RU219484U1

RU219484U1 - DUMP CAR

Info

Publication number: RU219484U1
Application number: RU2023114164U
Authority: RU
Inventors: Олег Евгеньевич Ковшов; Ирина Валерьевна Стрельченко; Андрей Михайлович Шалыгин
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Filing date: 2023-05-30
Publication date: 2023-07-20

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к грузовым вагонам типа думпкар, предназначенным для перевозки сыпучих и кусковых грузов и снабженным устройством для механизированной разгрузки. Технический результат, достигаемый полезной моделью, - повышение надежности вагона-самосвала за счёт исключения риска повреждения вагона при использовании в конструкции хребтовой балки пазов. Вагон-самосвал, содержащий кузов, механизмы разгрузки, верхнюю раму, нижнюю раму, содержащую хребтовую балку, шкворневые балки и поперечные цилиндровые балки для поворота кузова, выполненные с переменной высотой, при этом сварная хребтовая балка рамы выполнена из толстолистовых элементов нижнего и верхнего оснований, двух вертикальных стенок и торцевых планок, причем сварная конструкция выполнена таким образом, что вертикальные стенки находятся на расстоянии от свободного края оснований, отличающийся тем, что с каждой боковой стороны балки в вертикальных стенках выполнены пазы с бортиками, изготовленными из стального листа, при этом расстояние L между краями двух пазов со стороны подпятникового места составило 480…520 мм, расстояние L1 между крайним пазом и подпятниковым местом - 620…680 мм, а пространство L2 между двумя пазами составило 140…220 мм. 8 з.п. ф-лы, 4 ил. The utility model relates to railway transport, namely to freight wagons of the dumpcar type, intended for the transportation of bulk and lumpy goods and equipped with a device for mechanized unloading. The technical result achieved by the utility model is an increase in the reliability of a dump car due to the elimination of the risk of damage to the car when grooves are used in the design of the center beam. A dump car containing a body, unloading mechanisms, an upper frame, a lower frame containing a main beam, pivot beams and transverse cylinder beams for turning the body, made with variable height, while the welded main beam of the frame is made of thick-plate elements of the lower and upper bases, two vertical walls and end plates, and the welded structure is made in such a way that the vertical walls are at a distance from the free edge bases, characterized in that on each side of the beam in the vertical walls there are grooves with sides made of steel sheet, while the distance L between the edges of the two grooves from the side of the thrust bearing was 480...520 mm, the distance L1 between the extreme groove and the thrust bearing was 620...680 mm, and the space L2 between the two grooves was 140...220 mm. 8 w.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к грузовым вагонам типа думпкар, предназначенным для перевозки сыпучих и кусковых грузов и снабженным устройством для механизированной разгрузки.The utility model relates to railway transport, namely to freight wagons of the dumpcar type, intended for the transportation of bulk and lumpy goods and equipped with a device for mechanized unloading.

Из патента на изобретение РФ № 2428336 известен саморазгружающийся вагон типа думпкар, включающий верхнюю раму с осями поворота кузова, состоящую из поперечных балок, соединенных с продольными балками, и верхнего и нижнего листов, между которыми закреплены деревянные брусья или другие упругие элементы, нижнюю раму, содержащую хребтовую балку с разгрузочными цилиндрами, расположенными по обеим ее сторонам, при этом верхняя рама, ширина которой равна расстоянию между осями поворота кузова, оперта нижним листом непосредственно на хребтовую балку нижней рамы.From the patent for the invention of the Russian Federation No. 2428336, a self-unloading dump car-type car is known, including an upper frame with axes of rotation of the body, consisting of transverse beams connected to longitudinal beams, and upper and lower sheets, between which wooden beams or other elastic elements are fixed, a lower frame containing a spinal beam with unloading cylinders located on both sides, while the upper frame, the width of which is equal to the distance between the axes of rotation of the body, supported by the bottom sheet directly on the center beam of the lower frame.

Недостатком известного технического решения является его недостаточная надежность, обусловленная тем, что при эксплуатации магистральные трубы расположены непосредственно под рамой, а это не обеспечивает надежность транспортировки грузов, а также последующую беспрепятственную разгрузку, так как существует большая вероятность повреждения магистральных труб. Конструкция хребтовой балки не позволяет размещение магистральных труб через неё, чтобы скрыть их.The disadvantage of the known technical solution is its lack of reliability, due to the fact that during operation the main pipes are located directly under the frame, and this does not ensure the reliability of cargo transportation, as well as subsequent unhindered unloading, since there is a high probability of damage to the main pipes. The design of the main beam does not allow the placement of main pipes through it in order to hide them.

Из патента РФ на изобретение № 2501687 известен саморазгружающийся вагон типа думпкар, включающий верхнюю раму с осями поворота кузова, нижнюю раму с хребтовой балкой с закрепленными на ней по обеим сторонам разгрузочными цилиндрами, при этом верхняя рама выполнена из одного листа, прочность и жесткость которого выбрана с учетом динамических и статических нагрузок, которые возникают в процессе эксплуатации думпкара заданной грузоподъемности, опирающегося по краям на продольные балки и прикрепленные к ним связывающие продольные балки с листом кронштейны с закрепленными в них осями поворота кузова, а в средней части - на упругие элементы, закрепленные на хребтовой балке по всей ее длине.From the patent of the Russian Federation for the invention No. 2501687, a self-discharging dump car-type car is known, including an upper frame with axes of rotation of the body, a lower frame with a spinal beam with unloading cylinders fixed on it on both sides, while the upper frame is made of a single sheet, the strength and rigidity of which is selected taking into account the dynamic and static loads that arise during the operation of a dump car of a given carrying capacity, based on the edges on the longitudinal beams and brackets attached to them connecting the longitudinal beams with the sheet with body rotation axes fixed in them, and in the middle part - on elastic elements fixed on the center beam along its entire length.

Основным главным недостатком известного технического решения, из которого известна хребтовая балка рамы вагона, при использовании которой в вагоне-самосвале отсутствует возможность размещения магистральных труб через хребтовую балку, а только под самой рамой и соответственно существует большая вероятность повреждения этих самых труб при разгрузке перевозимого груза.The main main disadvantage of the known technical solution, from which the car frame center beam is known, when using which in a dump car there is no possibility of placing main pipes through the center beam, but only under the frame itself, and accordingly there is a high probability of damage to these same pipes when unloading the transported cargo.

Из патента РФ на полезную модель № 212855 известен вагон-самосвал, содержащий кузов, цилиндры разгрузки со штоками, верхнюю раму, нижнюю раму, содержащую хребтовую балку, две шкворневые балки с опорами для поворота кузова, поперечные цилиндровые балки с опорами для поворота кузова, шкворневые и поперечные цилиндровые балки выполнены с переменной высотой, при этом высота шкворневых и поперечных цилиндровых балок в средней части соответствует высоте хребтовой балки, уровень верхнего пояса по краям шкворневых и поперечных цилиндровых балок расположен ниже, чем уровень верхнего пояса указанных балок в их средней части, опоры для поворота кузова закреплены на верхнем поясе по краям шкворневых и поперечных цилиндровых балок, отличающийся тем, что верхняя рама содержит поперечные и продольные балки, не выходящие за габариты поперечных и продольных балок, ограничивающих верхнюю раму по наружному периметру, верхняя рама снабжена кронштейнами, расположенными с противоположных сторон каждой опоры для поворота кузова, с образованием пар кронштейнов, кронштейны каждой пары жестко соединены с вертикальными стенками соседних поперечных балок верхней рамы, кронштейны каждой пары выступают вниз за пределы поперечных балок, с которыми они соединены и выполнены в указанной выступающей части с отверстиями для размещения и закрепления в них оси поворота кузова, предназначенной для размещения в опоре для поворота кузова.From the patent of the Russian Federation for utility model No. 212855, a dump car is known, containing a body, unloading cylinders with rods, an upper frame, a lower frame containing a center beam, two pivot beams with supports for body rotation, transverse cylinder beams with supports for body rotation, pivot and transverse cylinder beams are made with variable height, while the height of the pivot and transverse cylinder beams in the middle part corresponds to the height of the main beam, the level of the upper chord along the edges of the pivot and transverse cylinder beams is lower than the level of the upper chord of these beams in their middle part, the supports for turning the body are fixed on the upper chord along the edges of the pivot and transverse cylinder beams, characterized in that the upper frame contains transverse and longitudinal beams that do not go beyond the dimensions of the transverse and longitudinal beams that limit the upper frame along the outer perimeter , the upper frame is provided with brackets located on opposite sides of each support for body rotation, with the formation of pairs of brackets, the brackets of each pair are rigidly connected to the vertical walls of adjacent transverse beams of the upper frame, the brackets of each pair protrude downward beyond the transverse beams with which they are connected and are made in the said protruding part with holes for accommodating and fixing in them the axis of rotation of the body, intended for placement in the support for body rotation.

Недостатком известного технического решения, из которого известна хребтовая балка рамы вагона, при использовании которой в вагоне-самосвале отсутствует возможность прокладки магистральных труб сквозь хребтовую балку, а только под или над самой рамой и соответственно существует большая вероятность повреждения этих самых труб при разгрузке перевозимого груза.The disadvantage of the known technical solution, from which the car frame center beam is known, when using which in a dump car there is no possibility of laying main pipes through the center beam, but only under or above the frame itself, and accordingly there is a high probability of damage to these same pipes when unloading the transported cargo.

По совокупности существенных признаков патент № 212855 выбран в качестве наиболее близкого аналога.On the basis of essential features, patent No. 212855 was chosen as the closest analogue.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание надёжного вагона-самосвала типа думпкар, обладающего и обеспечивающего более высокую защиту от повреждения магистральных труб воздухопровода при разгрузке перевозимого груза, по сравнению с аналогами.The technical problem solved by the proposed utility model is the creation of a reliable dump car-type dump car, which has and provides higher protection against damage to the main pipes of the air duct when unloading the transported cargo, in comparison with analogues.

Технический результат, достигаемый полезной моделью - повышение надежности вагона-самосвала за счёт исключения риска повреждения вагона при использовании в конструкции хребтовой балки пазов.The technical result achieved by the utility model is to increase the reliability of a dump car by eliminating the risk of damage to the car when using grooves in the design of the center beam.

Технический результат достигается за счет того, что вагон-самосвал, содержащий кузов, механизмы разгрузки, верхнюю раму, нижнюю раму, содержащую хребтовую балку, шкворневые балки и поперечные цилиндровые балки для поворота кузова, выполненные с переменной высотой, при этом сварная хребтовая балка рамы выполнена из толстолистовых элементов нижнего и верхнего оснований, двух вертикальных стенок и торцевых планок, причем сварная конструкция выполнена таким образом, что вертикальные стенки находятся на расстоянии от свободного края оснований, отличающийся тем, что с каждой боковой стороны балки в вертикальных стенках выполнены пазы с бортиками изготовленными из стального листа, при этом расстояние L между краями двух пазов со стороны подпятникового места составляет 480…520 мм, расстояние L1 между крайним пазом и подпятниковым местом - 620…680 мм, а пространство L2 между двумя пазами составляет 140…220 мм.The technical result is achieved due to the fact that a dump car containing a body, unloading mechanisms, an upper frame, a lower frame containing a main beam, pivot beams and transverse cylinder beams for body rotation, made with variable height, while the welded main beam of the frame is made of thick-sheet elements of the lower and upper bases, two vertical walls and end strips, and the welded structure is made in such a way that the vertical The main walls are located at a distance from the free edge of the bases, characterized in that on each side of the beam in the vertical walls there are grooves with sides made of steel sheet, while the distance L between the edges of the two grooves from the side of the thrust bearing is 480 ... 520 mm, the distance L1 between the extreme groove and the thrust bearing is 620 ... 680 mm, and the space L2 between the two grooves is 140 ...

Конструкция хребтовой балки представляет собой в поперечном сечении замкнутый коробчатый профиль.The design of the center sill is a closed box-shaped profile in cross section.

Нижнее и верхнее основания хребтовой балки могут быть выполнены шириной 350…700 мм.The lower and upper bases of the main beam can be made with a width of 350 ... 700 mm.

Нижнее и верхнее основания хребтовой балки могут быть выполнены толщиной 10…40 мм.The lower and upper bases of the main beam can be made with a thickness of 10…40 mm.

Вертикальные стенки хребтовой балки могут быть выполнены толщиной 10…40 мм. The vertical walls of the main beam can be made with a thickness of 10…40 mm.

Вертикальные стенки хребтовой балки могут быть выполнены шириной 250…700 мм.The vertical walls of the center beam can be made with a width of 250…700 mm.

Нижнее основание хребтовой балки может быть выполнено с выемками по длинным своим сторонам.The lower base of the spinal beam can be made with recesses along its long sides.

Пазы и бортики могут иметь форму вытянутого овала.The grooves and sides can be in the form of an elongated oval.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, изготовленными на основе 3D - модели заявляемой хребтовой балки.The claimed utility model is illustrated by drawings made on the basis of a 3D model of the claimed center beam.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого вагона-самосвала; на фиг. 2 показан частичный общий вид вагона в большом масштабе; на фиг. 3 показан вид на пазы хребтовой балки заявляемой полезной модели; на фиг. 4. представлены параметры, связанные с пазами.In FIG. 1 shows a general view of the proposed dump car; in fig. 2 shows a partial general view of the wagon on a large scale; in fig. 3 shows a view of the grooves of the main beam of the claimed utility model; in fig. 4. shows the parameters associated with the grooves.

Позиции на фигурах:Positions on figures:

1 - кузов;1 - body;

2 - механизмы разгрузки;2 - unloading mechanisms;

3 - верхняя рама;3 - upper frame;

4 - нижняя рама;4 - lower frame;

5 - хребтовая балка;5 - spinal beam;

6 - шкворневые балки;6 - pivot beams;

7 - поперечные цилиндровые балки;7 - transverse cylinder beams;

8 - нижнее основание хребтовой балки;8 - lower base of the spinal beam;

9 - верхнее основание хребтовой балки;9 - the upper base of the spinal beam;

10 - вертикальные стенки хребтовой балки;10 - vertical walls of the main beam;

11 - поперечные планки хребтовой балки;11 - transverse planks of the main beam;

12 - упоры автосцепного оборудования;12 - stops of automatic coupling equipment;

13 - выемки нижнего основания хребтовой балки;13 - excavations of the lower base of the main beam;

14 - пазы в вертикальных стенках хребтовой балки;14 - grooves in the vertical walls of the main beam;

15- магистральные трубы воздухопровода;15 - main pipes of the air pipeline;

16- бортики пазов вертикальных стенок хребтовой балки.16 - sides of the grooves of the vertical walls of the main beam.

Вагон-самосвал (фиг. 1-2) содержит кузов 1, механизмы разгрузки 2, верхнюю раму 3, нижнюю раму 4, содержащую сварную хребтовую балку 5, шкворневые балки 6 и поперечные цилиндровые балки 7 для поворота кузова, выполненные с переменной высотой. Верхняя рама 3 содержит поперечные и продольные балки (позициями на фигурах не обозначены). Хребтовая балка 5 (фиг. 2-3) является сварной конструкцией и выполнена из толстолистовых элементов нижнего основания 8, верхнего основания 9, двух вертикальных стенок 10 и торцевых планок 11, также содержит упоры 12 автосцепного оборудования. Составляющие толстолистовые элементы хребтовой балки 5 сварены между собой по всей длине с наружных сторон автоматической сваркой под слоем флюса с образованием поперечного сечения замкнутого коробчатого профиля. Сварное соединение выполнено таким образом, что вертикальные стенки 10 находятся на расстоянии 15…150 мм от свободного края оснований 8 и 9. Нижнее 8 и верхнее 9 основания хребтовой балки 5 выполнены шириной 350…700 мм, толщиной 10…40 мм, что обеспечивает необходимую прочность балки. Нижнее основание 8 балки 5 выполнено с выемками 13 по длинным своим сторонам в целях уменьшения металлоемкости конструкции и обеспечения работоспособности механизма опрокидывания. Вертикальные стенки 10 выполнены толщиной 10…40 мм и шириной 250…700 мм в зависимости от условий эксплуатации вагона-самосвала. С каждой боковой стороны конструкции хребтовой балки 5 в вертикальных стенках 10 выполнены пазы 14 для пропуска через них магистральных труб 15 воздухопровода. Края пазов 14 обрамлены пластинами, изготовленными из стального листа, образуя бортики 16 высотой 30…70 мм. Обрамление выступает за края пазов 14. Обрамление необходимо для защиты от трения магистральных труб 15 об острые края пазов 14, а также для обеспечения нормированного запаса прочности вагона.The dump car (Fig. 1-2) contains a body 1, unloading mechanisms 2, an upper frame 3, a lower frame 4 containing a welded center beam 5, pivot beams 6 and transverse cylinder beams 7 for turning the body, made with variable height. The upper frame 3 contains transverse and longitudinal beams (positions in the figures are not indicated). The spinal beam 5 (Fig. 2-3) is a welded structure and is made of thick-sheet elements of the lower base 8, the upper base 9, two vertical walls 10 and end bars 11, also contains stops 12 of automatic coupling equipment. The constituent thick-sheet elements of the main beam 5 are welded together along the entire length from the outer sides by automatic submerged arc welding to form a cross section of a closed box-shaped profile. The welded connection is made in such a way that the vertical walls 10 are at a distance of 15...150 mm from the free edge of the bases 8 and 9. The lower 8 and upper 9 bases of the spinal beam 5 are made 350...700 mm wide and 10...40 mm thick, which provides the required strength of the beam. The lower base 8 of the beam 5 is made with grooves 13 along its long sides in order to reduce the metal consumption of the structure and ensure the operation of the tipping mechanism. Vertical walls 10 are made with a thickness of 10...40 mm and a width of 250...700 mm, depending on the operating conditions of the dump car. On each side of the structure of the main beam 5 in the vertical walls 10, grooves 14 are made to pass the main pipes 15 of the air pipeline through them. The edges of the grooves 14 are framed by plates made of steel sheet, forming sides 16 with a height of 30...70 mm. The framing protrudes beyond the edges of the grooves 14. The framing is necessary to protect the main pipes 15 from friction against the sharp edges of the grooves 14, as well as to ensure a normalized margin of safety for the car.

Расстояние L между краями двух пазов 6 со стороны подпятникового места составляет 480…520 мм. Расстояние L1 между крайним пазом и подпятниковым местом составляет 620…680 мм. Пространство L2 между двумя пазами 6 составляет 140…220 мм. The distance L between the edges of the two grooves 6 from the side of the thrust bearing is 480…520 mm. The distance L1 between the extreme groove and the thrust bearing is 620…680 mm. The space L2 between two grooves 6 is 140…220 mm.

В ходе расчетно-конструкторских мероприятий выявлена оптимальная форма пазов 6 и бортиков 7 - форма вытянутого овала, обеспечивающая лучшую механическую прочность и формоустойчивость конструкции проёмов (пазов) под магистральные трубы воздухопровода.In the course of calculation and design activities, the optimal shape of grooves 6 and sides 7 was revealed - the shape of an elongated oval, which provides better mechanical strength and dimensional stability of the design of openings (grooves) for the main pipes of the air duct.

Переход магистральных труб с одной стороны хребтовой балки на другую через пазы 14 более надёжен, чем у аналогов, в которых магистральные трубы проходят под нижним или над верхним основаниями балки, что может привести к их повреждению при разгрузке перевозимого груза. The transition of the main pipes from one side of the main beam to the other through the grooves 14 is more reliable than analogues in which the main pipes pass under the lower or above the upper bases of the beam, which can lead to damage when unloading the transported cargo.

Работа предложенной полезной модели осуществляется следующим образом.The work of the proposed utility model is carried out as follows.

При изготовлении воздухопроводов тормозной системы и системы разгрузки вагона-самосвала необходимо обеспечить переход магистральных труб с одной стороны вагона на другую для этого трубы пропускают в пазы 14.In the manufacture of air ducts for the brake system and the unloading system of a dump car, it is necessary to ensure the transition of the main pipes from one side of the car to the other; for this, the pipes are passed into grooves 14.

Диапазон расстояния L (шаг) между краями двух пазов 6 со стороны подпятникового места был выбран оптимальным и составил 480…520 мм, при котором конструктивно соблюдается нормативный изгиб магистральных труб, исключая риск повреждения вагона.The range of distance L (step) between the edges of two grooves 6 from the side of the thrust bearing was chosen as optimal and amounted to 480…520 mm, at which the normative bending of the main pipes is structurally observed, eliminating the risk of damage to the car.

Диапазон расстояния L1 между крайним пазом и подпятниковым местом также был выбран оптимальным и составил 620…680 мм, при котором так же конструктивно соблюдается нормативный изгиб магистральных труб, исключая риск повреждения вагона.The range of distance L1 between the extreme groove and the thrust bearing was also chosen as optimal and amounted to 620…680 mm, at which the normative bending of the main pipes is also structurally observed, eliminating the risk of damage to the car.

Пространство L2 между пазами 6 составило 140…220 мм.The space L2 between grooves 6 was 140…220 mm.

Данные диапазоны обеспечивают оптимальный раскрой магистральных труб, обеспечивая собираемость труб при использовании в вагоне, технологичность сборки вагона. These ranges provide optimal cutting of main pipes, ensuring the collection of pipes when used in a car, and the manufacturability of assembling a car.

Заявляемая конструкция, применённая в вагоне, в полной мере обеспечивает надежность транспортировки грузов, а также последующую беспрепятственную разгрузку.The inventive design, used in the car, fully ensures the reliability of cargo transportation, as well as subsequent unhindered unloading.

В настоящее время на заявляемую конструкцию разработана техническая документация и изготовлены опытные образцы, прошедшие опытные испытания расчетным путем и путем компьютерного моделирования с положительным результатом.At present, technical documentation has been developed for the claimed design and prototypes have been manufactured that have passed experimental tests by calculation and by computer simulation with a positive result.

Заявляемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышении надежности вагона-самосвала за счёт исключения риска повреждения магистральных труб, проходящих через пазы в хребтовой балке.The claimed utility model allows to provide a technical result, which consists in increasing the reliability of the dump car by eliminating the risk of damage to the main pipes passing through the grooves in the center sill.

Claims

1. A dump car containing a body, unloading mechanisms, an upper frame, a lower frame containing a main beam, pivot beams and transverse cylinder beams for turning the body, made with variable height, while the welded main beam of the frame is made of thick-sheet elements of the lower and upper bases, two vertical walls and end plates, and the welded structure is made in such a way that the vertical walls are at a distance from the free edge of the bases, characterized in that on each side of the beam in the vertical walls there are grooves with sides made of steel sheet, while the distance L between the edges of the two grooves from the side of the thrust bearing is 480 ... 520 mm, the distance L ₁ between the extreme groove and the thrust bearing is 620 ... 680 mm, and the space L ₂ between two grooves is 140 ...

2. A dump car according to claim 1, characterized in that the center beam is a closed box-shaped profile in cross section.

3. A dump car according to claim 1, characterized in that the lower and upper bases of the center beam are made 350 ... 700 mm wide.

4. Dump car according to claim 1, characterized in that the lower and upper bases of the center beam are made with a thickness of 10 ... 40 mm.

5. Dump car according to claim 1, characterized in that the vertical walls of the center beam are made with a thickness of 10 ... 40 mm.

6. Dump car according to claim 1, characterized in that the vertical walls of the center beam are made 250 ... 700 mm wide.

7. Dump car according to claim 1, characterized in that the lower base of the center beam is made with recesses along its long sides.

8. A dump car according to claim 1, characterized in that the grooves in the vertical walls of the center beam are not made on the same horizontal line.

9. Dump car according to claim 1, characterized in that the grooves and sides have the shape of an elongated oval.