RU2129979C1

RU2129979C1 - Railway tank car

Info

Publication number: RU2129979C1
Application number: RU98102700/13A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Филиппов; В.В. Маловичко; И.В. Козлов; 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 secured in frame 2, running gear 3, hood 5 with drain-and-fill-in devices. Safety bows 6, 7 are installed on top of barrel 1 from both sides of hood 5 at side of bottom plates 4. Height of bows exceeds that of hood 5. Each bow has cross braces and longitudinal braces 13. One end of each brace is rigidly connected with bow 6, 7, and other end is secured on barrel 1. Guard sheets 14 are fastened on longitudinal braces 13. Bows 6, 7 with longitudinal braces 13 and guard sheets 14 preclude injuries of hood 5 with drain-and-fill-in devices if tank turned upside down in accidents. EFFECT: enhanced safety of dangerous cargo transportation. 7 cl, 6 dwg

Description

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

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 /Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР. Альбом. Москва, Транспорт, 1982 г. , стр. 64-77; а.с. СССР N 1765042, МКИ B 61 D 5/00, B 65 B 88/12 "Железнодорожная цистерна", 1992 г./. There are 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, couplers and braking equipment / Freight wagons of 1520 mm gauge of the USSR railways. Album. Moscow, Transport, 1982, pp. 64-77; A.S. USSR N 1765042, MKI B 61 D 5/00, B 65 B 88/12 "Railway tank", 1992 /.

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

В качестве прототипа принята железнодорожная цистерна, включающая котел, состоящий из обечайки и днищ, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, не менее чем две предохранительные дуги, установленные на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ, причем высота дуг превышает высоту колпака, их концы закреплены на котле и каждая дуга снабжена не менее чем одним поперечным и не менее чем одним продольными раскосами, один из концов каждого раскоса 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, a running gear, 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, and the height of the arcs exceeds the height of the cap, their ends are fixed on the boiler and each arc is equipped with at least one transverse and at least one longitudinal braces, one end of each brace is fixed on the arc, and the other end is fixed on the boiler / Russian patent N 2038240, MKI B 61 D 5/00, B 65 B 88/12 Railway tank, 1993 /.

Предохранительные дуги могут защитить колпак со сливоналивной арматурой при крушениях и переворотах цистерны на твердой почве. Если переворот цистерны произойдет на мягком грунте, то предохранительные дуги могут вдавиться в грунт. В этом случае при перевороте цистерны или скольжении ее вдоль оси возможно повреждение колпака и сливоналивной арматуры, загрязнение окружающей среды опасными для окружающей среды жидкостями, которые перевозятся в цистернах. Safety arches can protect the cap with drain valves in the event of crashes and flips of the tank on solid soil. If the tank rolls over on soft ground, the safety arches may be pressed into the ground. In this case, when the tank is turned over or slides along its axis, damage to the cap and drainage fittings, environmental pollution by environmentally hazardous liquids that are transported in tanks, can be caused.

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.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности и создание такой конструкции цистерны, которая обеспечивала бы безопасность сливоналивной арматуры в аварийных ситуациях при любых условиях - вне зависимости от вида грунта, где может произойти крушение. The objective of the present invention is to increase the operational reliability and the creation of such a tank design, which would ensure the safety of overflow fittings in emergency situations under any conditions - regardless of the type of soil where a crash may occur.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой железнодорожной цистерне, включающей котел, состоящий из обечайки и днищ, ходовую часть, колпак для сливоналивной арматуры, не менее чем две предохранительные дуги, установленные на котле сверху по обе стороны колпака со стороны днищ, причем высота дуг превышает высоту колпака, их концы закреплены на котле, и каждая дуга снабжена не менее чем одним поперечными и не менее чем одним продольными раскосами, один из концов каждого раскоса закреплен на дуге, а второй конец закреплен на котле, согласно изобретению, к продольным раскосам сверху жестко прикреплен защитный лист. The task is achieved in that in the proposed railway tank, including a boiler consisting of a shell and bottoms, a running gear, 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, and the height of the arcs exceeds the height of the hood, their ends are fixed on the boiler, and each arc is equipped with at least one transverse and at least one longitudinal braces, one of the ends of each brace is fixed on the arc, and the other end is fixed on the boiler According to the invention, the longitudinal struts rigidly attached from above the protective sheet.

Кроме того:
- в защитном листе выполнен вырез, по меньшей мере, с одной стороны, перпендикулярной оси котла;
- в защитном листе выполнено отверстие;
- дуга имеет переменную кривизну;
- продольные раскосы расположены не параллельно друг другу;
- дуга расположена наклонно по отношению к поверхности котла;
- защитный лист снабжен подкрепляющим стержнем.Besides:
- a cutout is made in the protective sheet, at least on one side, perpendicular to the axis of the boiler;
- a hole is made in the protective sheet;
- the arc has a variable curvature;
- longitudinal braces are not parallel to each other;
- the arc is inclined with respect to the surface of the boiler;
- the protective sheet is provided with a reinforcing rod.

Технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в предотвращении повреждения верхней части котла, в частности, сливоналивной арматуры в аварийных ситуациях, если крушение произойдет в зоне мягкого грунта. The technical result obtained from the use of the present invention is to prevent damage to the upper part of the boiler, in particular, drain valves in emergency situations, if a crash occurs in the area of soft soil.

Это позволит сократить расходы на обеззараживание территорий, где могут происходить крушения поездов, в составе которых имеются цистерны, и когда происходит разгерметизация цистерн и загрязнение окружающей среды опасными грузами, перевозимыми в цистернах. This will reduce the cost of disinfecting areas where trains may crash, which include tanks, and when tanks are depressurized and the environment is polluted with dangerous goods transported in tanks.

Наличие защитного листа позволяет повысить надежность защиты колпака и сливоналивной арматуры, а также предохранить повреждения сливоналивной арматуры и колпака при продольных перемещениях цистерны в перевернутом состоянии. The presence of a protective sheet makes it possible to increase the reliability of protection of the cap and drain fittings, as well as to prevent damage to the drain fittings and cap during longitudinal movements of the tank in an inverted state.

Выполнение в защитном листе выреза или отверстия позволяет обеспечить доступ к арматуре, расположенной вне колпака на поверхности котла без усложнения конструкции и увеличения ее стоимости. Making a cutout or hole in the protective sheet allows access to fittings located outside the hood on the surface of the boiler without complicating the design and increasing its cost.

Выполнение дуги переменной кривизны позволяет снизить и более равномерно распределять удельное давление на грунт. Это позволит уменьшить величину вдавливания дуг в мягкий грунт, а следовательно, уменьшить и вероятность повреждения сливоналивной арматуры. Performing an arc of variable curvature allows you to reduce and more evenly distribute the specific pressure on the ground. This will reduce the amount of indentation of the arcs into soft soil, and consequently, reduce the likelihood of damage to the drainage fittings.

Выполнение продольных раскосов не параллельно друг другу позволяет использовать защитный лист максимально возможных размеров при различной конструкции выносных /вне колпака/ сливоналивных устройств и при разных диаметрах котла цистерны. The implementation of longitudinal braces not parallel to each other allows the use of a protective sheet of the maximum possible size for various designs of remote / outside the hood / drainage devices and for different diameters of the boiler tank.

Выполнение дуг наклонными позволяет повысить надежность защиты колпака при продольных перемещениях перевернутой цистерны. The execution of arcs inclined allows you to increase the reliability of the protection of the cap during longitudinal movements of the inverted tank.

Подкрепление защитного листа стержнем позволит повысить прочность листа. Reinforcing the protective sheet with a rod will increase the strength of the sheet.

Возможность достижения положительного эффекта при использовании предлагаемого технического решения может быть объяснена следующим образом. The ability to achieve a positive effect when using the proposed technical solution can be explained as follows.

В аварийных ситуациях, когда возможен переворот цистерны или скольжение ее в перевернутом положении вдоль оси котла, повреждений колпака со сливоналивной арматурой не происходит, так как котел в перевернутом положении опирается не на колпак, а на предохранительные дуги и защитный лист. Поэтому не происходит разгерметизации цистерн и загрязнения окружающей среды перевозимыми в цистернах опасными грузами. In emergency situations, when the tank can be turned over or it can slide in an inverted position along the axis of the boiler, there is no damage to the cap with drain valves, since the boiler in its inverted position does not rest on the cap, but on the safety arcs and protective sheet. Therefore, there is no depressurization of tanks and environmental pollution by dangerous goods transported in tanks.

На фиг. 1 показан общий вид цистерны, на фиг. 2 - вид на цистерну с торца, на фиг. 3 - установка на котле предохранительных дуг, на фиг. 4 - предохранительная дуга переменной кривизны; на фиг. 5 - предохранительная дуга со спрямленной центральной частью; на фиг. 6 - защитный лист с отверстием. In FIG. 1 shows a general view of the tank, FIG. 2 is an end view of the tank, in FIG. 3 - installation of safety arcs on the boiler, in FIG. 4 - a safety arch of variable curvature; in FIG. 5 - safety arc with a rectified central part; in FIG. 6 - a protective sheet with a hole.

Цистерна состоит из котла 1, закрепленного на раме 2, ходовой части 3 /фиг. 1/. Котел состоит из обечайки /1/ и днищ 4. 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.

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, цельных или составных. Дуги 6 располагаются по обе стороны колпака 5 перпендикулярно оси котла 1 или с наклоном - позиция 7. Концы дуг 6, 7 закреплены на котле 1 с помощью переходных пластин 8 или усиливающих шпангоутов - замкнутых 9 или разомкнутых 10, которые приварены к котлу 1. Высота дуг 6, 7 превышает высоту колпака 5. Поэтому при перевороте цистерны котел опирается на дуги 6,7, а не на колпак 5, что обеспечивает сохранность размещенной в нем сливоналивной арматуры. Дуги 6, 7 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 наклонными раскосами 11 и дополнительно-вертикальной стойкой /раскосом/ 12. Один конец раскосов 11-12 жестко прикреплен к дуге 6, 7, а второй - закреплен на котле 1. Prevention of damage to the overflow fittings, for example, when a train crashes / when a tank overturn is possible / is ensured by means of durable safety arches 6, solid or composite. Arcs 6 are located on both sides of the hood 5 perpendicular to the axis of the boiler 1 or with a slope - position 7. The ends of the arcs 6, 7 are fixed to the boiler 1 using adapter plates 8 or reinforcing frames - closed 9 or open 10, which are welded to the boiler 1. Height the arc 6, 7 exceeds the height of the cap 5. Therefore, when the tank is turned over, the boiler rests on the arcs 6.7, and not on the cap 5, which ensures the safety of the overflow fittings placed in it. Arcs 6, 7 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 transverse inclined braces 11 and an additional vertical strut / brace / 12. One end of braces 11-12 is rigidly attached to the arc 6, 7, and the second is fixed to the boiler 1.

Дуги 6, 7 снабжены наклонными продольными раскосами 13, например, из такого же материала, что и дуги 6, 7. Один конец этих раскосов также жестко крепится к дуге 6, 7, например, сваркой, а второй - к котлу 1 /переходным пластинам 8 или шпангоутам 9, 10/ - шарнирно. Продольные раскосы 13 могут быть как параллельными, так и сходящимися или расходящимися - фиг. 3. Arcs 6, 7 are equipped with inclined longitudinal braces 13, for example, of the same material as arcs 6, 7. One end of these braces is also rigidly attached to the arc 6, 7, for example, by welding, and the other to the boiler 1 / adapter plates 8 or frames 9, 10 / - pivotally. The longitudinal braces 13 can be either parallel or converging or diverging - FIG. 3.

Предохранительные дуги 6, 7 с продольными раскосами 13 могут располагаться как симметрично относительно оси котла 1 или оси колпака, так и несимметрично. Safety arches 6, 7 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.

К верхней части продольных раскосов 13 жестко крепится защитный лист 14. Защитный лист 14 может крепиться как поверх продольных раскосов 13, так и в плоскости их верхних образующих /если раскосы выполнены из труб/ или верхних поверхностей. The protective sheet 14 is rigidly attached to the upper part of the longitudinal braces 13. The protective sheet 14 can be attached both over the longitudinal braces 13 and in the plane of their upper generators / if the braces are made of pipes / or upper surfaces.

Для доступа к элементам арматуры 15, которые расположены вне колпака 5 в защитном листе 14, в одной из сторон, перпендикулярных оси котла, могут быть выполнены отверстия 16 или вырезы - в верхней части 17 или в нижней - 18 либо в любом другом необходимом месте. To access the fittings 15, which are located outside the cap 5 in the protective sheet 14, holes 16 or cutouts can be made in one of the sides perpendicular to the axis of the boiler — in the upper part 17 or in the lower part — 18 or in any other necessary place.

Дуги 6, 7 могут быть как постоянной кривизны, так и переменной /фиг. 4/, либо иметь прямой участок 19 /фиг. 5/. Длина прямого участка 19 может быть как равной, так и меньше или больше диаметра колпака. Неравномерная кривизна дуг 6, 7 выбирается из расчета равномерного распределения нагрузок при переворотах цистерн. Arcs 6, 7 can be either constant curvature or variable / Fig. 4 /, or have a straight section 19 / Fig. 5/. The length of the straight section 19 may be equal to or less than or greater than the diameter of the cap. The uneven curvature of the arcs 6, 7 is selected from the calculation of the uniform distribution of loads during the flips of the tanks.

Защитный лист 14 может крепиться как по всему контуру к дуге 6, продольным раскосам 13 и котлу 1, или шпангоутам 9, 10, так и только к отдельным этим элементам, например, только к продольным раскосам 13. The protective sheet 14 can be attached both along the entire contour to the arc 6, the longitudinal braces 13 and the boiler 1, or frames 9, 10, and only to these individual elements, for example, only to the longitudinal braces 13.

Верхняя часть защитного листа может крепиться непосредственно к дуге - фиг. 3 или с зазором 20 - фиг. 6. В последнем случае для усиления верхней кромки защитного листа 14 между продольными раскосами 13 может быть приварена перекладина 21. Для усиления всего защитного листа 14 одна или несколько дополнительных усиливающих перекладин могут быть проварены вдоль одной из сторон защитного листа 14 или с наклоном - позиция 22, в средней или нижней части - позиция 23. The upper part of the protective sheet can be attached directly to the arc - FIG. 3 or with a gap of 20 - FIG. 6. In the latter case, to strengthen the upper edge of the protective sheet 14 between the longitudinal braces 13, a crossbar 21 can be welded. To strengthen the entire protective sheet 14, one or more additional reinforcing bars can be welded along one side of the protective sheet 14 or with an inclination - position 22 , in the middle or lower part - position 23.

Концы дуг 6, 7 могут крепиться как к шпангоутам 9, так и непосредственно к самому котлу - вне зависимости от наличия на нем шпангоутов. The ends of the arcs 6, 7 can be attached both to the frames 9, and directly to the boiler itself - regardless of the presence of frames on it.

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

При возможных переворотах цистерны, когда колпак 5 оказывается внизу цистерны, происходит опирание котла 1 не на колпак 5, а на прочные предохранительные дуги 6, 7 с защитным усиливающим листом 14. При продольном перемещении цистерны в перевернутом на 180^o положении надежная защита колпака 5 со сливоналивной арматурой обеспечивается за счет защитного листа 14.When the tank turns over, when the cap 5 is at the bottom of the tank, the boiler 1 is supported not on the cap 5, but on the solid safety arches 6, 7 with a protective reinforcing sheet 14. When the tank is longitudinally moved in the 180 ^° position, the cap 5 is reliably protected drain fittings are provided due to the protective sheet 14.

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, a running gear, 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, and the height of the arcs exceeds the height of the cap, their ends mounted on the boiler and each arc is equipped with at least one transverse and at least one longitudinal braces, one of the ends of each brace is fixed on the arc, and the second end is mounted on the boiler, characterized in that the gesture to the longitudinal braces is from above attached to the protective sheet.

2. The tank according to claim 1, characterized in that a cut-out is made in the protective sheet on at least one side perpendicular to the axis of the boiler.

3. The tank under item 1, characterized in that a hole is made in the protective sheet.

4. The tank under item 1, characterized in that the arc has a variable curvature.

5. The tank according to claim 1, characterized in that the longitudinal braces are not parallel to each other.

6. The tank according to claim 1, characterized in that the arc is located obliquely with respect to the surface of the boiler.

7. The tank according to claim 1, characterized in that the protective sheet is provided with a reinforcing rod.