RU2039674C1

RU2039674C1 - Rail tank car

Info

Publication number: RU2039674C1
Application number: RU93041379A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Филиппов; Юрий Алексеевич Шмыров; Раиса Федоровна Канивец; Владимир Валентинович Маловичко; Вячеслав Александрович Двухглавов; Евгений Владимирович Сафонов; Виктор Борисович Кушнарев; Виктор Михайлович Абросимов
Original assignee: Московский государственный университет путей сообщения
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: rail vehicles. SUBSTANCE: rail tank car has body 1 mounted on frame 2 and consisting of shell and end plates 4, running gear 3, safety shields 5 and domes 7 with filling-and-draining devices. Fitted on tank shell are at least two safety bows to increase reliability of tank when heavy longitudinal forces act on it in case of collision. Each bow is installed in front of dome from side of end plate and is made so that its height is greater than height of dome. EFFECT: increased safety. 3 dwg

Description

Изобретение относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к цистернам для перевозки опасных грузов. The invention relates to rolling stock of railway transport, and in particular to tanks for the transport of dangerous goods.

Известны железнодорожные цистерны для перевозки опасных грузов (хлор, аммиак и др. ) состоящие из котла, укрепленного на платформе, колпака для сливоналивной арматуры, ходовых частей, автосцепного и тормозного оборудования [1]
Эти цистерны не имеют защитных устройств, предотвращающих повреждения торцовой части котла при воздействии на них больших продольных нагрузок, которые встречаются в эксплуатации при нарушении правил ведения маневровых работ и в аварийных ситуациях. В цистерне также отсутствуют устройства, предотвращающие повреждения колпака со сливоналивной арматурой при переворотах цистерн, например, во время крушений.Known railway tanks for the transport of dangerous goods (chlorine, ammonia, etc.) consisting of a boiler mounted on a platform, a cap for drain valves, running gears, coupler and brake equipment [1]
These tanks do not have protective devices to prevent damage to the end of the boiler when exposed to large longitudinal loads, which are encountered in operation in violation of the rules for shunting and in emergency situations. The tank also does not have devices that prevent damage to the cap with drain valves during tank overturns, for example, during wrecks.

Известны железнодорожные цистерны для перевозки опасных грузов (хлор, аммиак и др. ), состоящие из котла, укрепленного на платформе, колпак для сливоналивной арматуры, ходовых частей, автосцепного и тормозного оборудования [2]
Эти цистерны не имеют защитных устройств, предотвращающих повреждения сливоналивной арматуры при перевороте цистерн, а также днищ котла, например, при аварийных ситуациях.Famous railway tanks for the transport of dangerous goods (chlorine, ammonia, etc.), consisting of a boiler mounted on a platform, a cap for drain valves, running gears, coupler and brake equipment [2]
These tanks do not have protective devices to prevent damage to the overflow fittings during tank overturns, as well as boiler bottoms, for example, in emergency situations.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемой является железнодорожная цистерна, состоящая из котла с рамой, ходовой части и вертикальных предохранительных щитов, жестко закрепленных на раме напротив днищ котла с зазором между котлом. Со стороны днища щиты снабжены жестко прикрепленными к ним горизонтальными ребрами [3]
Эта цистерна не имеет защиты колпака. Поэтому в аварийных ситуациях при перевороте вагона возможно повреждение колпака и сливоналивной арматуры, загрязнение окружающей среды опасными для окружающей среды жидкостями, которые перевозятся в цистернах.The closest in technical essence to the proposed one is the railway tank, consisting of a boiler with a frame, a running gear and vertical safety shields rigidly mounted on the frame opposite the bottoms of the boiler with a gap between the boiler. From the bottom side, the shields are equipped with horizontal ribs rigidly attached to them [3]
This tank has no cap protection. Therefore, in emergency situations, when the car is overturned, the cap and drainage fittings may be damaged, environmental pollution by environmentally hazardous liquids that are transported in tanks.

Таким образом, известные конструкции не обеспечивают предотвращение разгерметизации цистерн в аварийных ситуациях. Thus, the known structures do not provide for the prevention of depressurization of tanks in emergency situations.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности и создание такой конструкции цистерны, которая обеспечивала бы безопасность котла и сливоналивной арматуры в аварийных ситуациях при перевороте цистерны, а также предотвращение разгерметизации цистерн и загрязнения окружающей среды опасными грузами, перевозимыми в цистернах. The purpose of the invention is to increase operational reliability and create such a tank design that would ensure the safety of the boiler and the drain valve in emergency situations when the tank is turned over, as well as the prevention of tank depressurization and environmental pollution by dangerous goods transported in tanks.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой железнодорожной цистерне, включающей котел, укрепленный на раме и состоящий из обечайки и днищ, вертикальные предохранительные щиты, каждый из которых жестко закреплен на раме напротив днищ котла с зазором между днищем и щитом, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ перпендикулярно оси котла установлены не менее чем две предохранительные дуги, высота которых превышает высоту колпака и концы которых закреплены на котле. This goal is achieved by the fact that in the proposed railway tank, which includes a boiler mounted on a frame and consisting of a shell and bottoms, vertical safety shields, each of which is rigidly mounted on the frame opposite the boiler bottoms with a gap between the bottom and the shield, chassis, cap for drain valves, on the boiler on top of both sides of the hood from the bottoms perpendicular to the axis of the boiler, at least two safety arcs are installed, the height of which exceeds the height of the hood and the ends of which are fixed to the boiler.

Отличительными признаками по сравнению с прототипом являются следующие: на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ перпендикулярно оси котла установлены не менее чем две предохранительные дуги, высота которых превышает высоту колпака и концы которых закреплены на котле. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Distinctive features in comparison with the prototype are the following: at least two safety arcs are installed on the boiler on top of both sides of the hood from the bottoms perpendicular to the axis of the boiler, the height of which exceeds the height of the hood and the ends of which are fixed to the boiler. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

В результате поиска и анализа патентной и научно-технической литературы не обнаружено технического решения, содержащего признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого решения. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". As a result of the search and analysis of patent and scientific and technical literature, no technical solution was found containing features similar to the distinguishing features of the proposed solution. Therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в предотвращении повреждения котла от продольных ударов в аварийных ситуациях, а также в предотвращении повреждения верхней части котла, в частности сливоналивной арматуры в аварийных ситуациях, в сокращении расходов на ремонт цистерн и обеззараживание окружающей среды при крушениях поездов, в составе которых имеются цистерны и когда происходит разгерметизация цистерн и загрязнение окружающей среды опасными грузами, перевозимыми в цистернах. The technical result obtained from the use of the present invention is to prevent damage to the boiler from longitudinal shocks in emergency situations, as well as to prevent damage to the upper part of the boiler, in particular drain valves in emergency situations, to reduce the cost of repairing tanks and disinfecting the environment in the event of a crash trains, in which there are tanks and when there is a depressurization of tanks and environmental pollution with dangerous goods transported in tanks.

На фиг. 1 показана цистерна, общий вид; на фиг. 2 цистерна, вид с торца; на фиг. 3 установка на котле предохранительных дуг. In FIG. 1 shows a tank, general view; in FIG. 2 tanks, end view; in FIG. 3 installation of safety arcs on the boiler.

Цистерна состоит из котла 1, закрепленного на раме 2, ходовой части 3. Котел состоит из обечайки и днищ 4. Напротив днищ 4 к раме 2 жестко прикреплены предохранительные щиты 5 на расстоянии z от днищ 4. Щиты могут располагаться вертикально 5 или с наклоном 6. Прочность и жесткость щитов 5 (6) увеличивается за счет усиления их вертикальными и горизонтальными ребрами, жестко приваренными к каждому щиту со стороны днища (не показаны). Предохранительные щиты 5 (6) предназначены для предотвращения повреждения котла при воздействии на них нерасчетных продольных нагрузок при авариях, нарушениях правил выполнения маневровых работ и т. п. The tank consists of a boiler 1, mounted on the frame 2, the chassis 3. The boiler consists of a shell and bottoms 4. Opposite the bottoms 4 to the frame 2 are securely attached safety shields 5 at a distance z from the bottoms 4. The shields can be placed vertically 5 or with a slope of 6 The strength and rigidity of the shields 5 (6) increases due to the strengthening of their vertical and horizontal ribs, rigidly welded to each shield from the bottom (not shown). Safety shields 5 (6) are designed to prevent damage to the boiler when exposed to off-design longitudinal loads during accidents, violations of the rules for performing shunting operations, etc.

Сливом и наливом груза в цистерну и из нее управляют с помощью оборудования (арматуры) расположенной в верхней части котла 1 в колпаке 7. The discharge and loading of cargo into and out of the tank is controlled using equipment (fittings) located in the upper part of the boiler 1 in cap 7.

Предотвращение повреждения сливоналивной арматуры, например, при крушениях поезда (когда возможен переворот цистерны) обеспечивается с помощью прочных предохранительных дуг 8. Дуги 8 располагаются по обе стороны колпака 7 перпендикулярно оси котла 1. Концы дуг 8 закреплены на котле 1 с помощью переходных пластин 10, приваренных к котлу. Высота дуг 8 превышает высоту колпака 7. Поэтому при перевороте цистерны котел опирается на дуги 8, а не на колпак 7, что обеспечивает сохранность размещенной в нем сливоналивной арматуры. Дуги 8 имеют прочность, достаточную для того, чтобы удержать на себе массу всей цистерны с грузом (в перевернутом положении) и могут изготавливаться, например, из труб диаметром не менее 70 мм. Для повышения прочности и устойчивости каждая дуга может быть усилена продольным раскосом 11 и поперечным раскосом (стойкой) 12. Один конец раскосов 11, 12 жестко прикреплен к дуге 8, а второй закреплен на котле 1 (пластине 10). Damage to the overflow fittings, for example, when a train crashes (when a tank is overturned) is prevented using durable safety arches 8. The arcs 8 are located on both sides of the hood 7 perpendicular to the axis of the boiler 1. The ends of the arcs 8 are mounted on the boiler 1 using adapter plates 10, welded to the boiler. The height of the arcs 8 exceeds the height of the cap 7. Therefore, when the tank is turned over, the boiler rests on the arcs 8, and not on the cap 7, which ensures the safety of the overflow fittings placed in it. Arcs 8 have a strength sufficient to support the mass of the entire tank with the load (in the inverted position) and can be made, for example, from pipes with a diameter of at least 70 mm. To increase strength and stability, each arc can be strengthened by a longitudinal brace 11 and a transverse brace (rack) 12. One end of the braces 11, 12 is rigidly attached to the arc 8, and the second is fixed to the boiler 1 (plate 10).

Для усиления дуги она может быть снабжена не только поперечной вертикальной стойкой (раскосом) 12, но и наклонными поперечными раскосами 13. Один конец этих раскосов также жестко крепится к дуге, например, сварной, а второй к котлу 1 (пластинам 10). Причем крепление концов наклонных поперечных раскосов 13 к котлу 1 может осуществляться как в нескольких точках (фиг. 2), так и в одной (фиг. 3). Для уменьшения напряжения в котле 1 и в дугах 8 с раскосами 11-13 соединение одного конца раскосов, например вертикального 12 (фиг. 3), выполняют жестким, например, сваркой. Соединение остальных концов раскосов 11, 13 и дуг 8 с котлом 1 выполняют шарнирным. С помощью осей 14, 15 шарнирных соединений концы дуг 9 и раскосов, например продольных 11, могут крепиться к котлу 1. Шарниры 14 воспринимают поперечные усилия, а шарниры 15 продольные. To strengthen the arc, it can be equipped not only with a transverse vertical strut (brace) 12, but also with inclined transverse braces 13. One end of these braces is also rigidly attached to the arc, for example, welded, and the other to the boiler 1 (plates 10). Moreover, the fastening of the ends of the inclined transverse braces 13 to the boiler 1 can be carried out both at several points (Fig. 2), and in one (Fig. 3). To reduce the voltage in the boiler 1 and in the arcs 8 with braces 11-13, the connection of one end of the braces, for example vertical 12 (Fig. 3), is performed by hard welding, for example. The connection of the remaining ends of the braces 11, 13 and arcs 8 with the boiler 1 is performed by a hinge. Using the axes 14, 15 of the swivel joints, the ends of the arcs 9 and braces, for example longitudinal 11, can be attached to the boiler 1. The hinges 14 absorb lateral forces, and the hinges 15 longitudinal.

При выполнении котла из нескольких царг разной толщины (когда центральная царга имеет большую толщину, чем остальные) дуги 8 целесообразно располагать на центральной, утолщенной царге, а концы продольных раскосов закреплять на соседних царгах, имеющих меньшую толщину. When a boiler is made of several drawers of different thicknesses (when the central drawer has a greater thickness than the others), it is advisable to place arcs 8 on the central, thickened drawer, and fix the ends of the longitudinal braces to adjacent drawbars with a smaller thickness.

Возможность достижения положительного эффекта при использовании предлагаемого технического решения может быть объяснена следующим образом. В аварийных ситуациях, когда возможен переворот цистерны, повреждений колпака 7 со сливоналивной арматурой не происходит, так как котел 1 в перевернутом положении опирается не на колпак 7, а на прочные предохранительные дуги 8. Днища 4 котла при этом предохраняются от повреждений предохранительными щитами 5(6). Поэтому не происходит разгерметизация цистерн и загрязнения окружающей среды перевозимыми в цистернах опасными грузами. The ability to achieve a positive effect when using the proposed technical solution can be explained as follows. In emergency situations, when the tank is overturned, damage to the cap 7 with the drain valve does not occur, since the boiler 1 in the inverted position does not rest on the cap 7, but on the solid safety arches 8. The bottoms 4 of the boiler are protected from damage by safety shields 5 ( 6). Therefore, there is no depressurization of tanks and environmental pollution by dangerous goods transported in tanks.

Предлагаемая железнодорожная цистерна работает следующим образом. The proposed railway tank operates as follows.

При возможных переворотах цистерны, когда колпак 7 оказывается внизу цистерны, происходит опирание котла 1 не на колпак 7, а на прочные предохранительные дуги 8. Продольные раскосы 11 снижают вероятность повреждения колпака 7 при действии на них больших продольных усилий. Поперечные раскосы 12, 13 позволяют воспринимать большие поперечные усилия. Шарнирные соединения 14, 15 концов 9 дуг 8 и раскосов 11 (13) с котлом 1 (пластинами 10) позволяют снизить технологические усилия, действующие на котел 1, отличие от случая, когда вся конструкция закреплена на котле жестко. Вместе с тем шарнирные соединения 14, 15 обеспечивают безопасное восприятие дугами 8 (а, следовательно, и котлом 1) отмеченных продольных и поперечных усилий большой величины и, соответственно, предохранение от повреждений колпака 7 со сливоналивной арматуры. With possible overturns of the tank, when the hood 7 is at the bottom of the tank, the boiler 1 is supported not by hood 7, but by strong safety arches 8. Longitudinal braces 11 reduce the likelihood of damage to the hood 7 when large longitudinal forces are applied to them. Cross braces 12, 13 allow you to perceive large lateral forces. Swivel joints 14, 15 of the ends 9 of the arcs 8 and of the braces 11 (13) with the boiler 1 (plates 10) can reduce the technological forces acting on the boiler 1, unlike the case when the whole structure is fixed to the boiler rigidly. At the same time, the swivel joints 14, 15 provide a safe perception by arcs 8 (and, consequently, the boiler 1) of the marked longitudinal and transverse forces of a large magnitude and, accordingly, protection against damage to the cap 7 from the drain valve.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить надежность железнодорожных цистерн для перевозки опасных грузов и обеспечить их экологическую безопасность. Using the proposed technical solution will improve the reliability of railway tanks for the transport of dangerous goods and ensure their environmental safety.

Claims

RAILWAY TANK, including a boiler mounted on the frame, consisting of a shell and bottoms, vertical safety shields, each of which is rigidly mounted on the frame opposite the boiler bottom with a gap between the bottom and the shield, a running gear and a cap for drain and tank fittings, characterized in that it is equipped with at least two safety arcs, each of which is mounted on top of the boiler in front of the hood from the bottom side perpendicular to the axis of the boiler and is made so that its height exceeds the height of the hood, and the end sections The arches of each safety arc are mounted on the side of the boiler.