RU208584U1

RU208584U1 - Hopper car

Info

Publication number: RU208584U1
Application number: RU2021124703U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Маненков; Владислав Николаевич Мачульский; Сергей Анатольевич Денисенко; Виктор Валерьевич Осыка; Дмитрий Владимирович Кугрышев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Первый промышленный оператор" (ООО "ППО")
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2021-12-24

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции крытого вагона-хоппера, предназначенного для перевозки сыпучих грузов. Заявленный технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере, включающем в себя ходовые части, автосцепные устройства, раму и кузов, состоящий из боковых и торцевых стен, бункеров, снабженных разгрузочными люками, и крышу, снабженную загрузочными люками и жестко соединенными с ее внутренней поверхностью поперечными силовыми элементами, состоящими из центрального участка и боковых участков, согласно полезной модели внутри кузова размещены продольные силовые элементы, ориентированные вдоль продольной оси крыши, жестко соединенные с внутренней поверхностью крыши с обеих сторон загрузочного проема, размещенные в пазах, выполненных в поперечных силовых элементах и жестко соединенных с ними, при этом геометрическая форма паза определена геометрическим профилем продольного силового элемента, размещенного в пазе. 13 з.п. ф-лы, 5 фиг.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the design of a covered hopper car intended for the transport of bulk cargo. The claimed technical result is achieved by the fact that in the hopper car, which includes chassis, automatic couplers, a frame and a body consisting of side and end walls, bins equipped with unloading hatches, and a roof equipped with loading hatches and rigidly connected to its inner surface of the transverse power elements, consisting of a central section and side sections, according to the utility model, longitudinal power elements are placed inside the body, oriented along the longitudinal axis of the roof, rigidly connected to the inner surface of the roof on both sides of the loading opening, placed in grooves made in the transverse power elements and rigidly connected to them, while the geometric shape of the groove is determined by the geometric profile of the longitudinal power element placed in the groove. 13 w.p. f-ly, 5 figs.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции крытого вагона-хоппера, предназначенного для перевозки сыпучих грузов.The utility model relates to the field of railway transport, in particular, to the construction of a covered hopper car intended for the transportation of bulk cargo.

Известен кузов вагона-хоппера (Патент на полезную модель RU №197041U1, МПК B61D 17/16, МПК B61D 7/00, опубликован 12.08.2019), содержащий раму с хребтовой и поперечными балками, крышу с загрузочными люками, боковые стены с ребрами жесткости, выполненные с наклонными частями торцевые стены с ребрами жесткости и с опорными стойками, днище с бункерами и разгрузочными люками.The body of a hopper car is known (Patent for utility model RU No. 197041U1, IPC B61D 17/16, IPC B61D 7/00, published on 12.08.2019), containing a frame with backbone and transverse beams, a roof with loading hatches, side walls with stiffeners end walls made with inclined parts with stiffening ribs and with support posts, a bottom with bunkers and unloading hatches.

Известен кузов вагона-хоппера (Патент на полезную модель RU №104125U1, МПК B61D 17/00, опубликован 10.05.2011), имеющий максимальную ширину В, для перевозки сыпучих грузов, содержащий раму, боковые и торцевые стены, бункеры, снабженные внутренними разгрузочными люками с крышками, крышу, снабженную верхними загрузочными люками с крышками, причем прямоугольный проем в свету каждого загрузочного люка имеет ширину А, измеряемую параллельно торцевой стене кузова, и длину С, измеряемую параллельно боковой стене кузова, отличающийся тем, что отношение ширины А проема каждого загрузочного люка в свету к максимальной ширине "В" вагона находится в пределах A/B=0,23÷0,40, а отношение длины С проема каждого загрузочного люка в свету к его ширине А находится в пределах С/А=1,5÷2,7.The body of a hopper car is known (Patent for utility model RU No. 104125U1, IPC B61D 17/00, published on 05/10/2011), having a maximum width B, for transporting bulk cargo, containing a frame, side and end walls, bunkers equipped with internal unloading hatches with covers, a roof equipped with top loading hatches with covers, and a rectangular opening in the light of each loading hatch has a width A, measured parallel to the end wall of the body, and a length C, measured parallel to the side wall of the body, characterized in that the ratio of the width A of the opening of each loading of the clear hatch to the maximum width "B" of the car is in the range A / B = 0.23 ÷ 0.40, and the ratio of the length C of the opening of each loading hatch in the clear to its width A is in the range C / A = 1.5 ÷ 2.7.

К недостатку известных технических решений следует отнести достаточно широкую вариативность как “шага” расположения загрузочных люков на крыше вагона, так и конструкции погрузочных эстакад, в части “шага” расположения дозирующих устройств, осуществляющих погрузку вагона через загрузочные люки, что приводит к повышению трудоемкости погрузочных работ, вследствие необходимости дополнительных маневровых работ по перемещению вагона на эстакаде для осуществления равномерной и полной загрузки вагона.The disadvantage of the known technical solutions is a fairly wide variability of both the "step" of the location of loading hatches on the roof of the car, and the design of loading ramps, in terms of the "step" of the arrangement of metering devices that load the car through the loading hatches, which leads to an increase in the complexity of loading operations , due to the need for additional shunting work to move the car on the overpass to carry out uniform and full loading of the car.

Известен кузов крытого вагона-хоппера (Патент на полезную модель RU №187465 U1, МПК B61D 7/00, B61D 17/16 опубликован 06.03.2019), содержащий раму, боковые и торцевые стены, бункеры, снабженные разгрузочными люками, крышу, имеющую длину А и снабженную верхним загрузочным люком, имеющим длину В, отличающийся тем, что отношение длины А крыши к длине В загрузочного люка задано из диапазона от 1,007 до 1,561.The body of a covered hopper car is known (Patent for utility model RU No. 187465 U1, IPC B61D 7/00, B61D 17/16 published on 03/06/2019), containing a frame, side and end walls, bunkers equipped with unloading hatches, a roof having a length A and equipped with an upper loading door having a length B, characterized in that the ratio of the roof length A to the length B of the loading door is set in the range from 1.007 to 1.561.

Недостатком аналога является невысокая степень надежности, так как один сплошной люк не обеспечивает должной прочности и жесткости конструкции, а одна крышка создаёт проблемы при сильных порывах ветра, так как усложняется процесс её открывания и поддерживания в открытом положении. The disadvantage of the analogue is a low degree of reliability, since one continuous hatch does not provide the required strength and rigidity of the structure, and one cover creates problems in case of strong gusts of wind, since the process of opening and maintaining it in the open position is complicated.

Наиболее близким техническим решением является крыша вагона-хоппера (Патент на полезную модель RU №187 585 U1, МПК B61D 17/12, B61D 7/00, опубликован 12.03.2019), содержащая обшивку и соединённые с ней подкрепляющие поперечные элементы, состоящие из плоской средней части и дугообразных боковых частей, отличающаяся тем, что между нижними концами подкрепляющих поперечных элементов закреплены усиливающие стержни, по краям средней части подкрепляющих поперечных элементов посредством сквозных прорезей установлены вертикальные косынки, выполненные с пазами в основаниях для охвата усиливающих стержней, при этом нижние кромки дугообразных боковых частей подкрепляющих поперечных элементов усилены прутками, а в нижних частях вертикальных косынок установлены рёбра жёсткости.The closest technical solution is the roof of the hopper car (Patent for utility model RU No. 187 585 U1, IPC B61D 17/12, B61D 7/00, published on 12.03.2019), containing a skin and reinforcing transverse elements connected to it, consisting of a flat the middle part and arcuate side parts, characterized in that reinforcing rods are fixed between the lower ends of the reinforcing transverse elements, along the edges of the middle part of the reinforcing transverse elements by means of through slots, vertical scarves are installed, made with grooves in the bases to cover the reinforcing rods, while the lower edges of the arcuate the lateral parts of the reinforcing transverse elements are reinforced with rods, and stiffening ribs are installed in the lower parts of the vertical gussets.

Недостатком наиболее близкого технического решения является сложность конструкции крыши вагона-хоппера, а также высокая трудоемкость при ее изготовлении и монтаже.The disadvantage of the closest technical solution is the complexity of the structure of the roof of the hopper car, as well as the high labor intensity in its manufacture and installation.

Технической проблемой, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание более упрощенной конструкции крыши вагона-хоппера, менее трудоемкой в изготовлении и монтаже, при этом обеспечивая её высокую степень надежности и способность выдерживать нагрузки при погрузке и не деформироваться.The technical problem solved by the proposed utility model is the creation of a more simplified structure of the roof of the hopper car, which is less laborious to manufacture and install, while ensuring its high degree of reliability and the ability to withstand loads during loading and not deform.

Технический результат заключается в упрощении конструкции вагона-хоппера, за счет сокращения числа конструктивных элементов при изготовлении и технологических операций, необходимых при монтаже, с одновременным обеспечением надежности вагона-хоппера, способного выдерживать нагрузки при погрузке и не деформироваться.The technical result consists in simplifying the design of the hopper car, by reducing the number of structural elements during manufacture and technological operations required during installation, while ensuring the reliability of the hopper car, capable of withstanding loads during loading and not deforming.

Технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппер, включающем в себя ходовые части, автосцепные устройства, раму и кузов, состоящий из боковых и торцевых стен, бункеров, снабженных разгрузочными люками и крышу, снабженную загрузочными люками и жестко соединенными с её внутренней поверхностью поперечными силовыми элементами, состоящими из центрального участка и боковых участков, согласно полезной модели внутри кузова размещены продольные силовые элементы, ориентированные вдоль продольной оси крыши, жестко соединенные с внутренней поверхностью крыши с обеих сторон загрузочного проема, размещенные в пазах, выполненных в поперечных силовых элементах и жестко соединенных с ними, при этом геометрическая форма паза определена геометрическим профилем продольного силового элемента, размещенного в пазе.The technical result is achieved by the fact that in a hopper car, which includes undercarriages, automatic couplers, a frame and a body consisting of side and end walls, bunkers equipped with unloading hatches and a roof equipped with loading hatches and rigidly connected to its inner surface by transverse load-bearing elements, consisting of a central section and side sections, according to the utility model, inside the body there are longitudinal load-bearing elements oriented along the longitudinal axis of the roof, rigidly connected to the inner surface of the roof on both sides of the loading opening, placed in grooves made in transverse load-bearing elements and rigidly connected to them, while the geometrical shape of the groove is determined by the geometrical profile of the longitudinal load-bearing element placed in the groove.

Кузов может быть выполнен из алюминия.The body can be made of aluminum.

Кузов может быть выполнен из сплавов на основе алюминия.The body can be made of aluminum-based alloys.

Кузов может быть выполнен из стали.The body can be made of steel.

Поперечные силовые элементы и продольные силовые элементы могут быть выполнены из алюминия.Transverse load-bearing members and longitudinal load-bearing members can be made of aluminum.

Поперечные силовые элементы и продольные силовые элементы могут быть выполнены из сплавов на основе алюминия.Transverse load-bearing members and longitudinal load-bearing members can be made of aluminum-based alloys.

Поперечные силовые элементы и продольные силовые элементы могут быть выполнены из стали.Transverse load-bearing members and longitudinal load-bearing members can be made of steel.

Поперечные силовые элементы и продольные силовые элементы могут быть соединены между собой и крышей при помощи сварки.Transverse load-bearing members and longitudinal load-bearing members can be connected to each other and to the roof by welding.

Продольные силовые элементы могут быть размещены в пазах, выполненных в поперечных силовых элементах в месте сопряжения каждого бокового участка поперечного силового элемента и его центрального участка.Longitudinal strength members can be placed in grooves made in transverse strength members at the interface of each lateral section of the transverse strength member and its central section.

Продольные силовые элементы могут быть размещены в пазах, выполненных в боковых участках поперечных силовых элементов.Longitudinal strength members can be placed in grooves made in lateral sections of transverse strength members.

Продольные силовые элементы могут быть выполнены из профиля.Longitudinal strength members can be made from a profile.

Количество продольных силовых элементов с каждой стороны от загрузочного проема может составлять 1-6.The number of longitudinal load-bearing elements on each side of the loading opening can be 1-6.

Продольные силовые элементы могут быть выполнены цельными.Longitudinal load-bearing elements can be made in one piece.

Продольные силовые элементы могут быть выполнены составными.Longitudinal load-bearing elements can be made composite.

Длина продольных силовых элементов может быть равна длине крыши.The length of the longitudinal strength members can be equal to the length of the roof.

Поперечные силовые элементы могут быть установлены равномерно вдоль продольной оси крыши.The transverse load-bearing members can be installed evenly along the longitudinal axis of the roof.

Поперечные силовые элементы могут быть установлены неравномерно вдоль продольной оси крыши.The transverse load-bearing members can be installed unevenly along the longitudinal axis of the roof.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид вагона-хоппера; на фиг. 2 - вид крыши сверху; на фиг. 3 - разрез крыши, вид на поперечный силовой элемент; на фиг. 4 – вид на крышу снизу; на фиг. 5 - вид Б, место сопряжения поперечного и продольного силового элемента крыши.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings. FIG. 1 shows a general view of a hopper car; in fig. 2 - top view of the roof; in fig. 3 - section of the roof, view of the transverse load-bearing element; in fig. 4 - bottom view of the roof; in fig. 5 - view B, the place of conjugation of the transverse and longitudinal load-bearing element of the roof.

Вагон-хоппер (фиг.1) включает в себя ходовые части 1, автосцепные устройства 2, раму 3 и кузов 4, состоящий из двух боковых 5 и двух торцевых 6 стен, бункеров 7, снабженных разгрузочными люками 8, и крышу 9, снабженную загрузочным проемом 10 (фиг. 2) и загрузочными люками 11, а также силовой каркас 9.1 (фиг. 3), включающий в себя поперечные силовые элементы 12 и продольные силовые элементы 13. Рама 3, кузов 4, поперечные силовые элементы 12 и продольные силовые элементы 13 выполнены из металлов или сплавов на их основе, например, рама 3 из стали, кузов 4, поперечные силовые элементы 12 и продольные силовые элементы 13 из стали, алюминия или сплавов на его основе.The hopper car (Fig. 1) includes undercarriage 1, automatic couplers 2, frame 3 and body 4, consisting of two side 5 and two end 6 walls, bunkers 7 equipped with unloading hatches 8, and a roof 9 equipped with a loading opening 10 (Fig. 2) and loading hatches 11, as well as the load-bearing frame 9.1 (Fig. 3), which includes transverse load-bearing elements 12 and longitudinal load-bearing elements 13. Frame 3, body 4, transverse load-bearing elements 12 and longitudinal load-bearing elements 13 are made of metals or alloys based on them, for example, the frame 3 is made of steel, the body 4, the transverse load-bearing members 12 and the longitudinal load-bearing members 13 are made of steel, aluminum or alloys based on it.

Продольные силовые элементы 13 ориентированы вдоль продольной оси крыши 9 кузова 4. Поперечные силовые элементы 12 ориентированы перпендикулярно продольной оси крыши 9 кузова 4. The longitudinal load-bearing elements 13 are oriented along the longitudinal axis of the roof 9 of the body 4. The transverse load-bearing elements 12 are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the roof 9 of the body 4.

Поперечные силовые элементы 12 расположены внутри кузова 4 и жестко соединены, например, сваркой, с внутренней поверхностью крыши 9 (фиг. 4). Поперечные силовые элементы 12 выполняют основополагающую функцию в создании жесткой и прочной конструкции крыши 9 кузова 4 вагона-хоппера, так как являются связующим звеном для продольных силовых элементов 13, установлены последовательно вдоль продольной оси крыши 9 кузова 4 и могут быть расположены, например, равномерно или неравномерно. Каждый поперечный силовой элемент 12 содержит три участка - центральный участок 12.2 и два боковых участка 12.1, которые повторяют форму крыши 9 и жестко соединены с её внутренней поверхностью. The transverse strength members 12 are located inside the body 4 and are rigidly connected, for example by welding, to the inner surface of the roof 9 (Fig. 4). The transverse load-bearing elements 12 perform a fundamental function in creating a rigid and durable structure of the roof 9 of the body 4 of the hopper car, since they are a connecting link for the longitudinal load-bearing elements 13, are installed in series along the longitudinal axis of the roof 9 of the body 4 and can be located, for example, evenly or uneven. Each transverse strength element 12 contains three sections - a central section 12.2 and two side sections 12.1, which repeat the shape of the roof 9 and are rigidly connected to its inner surface.

В настоящей заявке под загрузочным люком 11 понимается люковый проем, то есть проем в свету загрузочного проема, который ограничивается стенками, а именно поперечными силовыми элементами 12. In the present application, the loading hatch 11 is understood to mean a hatchway, that is, an opening in the light of the loading opening, which is bounded by the walls, namely by the transverse load-bearing elements 12.

В верхней части места перехода от центральной части 12.2 к каждой боковой части 12.1 поперечных силовых элементов 12 (фиг. 5) выполнены пазы 14 для установки в них продольных силовых элементов 13. Продольные силовые элементы 13 могут быть выполнены, например, из профиля (уголка, полосы, тавра, трубы), а также могут быть, например, цельными или составными, и установлены на всю длину крыши. Продольные силовые элементы 13 жестко соединены с крышей 9 и поперечными силовыми элементами 12, например, с помощью сварки. In the upper part of the place of transition from the central part 12.2 to each side part 12.1 of the transverse load-bearing elements 12 (Fig. 5), grooves 14 are made for installing longitudinal load-bearing elements 13. Longitudinal load-bearing elements 13 can be made, for example, from a profile (angle, strips, brands, pipes), and can also be, for example, one-piece or composite, and installed over the entire length of the roof. The longitudinal strength members 13 are rigidly connected to the roof 9 and the transverse strength members 12, for example, by welding.

С каждой стороны от загрузочного проема 10 в соответствующие пазы 14, выполненные в боковых участках 12.1 поперечного силового элемента 12, могут быть установлены дополнительные продольные силовые элементы 13 для придания дополнительной жесткости и прочности силового каркаса 9.1 крыши 9. Не рекомендовано устанавливать более шести продольных силовых элементов 13 с каждой из сторон, так как это приведет к утяжелению и удорожанию конструкции. On each side of the loading opening 10, additional longitudinal load-bearing elements 13 can be installed in the corresponding grooves 14, made in the lateral sections 12.1 of the transverse load-bearing element 12, to give additional rigidity and strength to the load-bearing frame 9.1 of the roof 9. It is not recommended to install more than six longitudinal load-bearing elements 13 on each side, as this will lead to a heavier and more expensive structure.

При этом геометрическая форма паза 14, в котором установлен продольный силовой элемент 13, определяется геометрическим профилем продольного силового элемента 13, размещаемого в пазу 14, что позволяет устанавливать продольные силовые элементы 13 на всю длину крыши 9 кузова 4 с образованием не поверхностного соединения (встык, внахлест) между элементами конструкции, а обеспечивая введение и установку продольного силового элемента 13 в поперечный силовой элемент 12 с последующим жестким закреплением, обуславливающим создание одновременно надежной и простой конструкции крыши 9 кузова 4 вагона-хоппера. In this case, the geometric shape of the groove 14 in which the longitudinal strength element 13 is installed is determined by the geometric profile of the longitudinal strength element 13 placed in the groove 14, which allows the longitudinal strength elements 13 to be installed over the entire length of the roof 9 of the body 4 with the formation of a non-surface connection (butt, overlap) between the structural elements, and providing the introduction and installation of the longitudinal load-bearing element 13 into the transverse load-bearing element 12, followed by rigid fastening, causing the creation of a simultaneously reliable and simple structure of the roof 9 of the body 4 of the hopper car.

Использование продольных силовых элементов 13, установленных в пазах 14 поперечных силовых элементов 12 в предложенном варианте обеспечивает создание надежного каркаса 9.1 крыши 9 кузова 4, выдерживающего нагрузки при эксплуатации, при этом становится возможным сократить количество конструктивных элементов, отказаться от их сложной конфигурации, а также сократить количество технологических операций при монтаже, что значительно упрощает производство, а соответственно упростить всю конструкцию вагона-хоппера, при обеспечении высокой надежности. The use of longitudinal load-bearing elements 13 installed in the grooves 14 of the transverse load-bearing elements 12 in the proposed embodiment provides the creation of a reliable frame 9.1 of the roof 9 of the body 4, which can withstand the loads during operation, while it becomes possible to reduce the number of structural elements, abandon their complex configuration, and also reduce the number of technological operations during installation, which greatly simplifies production, and, accordingly, simplifies the entire structure of the hopper car, while ensuring high reliability.

Таким образом, применение заявленной полезной модели позволяет значительно уменьшить число конструктивных элементов силового каркаса и сократить число технологических операций, необходимых при их монтаже, при этом обеспечить необходимую жесткость и прочность загрузочного проема и крыши, стойкость к нагрузке при осуществлении погрузочных работ, обслуживании и способности к длительной эксплуатации без возникновения деформации, а соответственно упрощается конструкция всего вагона-хоппера, при этом обеспечивается высокая надежность.Thus, the use of the claimed utility model can significantly reduce the number of structural elements of the load-bearing frame and reduce the number of technological operations required during their installation, while ensuring the necessary rigidity and strength of the loading opening and roof, resistance to load during loading operations, maintenance and the ability to long-term operation without deformation, and accordingly, the design of the entire hopper car is simplified, while ensuring high reliability.

Claims

1. A hopper car, which includes undercarriage, automatic couplers, a frame and a body consisting of side and end walls, bunkers equipped with unloading hatches, and a roof equipped with loading hatches and rigidly connected to its inner surface by transverse load-bearing elements consisting of from the central section and side sections, characterized in that longitudinal strength elements are located inside the body, oriented along the longitudinal axis of the roof, rigidly connected to the inner surface of the roof on both sides of the loading opening, placed in grooves made in transverse strength elements and rigidly connected to them , in this case, the geometric shape of the groove is determined by the geometric profile of the longitudinal load-bearing element located in the groove.

2. A hopper car according to claim 1, characterized in that the body, transverse load-bearing elements and longitudinal load-bearing elements are made of aluminum.

3. A hopper car according to claim 1, characterized in that the body, transverse load-bearing elements and longitudinal load-bearing elements are made of aluminum-based alloys.

4. A hopper car according to claim 1, characterized in that the body, frame, transverse load-bearing elements and longitudinal load-bearing elements are made of steel.

5. A hopper car according to claim 1, characterized in that the transverse load-bearing elements and the longitudinal load-bearing elements are connected to each other and the roof by welding.

6. A hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are placed in grooves made in the transverse load-bearing elements at the interface of each lateral section of the transverse load-bearing element and its central section.

7. A hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are placed in grooves made in the lateral sections of the transverse load-bearing elements.

8. Hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are made of a profile.

9. A hopper car according to claim 1, characterized in that the number of longitudinal load-bearing elements on each side of the loading opening is 1-6.

10. A hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are made in one piece.

11. A hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are made composite.

12. Hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal load-bearing elements are installed over the entire length of the roof.

13. A hopper car according to claim 1, characterized in that the transverse load-bearing elements are installed evenly along the longitudinal axis of the roof.

14. Hopper car according to claim 1, characterized in that the transverse load-bearing elements are installed unevenly along the longitudinal axis of the roof.