RU2129978C1

RU2129978C1 - Railway tank car

Info

Publication number: RU2129978C1
Application number: RU98102699/13A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Филиппов; И.В. Козлов; В.В. Маловичко; А.Е. Скуратов; М.А. Горшков; В.В. Романов; Б.Л. Недорчук; П.М. Токарев
Original assignee: Московский государственный университет путей сообщения
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-05-10

Abstract

FIELD: railway transport; transportation of dangerous cargoes. SUBSTANCE: tank has barrel 1 with frame members 8-11 secured on frame 2, running gear 3 and hood 5 with drain-and-fill-in devices. Safety bows 6 with longitudinal braces 13 and cross braces are installed on top of barrel 1 at both sides from hood 5 at side of bottom plates 4 perpendicular to barrel axis. One end of each brace is rigidly connected with bow 6, and the other is fastened on frame members 8-11. EFFECT: increased safety of barrel in case of turning over of tank in accidents. 2 cl, 4 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, состоящие из котла с закрепленными на нем шпангоутами, ходовой части, колпака для сливоналивной арматуры, ходовых частей, автосцепного и тормозного оборудования (Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР. Альбом. М.: Транспорт, 1989 г., с.84-86). Railway tanks are known, consisting of a boiler with frames fixed on it, a running gear, a cap for drain valves, running gears, automatic coupler and brake equipment (Freight wagons of 1520 mm gauge of the USSR railways. Album. M .: Transport, 1989, p. .84-86).

Эти цистерны не имеют защитных устройств, предотвращающих повреждения сливоналивной арматуры при перевороте цистерн, например, в аварийных ситуациях. These tanks do not have protective devices to prevent damage to the overflow fittings when the tanks are turned over, for example, in emergency situations.

В качестве прототипа принята железнодорожная цистерна, включающая котел, состоящий из обечайки и днищ, поперечных шпангоутов, жестко закрепленных на обечайке, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, не менее чем две предохранительные дуги, установленные на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ, высота которых превышает высоту колпака и концы которых закреплены на котле, причем каждая дуга снабжена не менее, чем одним продольным и не менее, чем одним поперечным раскосами, один из концов которых закреплен на дуге, а второй конец закреплен на котле (патент России N 2038240, МКИ B 61 D 5/00, B 65 B 88/12 "Железнодорожная цистерна", 1993 г.). A railway tank was adopted as a prototype, including a boiler consisting of a shell and bottoms, transverse frames rigidly mounted on the shell, a chassis, a cap for drain valves, at least two safety arcs installed on the boiler on top of both sides of the cap from the bottoms , the height of which exceeds the height of the hood and the ends of which are fixed on the boiler, and each arc is equipped with at least one longitudinal and at least one transverse braces, one of the ends of which is fixed on the arc, and in Ora end is secured on the boiler (Russian patent N 2038240, IPC B 61 D 5/00, B 65 B 88/12 "Railway tank" 1993 YG).

Концы дуг и раскосов крепятся непосредственно к котлу. При переворотах цистерны в аварийных ситуациях на котел передаются значительные сосредоточенные усилия. Это может привести к повреждению и разгерметизации котла. The ends of the arcs and braces are attached directly to the boiler. When the tank flips in emergency situations, considerable concentrated efforts are transferred to the boiler. This can lead to damage and depressurization of the boiler.

Таким образом, известные конструкции не обеспечивают надежной защиты котла цистерн от значительных местных напряжений в зоне крепления элементов защитных дуг и раскосов, а следовательно, и предотвращение разгерметизации цистерн в аварийных ситуациях. Thus, the known designs do not provide reliable protection of the boiler of tanks from significant local stresses in the area of fastening of the elements of the protective arches and braces, and therefore, preventing the depressurization of tanks in emergency situations.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности и создание такой конструкции цистерны, которая обеспечивала бы надежную защиту котла и безопасность сливоналивной арматуры в аварийных ситуациях. The objective of the present invention is to increase the operational reliability and the creation of such a tank design, which would provide reliable protection of the boiler and the safety of overflow valves in emergency situations.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой железнодорожной цистерне, включающей котел, состоящий из обечайки и днищ, поперечные шпангоуты, жестко закрепленные на обечайке, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, не менее чем две предохранительные дуги, установленные на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ перпендикулярно оси котла, высота которых превышает высоту колпака и концы которых закреплены на котле, причем каждая дуга снабжена не менее чем одним продольным и не менее чем одним поперечным раскосами, один из концов которых закреплен на дуге, а второй конец закреплен на котле, согласно изобретению концы дуг и раскосов закреплены на шпангоутах. Кроме того, концы дуг закреплены на нейтральной оси шпангоутов. The task is achieved by the fact that in the proposed railway tank, which includes a boiler consisting of a shell and bottoms, transverse frames rigidly mounted on the shell, a chassis, a cap for drain valves, at least two safety arcs mounted on the boiler on top of both sides the cap from the bottoms perpendicular to the axis of the boiler, the height of which exceeds the height of the cap and the ends of which are fixed to the boiler, with each arc equipped with at least one longitudinal and at least one transverse race wasps, one end of which is fixed on the arc and a second end fixed to the boiler according to the invention the ends of the arcs and the braces are fixed on the frames. In addition, the ends of the arcs are fixed on the neutral axis of the frames.

Технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в повышении надежности защиты котла от повреждения концами предохранительных дуг и продольных раскосов при переворотах цистерн в аварийных ситуациях. The technical result obtained from the use of the present invention is to increase the reliability of protecting the boiler from damage by the ends of the safety arches and longitudinal braces during tank overturns in emergency situations.

За счет расположения концов дуг и раскосов на шпангоутах в аварийных ситуациях при переворотах цистерны усилия на котел значительно уменьшаются по сравнению с креплением концов дуг и раскосов непосредственно на котле. Due to the location of the ends of the arcs and braces on the frames in emergency situations during tank overturns, the efforts on the boiler are significantly reduced in comparison with the fastening of the ends of arcs and braces directly on the boiler.

Расположение концов дуг на нейтральной оси позволяет повысить надежность крепления дуг. The location of the ends of the arcs on the neutral axis improves the reliability of fastening of the arcs.

На фиг. 1 показан общий вид цистерны, на фиг. 2 - вид на цистерну с торца, на фиг. 3 - жесткое крепление концов предохранительных дуг и раскосов, на фиг. 4 - шарнирное крепление концов предохранительных дуг и раскосов. In FIG. 1 shows a general view of the tank, FIG. 2 is an end view of the tank, in FIG. 3 - rigid fastening of the ends of the safety arches and braces, in FIG. 4 - articulation of the ends of the safety arches and braces.

Цистерна состоит из котла 1, закрепленного на раме 2, ходовой части 3 (фиг. 1). Котел состоит из обечайки (1) и днищ 4. Цистерна может быть как с рамой 2, так и без нее. The tank consists of a boiler 1, mounted on a frame 2, the chassis 3 (Fig. 1). The boiler consists of a shell (1) and bottoms 4. The tank can be either with frame 2 or without it.

Сливом и наливом груза в цистерну и из нее управляют с помощью оборудования - арматуры, расположенной в верхней части котла 1 в колпаке 5. 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 the hood 5.

Предотвращение повреждения сливоналивной арматуры, например, при крушениях поезда (когда возможен переворот цистерны) обеспечивается с помощью прочных предохранительных дуг 6. Дуги 6 располагаются по обе стороны колпака 5. Дуги 6 могут устанавливаться перпендикулярно оси котла или с наклоном. Концы дуг 6 закреплены на котле 1 с помощью усиливающих шпангоутов 8-11, приваренных к котлу 1. Высота дуг 6 превышает высоту колпака 5. Поэтому при перевороте цистерны котел опирается на дуги 6, а не на колпак 5, что обеспечивает сохранность размещенной в нем сливоналивной арматуры. Дуги 6 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 поперечными вертикальными или наклонными раскосами 12. Один конец раскосов 12 жестко прикреплен к дуге 6, а второй - закреплен на шпангоуте 9-10. Prevention of damage to the overflow fittings, for example, when a train crashes (when a tank is overturned) is ensured by using strong safety arches 6. Arcs 6 are located on both sides of the hood 5. Arcs 6 can be installed perpendicular to the axis of the boiler or with an inclination. The ends of the arcs 6 are mounted on the boiler 1 using reinforcing frames 8-11, welded to the boiler 1. The height of the arcs 6 exceeds the height of the cap 5. Therefore, when the tank is turned over, the boiler rests on the arcs 6, and not on the cap 5, which ensures the safety of it drain fittings. Arcs 6 have a strength sufficient to support the mass of the entire tank with the load (inverted) 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 transverse vertical or inclined braces 12. One end of the braces 12 is rigidly attached to the arc 6, and the second is fixed to the frame 9-10.

Дуги 6 снабжены наклонными продольными раскосами 13. Один конец этих раскосов также жестко крепится к дуге 6, например, сваркой, а второй - к шпангоутам 8-11 шарнирно. The arcs 6 are equipped with inclined longitudinal braces 13. One end of these braces is also rigidly attached to the arc 6, for example by welding, and the other to the frames 8-11 pivotally.

Для повышения надежности соединения шарнирное крепление концов дуг 6, продольных раскосов 13 (и других необходимых элементов) к шпангоутам 8-11 производятся в зоне нейтральной оси (н.о.) шпангоутов 8-11, положение которой учитывается с учетом прилегающей к шпангоуту части листа котла 1 - фиг. 3, 4. Крепление конца дуги 6 (или раскосов) к шпангоуту 9 может осуществляться непосредственно и жестко, например, путем сварки 14 (фиг.3) или шарнирно с помощью переходного элемента 15 (фиг. 4). В этом случае конец дуги жестко крепится к переходному элементу 15. Сам переходной элемент 15 соединяется со шпангоутом 9 с помощью валика 16, выполняющего роль шарнира. To improve the reliability of the connection, the hinged ends of the arcs 6, longitudinal braces 13 (and other necessary elements) to the frames 8-11 are made in the zone of the neutral axis (n.o.) of frames 8-11, the position of which is taken into account taking into account the adjacent part of the sheet boiler 1 - FIG. 3, 4. The fastening of the end of the arc 6 (or braces) to the frame 9 can be carried out directly and rigidly, for example, by welding 14 (Fig. 3) or pivotally using a transition element 15 (Fig. 4). In this case, the end of the arc is rigidly attached to the transition element 15. The transition element 15 itself is connected to the frame 9 by means of a roller 16 acting as a hinge.

К верхней части раскосов 14 может жестко крепиться защитный лист 17. A protective sheet 17 can be rigidly attached to the upper part of the braces 14.

Шпангоуты могут быть сплошными кольцевыми - поз. 11, разомкнутыми, например, в зоне крепления котла 1 к раме 2 - поз. 9, 10, либо местными, например, поз. 8, выполненными специально для усиления мест крепления концов раскосов или дуг. The frames can be continuous ring - pos. 11, open, for example, in the area of the boiler 1 to the frame 2 - pos. 9, 10, or local, for example, pos. 8, made specifically to strengthen the attachment points of the ends of the braces or arcs.

Предохранительные дуги 6 с продольными раскосами 13 могут располагаться как симметрично относительно оси котла 1 или оси колпака, так и несимметрично. Раскосы могут 13 располагаться параллельно, а также могут быть непараллельными - сходящимися или расходящимися. Safety arches 6 with longitudinal braces 13 can be located both symmetrically with respect to the axis of the boiler 1 or the axis of the hood, or asymmetrically. The braces can 13 be located in parallel, and can also be non-parallel - converging or diverging.

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

При возможных переворотах в аварийных ситуациях нагрузка на котел 1 от защитных дуг 6 с листом 17 значительно уменьшается за счет более равномерного перераспределения нагрузки на котел через шпангоуты 8-11. In case of possible overturns in emergency situations, the load on the boiler 1 from the protective arcs 6 with the sheet 17 is significantly reduced due to a more uniform redistribution of the load on the boiler through the frames 8-11.

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

1. Railway tank, including a boiler, consisting of a shell and bottoms, transverse frames fixed to the shell, chassis, cap for drain valves, at least two safety arcs installed on the boiler on top of both sides of the hood from the bottoms, height which exceeds the height of the cap and the ends of which are fixed on the boiler, each arc equipped with at least one longitudinal and at least one transverse braces, one of the ends of which is fixed on the arc, and the second end is fixed on the boiler e, characterized in that the ends of the arcs and braces are fixed to the frames.

2. The tank according to claim 1, characterized in that the ends of the arcs are fixed on the neutral axis of the frames.