according to clause 16, characterized in that the lower and upper rings are fastened together through a layer of composite material of the outer shell of the boiler tank with bolts.

18. The mount according to clause 16, characterized in that the inner part of the drain device is attached to the upper L-shaped ring through the inner shell of the tank boiler with bolts.

19. The mount according to claim 18, wherein the bolts are made of stainless steel.