RU196158U1

RU196158U1 - WAGON TANK

Info

Publication number: RU196158U1
Application number: RU2019110358U
Authority: RU
Inventors: Роман Александрович Савушкин; Анна Михайловна Орлова; Кирилл Вальтерович Кякк; Иван Андреевич Хилов; Максим Алексеевич Кудрявцев; Наталия Шамильевна Сапожникова
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-02-18

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям котлов цистерн для перевозки жидких грузов. Вагон-цистерна содержит цилиндрический котел, включающий днище, которое представляет собой выпуклую часть цилиндрического котла, состоящую из двух частей, соединённых посредством сварного шва. Угол наклона α сварного шва к поперечной горизонтальной оси относительно точки пересечения сварного шва с вертикальной осью днища составляет от 0 до 75°. Сварной шов не пересекает горизонтальную проекцию защитного экрана на днище цилиндрического котла вагона-цистерны. Минимальное расстояние s от контура проекции защитного экрана на днище до сварного шва составляет 10 мм. Технический результат заключается в увеличении надёжности вагона-цистерны под действием продольных эксплуатационных нагрузок. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to railway transport, in particular to the designs of tank boilers for transporting liquid cargo. The tank car contains a cylindrical boiler, including a bottom, which is a convex part of a cylindrical boiler, consisting of two parts connected by a weld. The angle of inclination α of the weld to the transverse horizontal axis relative to the point of intersection of the weld with the vertical axis of the bottom is from 0 to 75 °. The weld does not cross the horizontal projection of the protective screen on the bottom of the cylindrical boiler of the tank car. The minimum distance s from the projection profile of the protective shield on the bottom to the weld is 10 mm. The technical result is to increase the reliability of the tank car under the action of longitudinal operational loads. 3 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкциям котлов цистерн для перевозки жидких грузов.The utility model relates to railway transport, in particular, to the designs of tank boilers for transporting liquid cargo.

Известен вагон-цистерна для перевозки химических продуктов (патент РФ № 2664732, МПК B61D5/00, B60P3/22, B65D88/06, опубл. 22.08.2018), включающий котел, содержащий металлическую обечайку и днища, оснащенный люком-лазом и штуцерами для установки предохранительной и сливно-наливной арматуры.A tank car for transportation of chemical products is known (RF patent No. 2664732, IPC B61D5 / 00, B60P3 / 22, B65D88 / 06, published on 08/22/2018), including a boiler containing a metal shell and bottoms, equipped with a manhole and fittings for installation of safety and drain and bulk valves.

Недостатком известного вагона-цистерны для перевозки химических продуктов является отсутствие защиты днищ котла, что повышает риск образования вмятин и пробоин от соударения с автосцепкой соединяемого вагона при проведении маневровых работ. A disadvantage of the known tank car for transporting chemical products is the lack of protection for the bottoms of the boiler, which increases the risk of dents and holes from colliding with the coupler of the connected car during shunting.

Известны модели защиты днищ котлов железнодорожных цистерн от внешних механических воздействий (режим доступа: http://eir.pstu.edu/bitstream – Моделирование защиты днищ котлов железнодорожных цистерн от внешних механических воздействий, Берестовой A.M., Лапандин В.Д., УДК 629.463.34:620.191.33), представляющие собой установку дополнительных защитных устройств на раме или котле цистерны в виде приварки на нижней части днищ котла «фальшднища» либо предохранительного щита, например, листа, оснащенного вертикальными и горизонтальными ребрами жесткости.Known models for protecting the bottoms of boilers of railway tanks from external mechanical influences (access mode: http://eir.pstu.edu/bitstream - Modeling the protection of the bottoms of boilers of railway tanks from external mechanical influences, Berestovoi AM, Lapandin V.D., UDC 629.463. 34: 620.191.33), which is the installation of additional protective devices on the frame or boiler of the tank in the form of welding on the bottom of the bottoms of the boiler "false bottom" or a safety shield, for example, a sheet equipped with vertical and horizontal stiffeners.

Недостатком известных методов защиты днищ котлов железнодорожных цистерн является то, что при применении данных металлоемких конструкций повышается тара вагона, снижается грузоподъемность вагона-цистерны, а от продольных нагрузок и усилий, приходящихся на днище в зону сварных швов, повышается вероятность повреждения котла.A disadvantage of the known methods for protecting the bottoms of boilers of railway tanks is that when using these metal-intensive designs, the wagon’s container increases, the carrying capacity of the tank car decreases, and from longitudinal loads and forces on the bottom in the weld zone, the probability of damage to the boiler increases.

Известны варианты исполнения выпуклых днищ сосудов, применяемых при изготовлении котлов цистерн (ГОСТ Р 52630 – 2012. Сосуды и аппараты стальные сварные), принятые в качестве прототипа, представляющие собой изготовление заготовок выпуклых днищ сварными из частей с различным расположением сварных швов. Предлагается восемь вариантов расположения сварных швов на днищах, имеющих расстояния от оси заготовки днищ до центра сварного шва L и

, величина которых составляет не более 1/5 внутреннего диаметра днища. Known embodiments of the convex bottoms of vessels used in the manufacture of boiler tanks (GOST R 52630 - 2012. Steel vessels and apparatuses), adopted as a prototype, which are the manufacture of blanks of convex bottoms welded from parts with different locations of welds. There are eight options for the location of welds on the bottoms having distances from the axis of the workpiece bottoms to the center of the weld L and

, the value of which is not more than 1/5 of the inner diameter of the bottom.

Недостатком известных вариантов исполнения днищ сосудов является то, что расположение сварных швов находится в рисковой зоне возможного удара автосцепкой или грузом смежного вагона, в связи с чем повышается вероятность повреждения котла от продольных ударов.A disadvantage of known embodiments of the bottoms of vessels is that the location of the welds is in the risk zone of a possible hit by an automatic coupler or by the load of an adjacent car, which increases the likelihood of damage to the boiler from longitudinal impacts.

Решаемой технической проблемой является возможность повреждения днищ котлов известных вагонов-цистерн от продольных нагрузок, возникающих в ходе эксплуатации. The technical problem being solved is the possibility of damage to the bottoms of boilers of known tank wagons from longitudinal loads arising during operation.

Технический результат заключается в увеличении надежности вагона-цистерны под действием продольных эксплуатационных нагрузок.The technical result consists in increasing the reliability of the tank car under the action of longitudinal operational loads.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в вагоне-цистерне, содержащем цилиндрический котел, включающий днище, которое представляет собой выпуклую часть цилиндрического котла, состоящую из двух частей, соединенных посредством сварного шва, и защитный экран, расположение сварного шва на днище котла вагон-цистерны находится за пределами зоны возможного ударного воздействия во время эксплуатации, а угол наклона «α» сварного шва к поперечной горизонтальной оси составляет от 10 до 75°, при этом сварной шов не пересекает горизонтальную проекцию защитного экрана на выпуклую часть цилиндрического котла вагона-цистерны. The specified technical result is achieved due to the fact that in the tank car containing a cylindrical boiler, including a bottom, which is a convex part of a cylindrical boiler, consisting of two parts connected by a weld, and a protective screen, the location of the weld on the bottom of the boiler car - the tank is located outside the zone of possible impact during operation, and the angle of inclination "α" of the weld to the transverse horizontal axis is from 10 to 75 °, while the weld does not cross rizontalnuyu shield projection on a convex portion of cylindrical boiler tank wagon.

Указанный диапазон обосновывается следующим образом: при применении угла наклона «α» не менее 10° и не более 75° обеспечивается надежность конструкции за счет расположения сварного шва вне зоны возможного ударного воздействия, в то же время наиболее предпочтительным вариантом реализации является диапазон угла наклона «α» от 30 до 55°, так как в этом случае сварной шов наиболее удален от зоны возможного ударного воздействия.The specified range is justified as follows: when applying an angle of inclination "α" of at least 10 ° and not more than 75 °, the reliability of the structure is ensured by the location of the weld outside the zone of possible impact, while the most preferred embodiment is the range of the angle of inclination "α »From 30 to 55 °, since in this case the weld is farthest from the zone of possible impact.

Минимальное расстояние «s» от проекции на днище контура защитного экрана до сварного шва составляет не менее 10 мм. Величина минимального расстояния «s» от контура проекции защитного экрана на выпуклую часть цилиндрического котла вагона-цистерны до сварного шва обусловлена величиной зоны термического влияния сварного шва на структуру металла. Величина этой зоны зависит от способа и технологии сварки и свойств свариваемого металла. В связи с тем, что для сварки электродами протяженность зоны термического влияния равна 4-10 мм, минимальное расстояние «s» от горизонтальной проекции на днище контура защитного экрана составляет 10 мм.The minimum distance “s” from the projection on the bottom of the protective shield circuit to the weld is at least 10 mm. The value of the minimum distance "s" from the contour of the projection of the protective screen onto the convex part of the cylindrical boiler of the tank car to the weld is due to the magnitude of the heat affected zone of the weld on the metal structure. The size of this zone depends on the method and technology of welding and the properties of the metal being welded. Due to the fact that for welding with electrodes the length of the heat-affected zone is 4-10 mm, the minimum distance "s" from the horizontal projection on the bottom of the protective shield circuit is 10 mm.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом: на фигуре 1 показан вид сбоку вагона-цистерны; на фигуре 2 показан вид с торца вагона-цистерны со сварным швом, выполненным на днище под углом наклона «α».The proposed utility model is illustrated by graphic material: figure 1 shows a side view of a tank car; the figure 2 shows the end view of the tank car with a weld made on the bottom at an angle of inclination "α".

Вагон-цистерна (Фиг. 1, 2) содержит цилиндрический котел 4, включающий днище 1, которое представляет собой выпуклую часть цилиндрического котла 4, состоящую из двух частей, соединенных посредством сварного шва 2. Угол наклона «α» сварного шва 2 к поперечной горизонтальной оси относительно точки пересечения сварного шва 2 с вертикальной осью днища составляет 75°. Сварной шов 2 не пересекает горизонтальную проекцию защитного экрана 3 на днище 1 цилиндрического котла 4 вагона-цистерны. Минимальное расстояние «s» от контура проекции защитного экрана 3 на днище 1 до сварного шва 2 составляет 10 мм.The tank car (Fig. 1, 2) contains a cylindrical boiler 4, including a bottom 1, which is a convex part of a cylindrical boiler 4, consisting of two parts connected by a weld 2. The angle of inclination "α" of the weld 2 to the horizontal horizontal axis relative to the point of intersection of the weld 2 with the vertical axis of the bottom is 75 °. The weld 2 does not intersect the horizontal projection of the protective screen 3 on the bottom 1 of the cylindrical boiler 4 of the tank car. The minimum distance “s” from the projection profile of the protective shield 3 on the bottom 1 to the weld 2 is 10 mm.

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в увеличении надежности днища котла вагона-цистерны под действием продольных эксплуатационных нагрузок.Thus, a technical result is achieved, which consists in increasing the reliability of the bottom of the boiler tank car under the action of longitudinal operating loads.

Claims

1. A tank car containing a cylindrical boiler, including a bottom, which is a convex part of a cylindrical boiler, consisting of two parts connected by a weld, a protective screen, characterized in that the location of the weld on the bottom of the boiler of the tank car is outside areas of possible impact during operation, and the angle of inclination α of the weld to the transverse horizontal axis of the bottom is from 10 to 75 °.

2. Tank car according to claim 1, characterized in that the weld connecting the two parts of the bottom does not intersect the transverse horizontal projection of the protective screen onto the convex part of the cylindrical boiler of the tank car.

3. Tank car according to claim 1, characterized in that the range of the angle of inclination of the weld is from 30 to 55 °.

4. The tank car according to claim 1, characterized in that the minimum distance s from the contour of the horizontal projection of the protective screen on the bottom to the weld is 10 mm.