RU219961U1

RU219961U1 - Hopper car body

Info

Publication number: RU219961U1
Application number: RU2023107385U
Authority: RU
Inventors: Константин Анатольевич Чумаков; Дмитрий Владимирович Рутына; Илья Олегович Скакун
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственная корпорация " Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского»; Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения"
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2023-08-16

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается вагонов-хопперов для перевозки сухого охлажденного кокса, в частности, конструкций кузова.The utility model relates to railway transport and concerns hopper cars for transporting dry cooled coke, in particular, body structures.

Кузов вагона-хоппера содержит раму 1, разгрузочные бункеры с крышками 2, боковые 3 и торцевые 4 стены. Боковые стены выполнены из обшивки 5 и каркаса 6, который включает верхнюю обвязку 7 прямоугольного сечения. Торцевые стены также выполнены из обшивки 8 и каркаса 9, включающего верхнюю обвязку 10. На верхних обвязках и боковых и торцевых стен жестко закреплены надстройки 11 и 12. Надстройка каждой боковой стены выполнена из двух продольных пластин 13 и 14, жестко соединенных между собой под углом, и ребер 15, жестко закрепленных внутри полости, образованной двумя пластинами. Обе продольные пластины расположены под углом к верхней поверхности 16 верхней обвязки боковой стены и наклонены внутрь кузова, при этом внешняя продольная пластина выполнена из гнутого листа. Верхние обвязки каждой торцевой стены повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости. Надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольного гнутого элемента 17 в виде уголкового профиля, причем одна полка 17.1 продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей 18 верхней обвязки торцевой стены. В узле соединения надстройки боковой стены и надстройки торцевой стены обе надстройки жестко соединены торцевыми гранями и с соответствующими полками уголкового элемента 19. Каждая полка 19.1 и 19.2 имеет скос 20, направленный внутрь кузова. Внутри уголкового элемента жестко закреплена планка 21 трапециевидной формы.The body of the hopper car contains a frame 1, unloading hoppers with covers 2, side 3 and end 4 walls. The side walls are made of sheathing 5 and a frame 6, which includes an upper trim 7 of rectangular section. The end walls are also made of sheathing 8 and frame 9, including the top trim 10. Superstructures 11 and 12 are rigidly fixed on the upper trim and side and end walls. The superstructure of each side wall is made of two longitudinal plates 13 and 14, rigidly connected to each other at an angle , and ribs 15 rigidly fixed inside the cavity formed by two plates. Both longitudinal plates are located at an angle to the upper surface 16 of the upper trim of the side wall and are inclined inside the body, while the outer longitudinal plate is made of a bent sheet. The top rails of each end wall are rotated relative to the top rails of each side wall in a horizontal plane. The superstructure of each end wall is made of a longitudinal bent element 17 in the form of a corner profile, and one shelf 17.1 of the longitudinal bent element is located parallel to one of the upper surfaces 18 of the upper trim of the end wall. In the junction of the side wall add-on and the end wall add-on, both add-ons are rigidly connected by end faces and with the corresponding shelves of the corner element 19. Each shelf 19.1 and 19.2 has a bevel 20 directed into the body. A plank 21 of trapezoidal shape is rigidly fixed inside the corner element.

Полезная модель позволяет создать конструкцию кузова вагона-хоппера, которая обеспечивает прочность, надежность, а также выдерживает нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации вагона-хоппера в сочетании с увеличением объема перевозимого груза. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

The utility model makes it possible to create a hopper car body structure that provides strength, reliability, and also withstands the loads that arise during the operation of the hopper car in combination with an increase in the volume of transported cargo. 3 w.p. f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается вагонов-хопперов для перевозки сухого охлажденного кокса, в частности, конструкции кузова.The utility model relates to railway transport and concerns hopper cars for transporting dry cooled coke, in particular, the body structure.

Известна конструкция вагона-хоппера для охлажденного кокса модели 22-1764 производства ОАО «Азовмаш», который содержит раму, кузов, закрепленный на раме, с разгрузочными бункерами и с боковыми и торцевыми стенами, на которых выполнены надстройки на верхней обвязке боковых и торцевых стен, выполненные из полос, размещенных вдоль стен и соединенных между собой уголковым элементом.A well-known design of a hopper car for chilled coke model 22-1764 manufactured by Azovmash OJSC, which contains a frame, a body mounted on the frame, with unloading bins and with side and end walls, on which superstructures are made on the upper strapping of the side and end walls, made of strips placed along the walls and interconnected by a corner element.

Недостатком прототипа является невысокая прочность надстройки верхней обвязки в связи с отсутствием ребер жесткости. Контакт разогретого груза вызывает тепловые расширения металла и может привести к короблению надстройки верхней обвязки. Также, при погрузке груза может произойти смятие продольных листов надстройки верхней обвязки.The disadvantage of the prototype is the low strength of the top harness superstructure due to the lack of stiffeners. Hot load contact causes thermal expansion of the metal and can warp the superstructure of the top piping. Also, when loading the cargo, the longitudinal sheets of the superstructure of the upper trim may be crushed.

Известна конструкция вагона-хоппера модели 22-4070 производства ОАО «Днепровагонмаш». Вагон-хоппер содержит кузов, включающий раму, две боковые вертикальные, две торцевые стены с углом наклона к плоскости рамы и два бункера с двумя разгрузочными люками. Нижний и верхний пояса соединены между собой вертикальными стойками. Надстройки на верхней обвязке боковых стен состоит из вертикально ориентированных стальных ребер жесткости, в верхней части соединенных между собой уголками, на которых закреплены металлические листы, образующие общую надстройку.The design of the hopper car model 22-4070 produced by OAO Dneprovagonmash is known. The hopper car contains a body including a frame, two vertical side walls, two end walls with an angle of inclination to the frame plane, and two bunkers with two unloading hatches. The lower and upper belts are interconnected by vertical posts. The superstructures on the upper trim of the side walls consist of vertically oriented steel stiffeners, in the upper part interconnected by corners, on which metal sheets are fixed, forming a common superstructure.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design is chosen as a prototype for the claimed utility model.

Недостатком данной конструкции является то, что контакт разогретого груза происходит непосредственно с вертикальными силовыми ребрами и наружным листом, что негативно влияет на прочность конструкции, способствует снижению прочности и может привести к сминанию надстройки в процессе воздействия вертикальных нагрузок от загружаемого груза. Также, торцевая стена известного вагона-хоппера надстройки не имеет, что может приводить к ослаблению конструкции верхней обвязки торцевой стены, а также может привести к высыпанию груза в процессе движения вагона.The disadvantage of this design is that the contact of the heated load occurs directly with the vertical power ribs and the outer sheet, which negatively affects the strength of the structure, contributes to a decrease in strength and can lead to crushing of the superstructure during the action of vertical loads from the load being loaded. Also, the end wall of the known hopper car does not have a superstructure, which can lead to a weakening of the design of the upper trim of the end wall, and can also lead to spillage of cargo during the movement of the car.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции кузова вагона-хоппера, обеспечивающей прочность, надежность, выдерживающей нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации вагона-хоппера.The task to be solved by the claimed utility model is to create a hopper car body structure that provides strength, reliability, and withstands the loads that occur during the operation of the hopper car.

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что надстройка каждой боковой стены выполнена из двух продольных пластин, жестко соединенных между собой под углом и ребер, жестко закрепленных внутри полости, образованной двумя пластинами, причем обе продольные пластины расположены под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонены внутрь кузова, при этом внешняя продольная пластина выполнена из гнутого листа, а верхние обвязки каждой торцевой стена повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, вместе с этим в узле соединения надстройки боковой стены и надстройки торцевой стены обе надстройки жестко соединены торцевыми гранями с соответствующими полками уголкового элемента, внутри уголкового элемента жестко закреплена планка трапециевидной формы.The task in the claimed utility model is solved due to the fact that the superstructure of each side wall is made of two longitudinal plates rigidly connected to each other at an angle and ribs rigidly fixed inside the cavity formed by the two plates, with both longitudinal plates located at an angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and inclined inside the body, while the outer longitudinal plate is made of a bent sheet, and the upper trim of each end wall is rotated relative to the upper trim of each side wall in the horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal bent element in the form corner profile, and one shelf of the longitudinal bent element is located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, at the same time, in the joint of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by end faces to the corresponding flanges of the corner element, inside the corner element is rigidly fixed trapezoidal plank.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что кузов вагона-хоппера, содержит раму, разгрузочные бункеры с крышками, боковые и торцевые стены, при этом боковые стены выполнены из обшивки и каркаса, включающего верхнюю обвязку прямоугольного сечения, торцевые стены также выполнены из обшивки и каркаса, включающего верхнюю обвязку, причем, на верхних обвязках боковых и торцевых стен жестко закреплены надстройки, при этом надстройка каждой боковой стены выполнена из двух продольных пластин, жестко соединенных между собой под углом и ребер, жестко закрепленных внутри полости, образованной двумя пластинами, причем обе продольные пластины расположены под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонены внутрь кузова, при этом внешняя продольная пластина выполнена из гнутого листа, а верхние обвязки каждой торцевой стены повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, вместе с этим в узле соединения надстройки боковой стены и надстройки торцевой стены обе надстройки жестко соединены торцевыми гранями с соответствующими полками уголкового элемента, внутри уголкового элемента жестко закреплена планка трапециевидной формы.The essence of the proposed utility model lies in the fact that the body of the hopper car, contains a frame, unloading bins with covers, side and end walls, while the side walls are made of sheathing and a frame, including the upper trim of a rectangular section, the end walls are also made of sheathing and frame, including the upper trim, moreover, superstructures are rigidly fixed on the upper trims of the side and end walls, while the superstructure of each side wall is made of two longitudinal plates rigidly connected to each other at an angle and ribs rigidly fixed inside the cavity formed by two plates, moreover both longitudinal plates are located at an angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and are inclined inside the body, while the outer longitudinal plate is made of a bent sheet, and the upper trim of each end wall is rotated relative to the upper trim of each side wall in a horizontal plane, in addition, the superstructure of each of the end wall is made of a longitudinal bent element in the form of a corner profile, and one flange of the longitudinal bent element is located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall; shelves of the corner element, a trapezoidal plank is rigidly fixed inside the corner element.

Ребра и продольные пластины выполнены толщиной не более 40 мм.Ribs and longitudinal plates are made with a thickness of not more than 40 mm.

Высота ребер выполнена в диапазоне от 50 до 450 мм.The height of the ribs is made in the range from 50 to 450 mm.

Продольные пластины выполнены по длине из нескольких частей.The longitudinal plates are made along the length of several parts.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - Кузов вагона-хоппера, изометрия;Fig. 1 - The body of the hopper car, isometry;

Фиг. 2 - Кузов вагона-хоппера, вид А;Fig. 2 - The body of the hopper car, view A;

Фиг. 3 - Кузов вагона-хоппера, вид Б;Fig. 3 - The body of the hopper car, view B;

Фиг. 4 - Кузов вагона-хоппера, разрез В-В;Fig. 4 - The body of the hopper car, section В-В;

Фиг. 5 - Кузов вагона-хоппера, разрез Г-Г;Fig. 5 - The body of the hopper car, section G-D;

Фиг. 6 - Кузов вагона-хоппера, вид Д.Fig. 6 - The body of the hopper car, view D.

Кузов вагона-хоппера, содержит раму 1, разгрузочные бункеры с крышками 2, боковые 3 и торцевые 4 стены. Боковые 3 стены выполнены из обшивки 5 и каркаса 6, который включает верхнюю обвязку 7 прямоугольного сечения. Торцевые 4 стены также выполнены из обшивки 8 и каркаса 9, включающего верхнюю обвязку 10. На верхних обвязках 7 и 10 боковых 3 и торцевых 4 стен жестко закреплены надстройки 11 и 12. Надстройка 11 каждой боковой стены 3 выполнена из двух продольных пластин 13 и 14, жестко соединенных между собой под углом и ребер 15, жестко закрепленных внутри полости, образованной двумя пластинами 13 и 14. Обе продольные пластины 13 и 14 расположены под углом к верхней поверхности 16 верхней обвязки 7 боковой стены 3 и наклонены внутрь кузова, при этом внешняя продольная пластина 14 выполнена из гнутого листа. Верхние обвязки 10 каждой торцевой стены 4 повернуты относительно верхних обвязок 7 каждой боковой стены 3 в горизонтальной плоскости. Надстройка 12 каждой торцевой стены 4 выполнена из продольного гнутого элемента 17 в виде уголкового профиля, причем одна полка 17.1 продольного гнутого элемента 17 расположена параллельно одной из верхних поверхностей 18 верхней обвязки 10 торцевой стены 4. В узле соединения надстройки 11 боковой стены 3 и надстройки 12 торцевой стены 4 обе надстройки 11 и 12 жестко соединены торцевыми гранями 11.1 и 12.1 с соответствующими полками уголкового элемента 19. Каждая полка 19.1 и 19.2 имеет скос 20, направленный внутрь кузова. Внутри уголкового элемента 19 жестко закреплена планка 21 трапециевидной формы.The body of the hopper car, contains a frame 1, unloading hoppers with covers 2, side 3 and end 4 walls. The side 3 walls are made of sheathing 5 and a frame 6, which includes an upper trim 7 of rectangular section. The end 4 walls are also made of sheathing 8 and frame 9, including the top trim 10. On the top trims 7 and 10 of the side 3 and end 4 walls, add-ons 11 and 12 are rigidly fixed. The add-on 11 of each side wall 3 is made of two longitudinal plates 13 and 14 , rigidly connected to each other at an angle and ribs 15 rigidly fixed inside the cavity formed by two plates 13 and 14. Both longitudinal plates 13 and 14 are located at an angle to the upper surface 16 of the upper trim 7 of the side wall 3 and are inclined inside the body, while the outer the longitudinal plate 14 is made of bent sheet. The top straps 10 of each end wall 4 are rotated relative to the top straps 7 of each side wall 3 in a horizontal plane. The add-on 12 of each end wall 4 is made of a longitudinal bent element 17 in the form of a corner profile, and one shelf 17.1 of the longitudinal bent element 17 is located parallel to one of the upper surfaces 18 of the upper trim 10 of the end wall 4. In the junction of the add-on 11 of the side wall 3 and add-on 12 end wall 4, both superstructures 11 and 12 are rigidly connected by end faces 11.1 and 12.1 with the corresponding shelves of the corner element 19. Each shelf 19.1 and 19.2 has a bevel 20 directed into the body. Inside the corner element 19, a plank 21 of a trapezoidal shape is rigidly fixed.

Ребра 15 и продольные пластины 13 и 14 выполнены толщиной S не более 40 мм.Ribs 15 and longitudinal plates 13 and 14 are made with a thickness S of not more than 40 mm.

Высота H ребер 15 выполнена в диапазоне от 50 до 450 мм.The height H of the ribs 15 is made in the range from 50 to 450 mm.

Продольные пластины 13 и 14 выполнены по длине из нескольких частей.Longitudinal plates 13 and 14 are made along the length of several parts.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что выполнение надстройки каждой боковой стены из двух продольных пластин, жестко соединенных между собой под углом и ребер, жестко закрепленных внутри полости, образованной двумя пластинами, таким образом, что обе продольные пластины расположены под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонены внутрь кузова, при этом внешняя продольная пластина выполнена из гнутого листа, а верхние обвязки каждой торцевой стена повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, вместе с этим в узле соединения надстройки боковой стены и надстройки торцевой стены обе надстройки жестко соединены торцевыми гранями с соответствующими полками уголкового элемента, внутри уголкового элемента жестко закреплена планка трапециевидной формы, обеспечивает прочность, надежность конструкции, выдерживающей нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации вагона-хоппера. Также позволяет уменьшить площадку на верхней поверхности верхней обвязки и, тем самым, исключить скапливание груза, при загрузке кузова, на верхней обвязке боковой стены.The technical result of the claimed utility model is that the implementation of the superstructure of each side wall of two longitudinal plates rigidly connected to each other at an angle and ribs rigidly fixed inside the cavity formed by two plates, so that both longitudinal plates are located at an angle to the top surfaces of the upper trim of the side wall and are inclined inside the body, while the outer longitudinal plate is made of a bent sheet, and the upper trim of each end wall is rotated relative to the upper trim of each side wall in the horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal bent element in in the form of a corner profile, and one flange of the longitudinal bent element is located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, at the same time, in the junction of the side wall superstructure and the superstructure of the end wall, both superstructures are rigidly connected by end faces to the corresponding flanges of the corner element, inside the corner element is rigidly a trapezoidal plank is fixed, which ensures the strength and reliability of the structure that can withstand the loads that occur during the operation of the hopper car. It also allows you to reduce the area on the upper surface of the upper trim and, thereby, eliminate the accumulation of cargo, when loading the body, on the upper trim of the side wall.

Выполнение ребер и продольных пластин толщиной не более 40 мм позволяет обеспечить прочность конструкции без превышения массы тары вагона.The implementation of ribs and longitudinal plates with a thickness of not more than 40 mm makes it possible to ensure the strength of the structure without exceeding the tare weight of the car.

Выполнение ребер высотой в диапазоне от 50 до 450 мм позволяет обеспечить дополнительный объем без выхода за очертание габарита железнодорожного подвижного состава.The implementation of the ribs with a height in the range from 50 to 450 mm allows you to provide additional volume without going beyond the outline of the dimensions of the railway rolling stock.

Выполнение продольных пластин по длине из нескольких частей обеспечивает технологичность сборки и снижает расход материала.The execution of longitudinal plates along the length of several parts ensures the manufacturability of the assembly and reduces material consumption.

В настоящее время на заявляемое техническое решение разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.Currently, design documentation has been developed for the proposed technical solution and comprehensive testing of prototypes is being carried out.

Claims

1. The body of the hopper car, containing a frame, unloading bins with covers, side and end walls, while the side walls are made of sheathing and a frame, including an upper trim of rectangular section, the end walls are also made of a sheath and a frame, including an upper trim, and add-ons are rigidly fixed on the upper strapping of the side and end walls, characterized in that the add-on of each side wall is made of two longitudinal plates rigidly connected to each other at an angle, and ribs rigidly fixed inside the cavity formed by two plates, both longitudinal plates are located under angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and inclined inside the body, while the outer longitudinal plate is made of a bent sheet, and the upper trim of each end wall is rotated relative to the upper trim of each side wall in a horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal bent element in the form of a corner profile, with one flange of the longitudinal bent element located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, at the same time, in the joint of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by end faces to the corresponding flanges of the corner element, inside trapezoidal plank is rigidly fixed to the corner element.

2. The body of the hopper car according to claim 1, characterized in that the ribs and longitudinal plates are made with a thickness of not more than 40 mm.

3. The body of the hopper car according to claim 1, characterized in that the height of the ribs is made in the range from 50 to 450 mm.

4. The body of the hopper car according to claim 1, characterized in that the longitudinal plates are made along the length of several parts.