RU204634U1

RU204634U1 - Tank container

Info

Publication number: RU204634U1
Application number: RU2021105955U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Маненков; Сергей Анатольевич Денисенко; Андрей Михайлович Шалыгин; Виктор Васильевич Гурулёв; Николай Викторович Дорохов; Роман Александрович Петрий
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш"); Общество с ограниченной ответственностью «РусАлТранс»
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для хранения и транспортировки грузов и может быть использована на железнодорожном, автомобильном и водном транспорте. Контейнер-цистерна, состоящий из котла, включающего обечайку и днища, к которым примыкают соединительные кольца, продольных балок, торцевых рам, включающих раскосы, элементов крепления, проставок, выполненные охватывающими элементы крепления, к внутренней стороне торцевых рам и раскосов присоединены опорные кольца, при этом соединение опорного кольца и соединительного кольца происходит не менее, чем через три проставки толщиной h. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в упрощении конструкции контейнера-цистерны за счет уменьшения количества элементов и сварных швов в соединении котла с торцевыми рамами, а, следовательно, снижения трудоемкости изготовления, при сохранении надежности и минимального количества тепловых потерь. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The claimed utility model relates to devices for storing and transporting goods and can be used in rail, road and water transport. A tank container, consisting of a boiler, including a shell and a bottom, to which connecting rings are adjacent, longitudinal beams, end frames, including braces, fastening elements, spacers made of female fastening elements, support rings are attached to the inner side of the end frames and braces, with The connection between the support ring and the connecting ring takes place through at least three spacers of thickness h. The technical result of the claimed utility model is to simplify the design of the tank container by reducing the number of elements and welds in the connection of the boiler with the end frames, and, consequently, reducing the complexity of manufacturing, while maintaining reliability and a minimum amount of heat losses. 3 C.p. f-ly, 2 dwg.

Description

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для хранения и транспортировки грузов и может быть использована на железнодорожном, автомобильном и водном транспорте.The claimed utility model relates to devices for storing and transporting goods and can be used in rail, road and water transport.

Известен контейнер-цистерна, включающий в себя котел, корпус которого выполнен из композиционного материала и состоит из цилиндрической обечайки с кольцевыми шпангоутами, торцевых днищ, к внешней поверхности которых примыкает опорное соединительное кольцо котла, также включающий в себя соединенные между собой с помощью боковых нижних и верхних продольных брусьев две торцевые рамы с замыкающими опорными кольцами, и образованные верхними и нижними поперечными поясами, вертикальными стойками с закрепленными по углам грузозахватными угловыми фитинговыми упорами и верхними и нижними диагональными распорками, соединяющими вертикальные стойки с поперечными поясами, опорное соединительное кольцо котла также выполнено из композиционного материала, при этом цилиндрическая обечайка котла, торцевые днища, опорные соединительные кольца котла, а также кольцевые шпангоуты обечайки представляют собой единую цельную конструкцию, которая в целом получена путем филаментной и кольцевой намотки ровинга, а котел соединен с торцевыми рамами посредством сопрягающихся между собой его соединительного опорного кольца и замыкающего опорного кольца торцевой рамы и опирается в зонах кольцевых шпангоутов на промежуточные боковые продольные брусья, которые дополнительно связывают между собой торцевые рамы и подкреплены в зонах опирания котла, вертикальными и наклонными поясами (RU №148712, МПК B65D 88/12, опубл. 10.12.2014).Known tank container, which includes a boiler, the body of which is made of a composite material and consists of a cylindrical shell with annular frames, end bottoms, to the outer surface of which the support connecting ring of the boiler adjoins, which also includes interconnected by means of lateral lower and the upper longitudinal bars are two end frames with closing support rings, and formed by the upper and lower transverse belts, vertical posts with load-gripping corner fitting stops and upper and lower diagonal spacers attached at the corners, connecting the vertical posts with the transverse belts, the support connecting ring of the boiler is also made of composite material, while the cylindrical shell of the boiler, end bottoms, support connecting rings of the boiler, as well as the ring frames of the shell represent a single one-piece structure, which is generally obtained by filament and ring winding of roving, and the boiler is connected to the end frames by means of its connecting support ring and the closing support ring of the end frame mating with each other and rests in the zones of annular frames on intermediate side longitudinal bars, which additionally connect the end frames to each other and are reinforced in the boiler support zones by vertical and inclined belts ( RU No. 148712, IPC B65D 88/12, publ. 10.12.2014).

Недостатком известного технического решения аналога является низкий уровень эксплуатационных характеристик из-за прилегания встык соединительного опорного кольца котла и замыкающего опорного кольца торцевой рамы и отсутствие возможности установить между ними проставки, а также выполнение корпуса цистерны из композитного материала путем феламентной намотки ровинга, что приводит к её удорожанию. The disadvantage of the known technical solution of the analogue is the low level of operational characteristics due to the abutment of the connecting support ring of the boiler and the closing support ring of the end frame and the inability to install spacers between them, as well as the implementation of the tank body made of composite material by means of felament winding of roving, which leads rise in price.

Известен вагон-цистерна для перевозки затвердевающих грузов, содержащий теплоизолированный котел, закрепленный по концам посредством лежневых опор, жестко установленных на раме, и в средней части посредством лап котла, жестко установленных на ответной части рамы, при этом между лапами котла и ответной частью рамы установлены прокладки из теплоизоляционного материала (RU №172920, МПК B61D 5/06, B65D 90/12, опубл. 31.07.2017).A known tank car for the transportation of solidifying cargo, containing a heat-insulated boiler, fixed at the ends by means of stanchions rigidly mounted on the frame, and in the middle part by means of the boiler legs rigidly mounted on the counterpart of the frame, while between the legs of the boiler and the counterpart of the frame are installed gaskets made of heat-insulating material (RU No. 172920, IPC B61D 5/06, B65D 90/12, publ. 07/31/2017).

Недостатком известного технического решения аналога является недостаточный уровень предотвращения тепловых потерь и низкая степень защиты элементов крепления в соединении между котлом и рамой, что отрицательно сказывается на надежности конструкции. The disadvantage of the known technical solution of the analogue is the insufficient level of prevention of heat losses and the low degree of protection of the fastening elements in the connection between the boiler and the frame, which negatively affects the reliability of the structure.

Наиболее близким техническим решением является контейнер-цистерна, включающий цилиндрический котел с днищами, каждое из которых через седловую опорную конструкцию присоединено к торцевой раме, имеющей строповочные уголки, причем по крайней мере один из седловых опорных элементов включает в себя первое кольцо, приваренное к цистерне, второе кольцо, которое выполнено в виде углового профиля с одним радиальным фланцем, приваренным к поверхности торцевой рамы, расположенной перпендикулярно к оси цистерны, и одним аксиальным фланцем, расположенным параллельно оси котла, и третье кольцо, вставленное между первым и вторым кольцами, при этом не менее чем одно днище котла в осевом направлении выступает за соответствующую торцевую раму, первое кольцо имеет аксиальный фланец, приваренный к цилиндрической части котла, и обращенный наружу радиальный фланец, третье кольцо имеет аксиальный фланец, расположенный параллельно аксиальному фланцу второго кольца, к которому он приварен, и радиальный фланец, расположенный параллельно радиальному фланцу первого кольца, с которым он соединен (RU №2021958, МПК B65D 88/12, опубл. 30.10.1994).The closest technical solution is a tank container, including a cylindrical boiler with bottoms, each of which is connected through a saddle support structure to an end frame having slinging corners, and at least one of the saddle support elements includes a first ring welded to the tank, the second ring, which is made in the form of an angular profile with one radial flange welded to the surface of the end frame, located perpendicular to the axis of the tank, and one axial flange located parallel to the axis of the boiler, and the third ring inserted between the first and second rings, while not less than one boiler bottom protrudes axially beyond the corresponding end frame, the first ring has an axial flange welded to the cylindrical part of the boiler and a radial flange facing outward, the third ring has an axial flange parallel to the axial flange of the second ring to which it is welded, and radial flange located parallel to the radial flange of the first ring to which it is connected (RU # 2021958, IPC B65D 88/12, publ. 10/30/1994).

Недостатком наиболее близкого технического решения является использование большого количества элементов конструкции и сварных швов, что соответственно приводит к удорожанию конструкции, а также к сложности и трудоемкости при её производстве, к тому же применение большого количества сварных швов отрицательно сказывается на надежности конструкции.The disadvantage of the closest technical solution is the use of a large number of structural elements and welds, which, accordingly, leads to an increase in the cost of the structure, as well as to the complexity and laboriousness of its production, besides, the use of a large number of welded seams negatively affects the reliability of the structure.

Задачей полезной модели является создание более простой и менее трудоемкой при изготовлении конструкции с сохранением её надежности и минимального количества тепловых потерь.The task of the utility model is to create a simpler and less labor-consuming structure in the manufacture of a structure while maintaining its reliability and a minimum amount of heat losses.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в упрощении конструкции контейнера-цистерны за счет уменьшения количества элементов и сварных швов в соединении котла с торцевыми рамами, а, следовательно, снижения трудоемкости изготовления, при сохранении надежности и минимального количества тепловых потерь.The technical result of the claimed utility model is to simplify the design of the tank container by reducing the number of elements and welds in the connection of the boiler with the end frames, and, consequently, reducing the complexity of manufacturing, while maintaining reliability and a minimum amount of heat losses.

Указанный технический результат достигается тем, что контейнер-цистерна, состоящий из котла, включающего обечайку и днища, к которым примыкают соединительные кольца, продольных балок и торцевых рам, включающих раскосы, элементов крепления, проставок, выполненные охватывающими элементы крепления, к внутренней стороне торцевых рам и раскосов присоединены опорные кольца, соединение опорного кольца и соединительного кольца происходит не менее, чем через три проставки, изготовленных из стеклотекстолита, толщиной 30-200 мм.The specified technical result is achieved by the fact that a tank container, consisting of a boiler, including a shell and a bottom, which are adjoined by connecting rings, longitudinal beams and end frames, including braces, fastening elements, spacers made covering fastening elements, to the inner side of the end frames and the braces are connected to the support rings, the connection of the support ring and the connecting ring occurs through at least three spacers made of fiberglass, with a thickness of 30-200 mm.

Признаками заявляемой полезной модели являются:The features of the claimed utility model are:

1. Контейнер-цистерна;1. Tank container;

2. состоящий из котла;2. consisting of a boiler;

3. включающего обечайку; 3. including the shell;

4. днища; 4. bottoms;

5. к днищам примыкают соединительные кольца;5. connecting rings adjoin the bottoms;

6. состоящий из продольных балок; 6. Consisting of longitudinal beams;

7. торцевых рам;7. end frames;

8. включающих раскосы;8. including braces;

9. элементов крепления;9. fasteners;

10. проставок;10. spacers;

11. проставки выполнены охватывающими элементы крепления; 11. the spacers are made to cover the fastening elements;

12. к внутренней стороне торцевых рам и раскосов присоединены опорные кольца;12. Support rings are attached to the inner side of the end frames and braces;

13. соединение опорного кольца и соединительного кольца происходит не менее, чем через три проставки;13. the connection of the support ring and the connecting ring occurs through at least three spacers;

14. толщина проставок находится в диапазоне 30-200 мм;14. The thickness of the spacers is in the range of 30-200 mm;

15. проставки изготовлены из стеклотекстолита; 15. spacers are made of fiberglass;

16. закрепление соединительного кольца котла с опорным кольцом рамы может быть выполнено с помощью болтовых соединений;16. the fastening of the connecting ring of the boiler with the support ring of the frame can be done by means of bolted connections;

17. закрепление соединительного кольца котла с опорным кольцом рамы может быть выполнено с помощью ШТОГ-соединений.17. Fastening of the connecting ring of the boiler with the support ring of the frame can be done with STOG connections.

Признаки 1-12 являются общими с прототипом, признаки 13-14 являются существенными отличительными признаками полезной модели, признаки 15-17 являются дополнительными признаками, раскрывающими частные случаи реализации технического решения. Features 1-12 are common with the prototype, features 13-14 are essential distinctive features of the utility model, features 15-17 are additional features that reveal particular cases of implementation of the technical solution.

Предложенная полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 - общий вид контейнера-цистерны; на фиг. 2 - соединение опорного и соединительного кольца через проставку.The proposed utility model is illustrated by drawings. FIG. 1 - General view of the tank container; in fig. 2 - connection of the support and connecting ring through a spacer.

Контейнер-цистерна (фиг. 1) состоит из котла 1, который включает в себя цилиндрическую обечайку 2 с торцевыми днищами 3, к которым по всему периметру посредством сварки примыкают соединительные кольца 4, а также оборудована сливо-наливным оборудованием 5. Контейнер-цистерна кроме того включает в себя продольные балки 6 и торцевые рамы 7, включающие в себя фитинги 8 и раскосы 9. К внутренней стороне торцевых рам 7 и к внутренней стороне раскосов 9 посредством сварки присоединены опорные кольца 10. Дополнительно на каждое опорное кольцо 10 в нижней части посредством сварки присоединен усиливающий элемент 11, представляющий собой полукольцо. The tank container (Fig. 1) consists of a boiler 1, which includes a cylindrical shell 2 with end bottoms 3, to which joining rings 4 adjoin by welding along the entire perimeter, and is also equipped with loading and unloading equipment 5. The tank container, in addition to In addition, it includes longitudinal beams 6 and end frames 7, including fittings 8 and braces 9. To the inner side of the end frames 7 and to the inner side of the braces 9, support rings 10 are welded together. Additionally, for each support ring 10 in the lower part by means of welding, a reinforcing element 11 is attached, which is a half-ring.

Котел 1 закреплен с торцевыми рамами 7 посредством сопрягающихся между собой соединительных колец 4 котла 1 и опорных колец 10 торцевой рамы 7. Каждое соединительное кольцо 4 котла 1 и опорное кольцо 10 торцевой рамы 7 соединены между собой по всей длине сопряжения с помощью элементов крепления 12 (фиг. 2). Сопряжение может реализовываться, например, болтовым соединением, ШТОГ-соединением. Между соединительным кольцом 4 и опорным кольцом 10 в местах прохождения элементов крепления 12 расположены проставки 13. Соединение каждого опорного 10 и соединительного 4 колец происходит не менее чем через три проставки 13 толщиной h. Толщина h находится в диапазоне 30-200 мм. Проставки 13 выполнены охватывающими элементы крепления 12 и изготовлены из материала с низкой теплопроводностью, например, из стеклотекстолита.The boiler 1 is fixed to the end frames 7 by means of mating connecting rings 4 of the boiler 1 and the support rings 10 of the end frame 7. Each connecting ring 4 of the boiler 1 and the support ring 10 of the end frame 7 are interconnected along the entire length of the interface using fastening elements 12 ( Fig. 2). Mating can be realized, for example, with a bolt connection, STOG connection. Spacers 13 are located between the connecting ring 4 and the supporting ring 10 at the points of passage of the fastening elements 12. The connection of each supporting 10 and connecting 4 rings occurs through at least three spacers 13 of thickness h . The thickness h is in the range of 30-200 mm. The spacers 13 are made to enclose the fastening elements 12 and are made of a material with low thermal conductivity, for example, of fiberglass.

Применение данного материала обусловлено целым рядом его характеристик, в том числе диэлектрическими свойствами, механической прочностью, химической стойкостью (стеклотекстолит не боится атмосферных воздействий и химически агрессивных сред). Материал безопасен для человека, он не выделяет в воздух вредных веществ, отличается взрывобезопасностью. Применение стеклотекстолита позволяют свести площадь поверхностей теплопередачи между цистерной и рамой к минимуму.The use of this material is due to a number of its characteristics, including dielectric properties, mechanical strength, chemical resistance (fiberglass is not afraid of atmospheric influences and chemically aggressive environments). The material is safe for humans, it does not emit harmful substances into the air, it is explosion-proof. The use of fiberglass allows to reduce the area of heat transfer surfaces between the tank and the frame to a minimum.

Внесение в конструкцию контейнера-цистерны между каждым соединительным кольцом 4 и опорным кольцом 10 проставок 13 не менее, чем в трех местах прохождения крепежных элементов, толщиной h в диапазоне 30-200 мм позволяет избежать большого количества элементов конструкции и сварных швов, что соответственно ведет к упрощению конструкции контейнера-цистерны в целом, снижается сложность и трудоемкость при его производстве, а также это приводит к уменьшению металлоёмкости и удешевлению конструкции. Применение проставок толщиной менее 30 мм не обеспечивает минимальное количество тепловых потерь, а применение толщины более 200 мм экономически нецелесообразно и не дает дополнительной защиты, а также может привести к нарушению целостности конструкции. Рекомендуется использовать не более тридцати проставок, так как использование более тридцати проставок экономически нецелесообразно и не упрощает конструкцию.The introduction into the structure of the tank container between each connecting ring 4 and the support ring 10 of spacers 13 at least in three places of passage of fasteners, with a thickness of h in the range of 30-200 mm, allows avoiding a large number of structural elements and welds, which accordingly leads to simplification of the design of the tank container as a whole, the complexity and labor intensity of its production is reduced, and this also leads to a decrease in metal consumption and a reduction in the cost of the structure. The use of spacers with a thickness of less than 30 mm does not provide a minimum amount of heat losses, and the use of a thickness of more than 200 mm is economically inexpedient and does not provide additional protection, and can also lead to a violation of the integrity of the structure. It is recommended to use no more than thirty spacers, since using more than thirty spacers is economically impractical and does not simplify the design.

Дополнительно применение не менее трех проставок 13 толщиной h в диапазоне 30-200 мм из стеклотекстолита позволяет свести площадь поверхностей теплопередачи между цистерной и рамой к минимуму, что положительно влияет на прочность и долговечность соединения торцевой рамы 7 с котлом 1, а соответственно приводит к надежности контейнера-цистерны.Additionally, the use of at least three spacers 13 with a thickness h in the range of 30-200 mm made of fiberglass allows to reduce the area of heat transfer surfaces between the tank and the frame to a minimum, which positively affects the strength and durability of the connection of the end frame 7 with the boiler 1, and, accordingly, leads to the reliability of the container -tanks.

Примером использования полезной модели может быть изготовленный контейнер-цистерна, в конструкции которого использовано двенадцать проставок толщиной 100 мм, данное исполнение соединения котла с торцевой рамой позволило обеспечить должную степень надежности и сохранить минимальное количество тепловых потерь, снизить трудоемкость изготовления, избежав большого количества элементов и сварных швов в соединении котла с торцевыми рамами, тем самым упростить конструкцию в целом.An example of using a utility model can be a manufactured tank container, in the design of which twelve spacers 100 mm thick were used, this design of the connection of the boiler with the end frame made it possible to ensure the proper degree of reliability and maintain a minimum amount of heat losses, reduce the labor intensity of manufacturing, avoiding a large number of elements and welded seams in the connection of the boiler with the end frames, thereby simplifying the structure as a whole.

По сравнению с известным техническим решением, предлагаемое решение совокупностью существенных признаков позволяет уменьшить количество элементов и сварных швов в соединении котла с торцевыми рамами, тем самым снизить трудоемкость изготовления и добиться упрощения конструкции всего контейнера-цистерны, при сохранении надежности и минимального количества тепловых потерь.Compared with the known technical solution, the proposed solution, by a combination of essential features, makes it possible to reduce the number of elements and welds in the connection of the boiler with the end frames, thereby reducing the labor intensity of manufacturing and achieving a simplified design of the entire tank container, while maintaining reliability and a minimum amount of heat losses.

Claims

1. A tank container, consisting of a boiler, including a shell and a bottom, to which connecting rings are adjacent, longitudinal beams, end frames, including braces, fastening elements, spacers made of female fastening elements, support rings are attached to the inner side of the end frames and braces , characterized in that the connection of the support ring and the connecting ring occurs through at least three spacers of thickness h.

2. A tank container according to claim 1, characterized in that the spacers are made of fiberglass.

3. A tank container according to claim 1, characterized in that the fastening of the connecting ring of the boiler with the support ring of the frame is made by means of bolted connections.

4. A tank container according to claim 1, characterized in that the fastening of the connecting ring of the boiler with the support ring of the frame is made using STOG connections.