RU175344U1

RU175344U1 - Опорный узел котла железнодорожной цистерны

Info

Publication number: RU175344U1
Application number: RU2017110865U
Authority: RU
Inventors: Роман Александрович Савушкин; Кирилл Вальтерович Кякк; Сергей Александрович Федоров; Максим Сергеевич Лобанов; Денис Владимирович Шевченко; Станислав Игоревич Попович
Original assignee: РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-12-01
Also published as: RU175344U9

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к железнодорожным цистернам, в частности к конструкции для крепления котла на раме железнодорожной цистерны. Опорный узел (1), расположенный на шкворневой балке (2), включает в себя боковые опоры (3), содержащие диафрагмы (3.1), соединённые между собой усиливающими рёбрами (3.2) и радиально изогнутым листом (3.3), на котором уложены упругие компенсаторы (4). Технический результат, заключающийся в создании опорного узла железнодорожной цистерны, обеспечивающего улучшенные показатели надежности, достигается выполнением опорного узла (1) с дополнительной центральной опорой (5), установленной на шкворневой балке (2) рамы железнодорожной цистерны и выполненной в виде радиально изогнутого листа (5.1), на котором также уложены упругие компенсаторы (4). Компенсаторы (4) каждой из опор (3), (5) крепятся к радиально изогнутым листам (3.3), (5.1) с использованием резьбовых соединений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

МПК B61D 5/06,

B61F 5/14

ОПОРНЫЙ УЗЕЛ КОТЛА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЦИСТЕРНЫ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к грузовым вагонам, в частности, к конструкции для крепления котла на раму железнодорожной цистерны.

Особенностью конструкции рам цистерны является то, что их продольные балки почти не участвуют в восприятии основных вертикальных нагрузок. Это объясняется большей жесткостью котла по сравнению с жесткостью продольных балок рамы, вследствие чего почти вся нагрузка от котла передается на крайние его опоры, а от них – на тележки.

В вагоностроении известны технические решения, направленные на обеспечение прочности опорных зон котла за счет равномерного распределения нагрузки на деревянные брусья, размещенные в швеллерах на опорах, установленных на шкворневых балках рамы (см. Грузовые вагоны: учеб пособие. В 2 ч. Ч.2/М.И. Харитонов, В.Н. Панкин. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006, стр. 55).

Технической проблемой, присущей данному устройству, является конструктивное выполнение опоры котла на тележку с использованием деревянных брусков, которые в процессе эксплуатации вагона разрушаются, растрескиваются, дают усадку, что исключает равномерное опирание котла на опору.

Известно устройство опорного узла котла железнодорожной цистерны, состоящее из двух боковых опор, каждая из которых включает в себя диафрагмы, соединённые между собой усиливающими рёбрами и верхним радиально деформированным листом, на котором уложены компенсаторы (патент RU №162861 U1, B61D 5/06, опубл. 27.06.2016).

Технической проблемой, присущей данному устройству, является ненадёжное конструктивное выполнение опорного узла котла, в котором крепление к боковым опорам осуществляется через выступы и отверстия в компенсаторе. При эксплуатации вагона-цистерны выступы на компенсаторах могут разрушаться из-за большой нагрузки на них, что может привести к возникновению ударного взаимодействия между котлом и металлическими элементами опоры, а также может привести к падениям компенсаторов на путь. Кроме того, отсутствие опоры в центральной части шкворневой балки может привести к усталостному разрушению нижней части котла при воздействии эксплуатационных нагрузок и, как следствие, к деформации корпуса котла или его повреждению.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение надёжности опорного узла котла железнодорожной цистерны.

Технический результат достигается тем, что в опорном узле котла железнодорожной цистерны, состоящем из двух боковых опор, каждая из которых включает в себя диафрагмы, соединенные между собой усиливающими ребрами и радиально изогнутым листом, на котором уложены упругие компенсаторы, опорный узел котла железнодорожной цистерны дополнительно снабжён центральной опорой, установленной в зоне соединения шкворневой и хребтовой балок рамы железнодорожной цистерны и выполненной в виде радиально изогнутого листа, на котором также уложены упругие компенсаторы, при этом компенсаторы каждой из опор, крепятся к радиально изогнутым листам с использованием резьбовых элементов.

В качестве развития основного технического решения центральная опора может быть выполнена с закрепленными по контуру ограничительными полосами; центральная опора может быть установлена на шкворневой балке рамы железнодорожной цистерны; центральная опора может быть установлена на хребтовой балке рамы железнодорожной цистерны; отношение значений длины компенсаторов каждой из опор к ширине радиально изогнутых листов в продольном направлении может составлять от 0,7 до 1; площадь компенсаторов центральной опоры может составлять от 4% до 20% от общей площади компенсаторов опорного узла; компенсаторы могут быть закреплены к боковым опорам болтовыми элементами; компенсаторы могут быть закреплены к центральной опоре винтовыми элементами.

Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что опорный узел котла железнодорожной цистерны дополнительно снабжён центральной опорой, установленной на шкворневой балке рамы железнодорожной цистерны и выполненной в виде радиально изогнутого листа, на котором также уложены упругие компенсаторы, при этом компенсаторы крепятся к радиально изогнутым листам каждой из опор с использованием резьбовых соединений; центральная опора может быть выполнена с закреплёнными по контуру ограничительными полосами; центральная опора может быть установлена на шкворневой балке рамы железнодорожной цистерны; центральная опора может быть установлена на хребтовой балке рамы железнодорожной цистерны; отношение значений длины компенсаторов каждой из опор к ширине радиально изогнутых листов в продольном направлении может составлять от 0,7 до 1; площадь компенсаторов центральной опоры может составлять от 4% до 20% от общей площади компенсаторов опорного узла; компенсаторы могут быть закреплены к боковым опорам болтовыми элементами; компенсаторы могут быть закреплены к центральной опоре винтовыми элементами. Такое отличие от прототипа даёт основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где показан общий вид опорного узла котла железнодорожной цистерны.

Опорный узел 1, расположенный на шкворневой балке 2, включает в себя боковые опоры 3, содержащие диафрагмы 3.1, соединенные между собой усиливающими ребрами 3.2 и радиально изогнутым листом 3.3, на котором уложены упругие компенсаторы 4.

Технический результат, который заключается в создании опорного узла котла железнодорожной цистерны с улучшенными показателями надежности, обеспечивается следующим образом.

Опорный узел 1 котла дополнительно снабжен центральной 5 опорой, установленной в зоне соединения шкворневой 2 и хребтовой (не показано) балок. Центральная 5 опора выполнена в виде радиально изогнутого листа 5.1, на котором также смонтирован упругий компенсатор 4. Центральная опора 5 выполнена с закрепленными по контуру ограничительными полосами 5.2.

Компенсаторы 4 опорного узла 1 крепятся к радиально изогнутым листам 3.3, 5.1 резьбовыми соединениями 6. При этом к боковым опорам компенсаторы 4 крепятся болтовыми элементами, к центральной опоре 5 - винтовыми элементами.

Выполнение опорного узла 1 с дополнительной центральной опорой 5 исключает усталостное разрушение нижней части котла при воздействии циклических нагрузок. Использование при закреплении компенсаторов 4 опорного узла 1 к радиально изогнутым листам 3.3, 5.1 резьбовых соединений 6 исключает смещение компенсаторов 4 при эксплуатации железнодорожной цистерны.

Выполнение центральной опоры 5 с закрепленными по контуру ограничительными полосами 5.2 исключает смещение и разрушение компенсатора 4 при установке котла на центральную опору 5.

Отношение значений длины компенсаторов 4 каждой из опор к ширине радиально изогнутых листов 3.3, 5.1 в продольном направлении составляет от 0,7 до 1. Такое выполнение компенсаторов 4 является оптимальным для достижения технического результата.

Площадь компенсаторов 4 центральной опоры 5 составляет от 4% до 20% от общей площади компенсаторов опорного узла 1. При площади компенсаторов 4 центральной опоры 5 менее 4% от общей площади компенсаторов опорного узла 1 не обеспечивается равномерное распределение нагрузок. При площади компенсаторов 4 центральной опоры 5 более 20% от общей площади компенсаторов опорного узла 1 произойдет увеличение ширины центральной опоры 5 в продольном направлении, и как следствие увеличение массы вагона.

Количество и форма компенсаторов 4 и резьбовых соединений 6 могут быть различными, при этом должна обеспечиваться надежность крепления компенсаторов 4 на опорном узле 1 и равномерная передача статических и динамических нагрузок от котла на раму.

В настоящее время разработана конструкторская документация, по которой изготовлен и успешно прошёл испытания опытный образец вагона-цистерны с установленным на нем опорным узлом предлагаемой конструкции.

Claims

1. Опорный узел котла железнодорожной цистерны, состоящий из двух боковых опор, каждая из которых включает в себя диафрагмы, соединенные между собой усиливающими ребрами и радиально изогнутым листом, на котором уложены упругие компенсаторы, отличающийся тем, что опорный узел дополнительно снабжен центральной опорой, установленной в зоне соединения шкворневой и хребтовой балок рамы железнодорожной цистерны и выполненной в виде радиально изогнутого листа, на котором также уложены упругие компенсаторы, при этом компенсаторы крепятся к радиально изогнутым листам каждой из опор с использованием резьбовых соединений.

2. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что центральная опора выполнена с закрепленными по контуру ограничительными полосами.

3. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что центральная опора установлена на шкворневой балке рамы железнодорожной цистерны.

4. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что центральная опора установлена на хребтовой балке рамы железнодорожной цистерны.

5. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что отношение значений длины компенсаторов каждой из опор к ширине радиально изогнутых листов в продольном направлении составляет от 0,7 до 1.

6. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что площадь компенсаторов центральной опоры составляет от 4 до 20% от общей площади компенсаторов опорного узла.

7. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что к боковым опорам компенсаторы крепятся болтовыми элементами.

8. Опорный узел по п. 1, отличающийся тем, что к центральной опоре компенсаторы крепятся винтовыми элементами.