RU220685U1

RU220685U1 - Hopper car body

Info

Publication number: RU220685U1
Application number: RU2023107110U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Тиссен; Светлана Валерьевна Харитонова; Александр Николаевич Баранов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения"
Filing date: 2023-03-24
Publication date: 2023-09-28

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается вагонов-хопперов для перевозки сухого охлажденного кокса, в частности, конструкций кузова. 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. Одна из продольных пластин расположена к верхней поверхности 16 верхней обвязки боковой стены под прямым углом, а вторая продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонена внутрь кузова. Верхние обвязки каждой торцевой стены повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости. Надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольной пластины 17 и продольного гнутого элемента 18 в виде уголкового профиля, жестко соединенных между собой под углом. Одна полка 18.1 продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей 19 верхней обвязки торцевой стены, а продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки торцевой стены и наклонена внутрь кузова. В узле соединения надстройки боковой стены и надстройки торцевой стены обе надстройки жестко соединены торцевыми гранями 11.1 и 12.1 с соответствующими полками уголкового элемента 20. Каждая полка 20.1 и 20.2 имеет скос 21, направленный внутрь кузова. Внутри уголкового элемента жестко закреплена планка 22 трапециевидной формы. Полезная модель позволяет создать конструкцию кузова вагона-хоппера, которая обеспечивает прочность, надежность, а также выдерживает нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации вагона-хоппера. 6 ил. The utility model relates to railway transport and concerns hopper cars for transporting dry refrigerated coke, in particular, body structures. The body of the hopper car contains a frame 1, unloading bins with covers 2, side walls 3 and end walls 4. The side walls are made of sheathing 5 and frame 6, which includes an upper frame 7 of rectangular cross-section. The end walls are also made of sheathing 8 and frame 9, including an upper frame 10. Superstructures 11 and 12 are rigidly fixed on the top frames 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. One of the longitudinal plates is located at a right angle to the upper surface 16 of the upper side wall trim, and the second longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper side wall trim and is inclined into the body. The top frames of each end wall are rotated relative to the top frames of each side wall in a horizontal plane. The superstructure of each end wall is made of a longitudinal plate 17 and a longitudinal bent element 18 in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle. One shelf 18.1 of the longitudinal bent element is located parallel to one of the upper surfaces 19 of the upper trim of the end wall, and the longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper trim of the end wall and is inclined inside the body. At the junction of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by end faces 11.1 and 12.1 with the corresponding shelves of the corner element 20. Each shelf 20.1 and 20.2 has a bevel 21 directed inside the body. A trapezoidal strip 22 is rigidly fixed inside the corner element. The utility model allows you to create a hopper car body structure that ensures strength, reliability, and also withstands the loads that arise during the operation of the hopper car. 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 refrigerated 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.The design of a hopper car for chilled coke model 22-1764 produced by OJSC Azovmash is known, 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 top trim of the side and end walls, made of strips placed along the walls and connected to each other 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 superstructure of the upper trim due to the lack of stiffeners. Contact of a heated load causes thermal expansion of the metal and can lead to warping of the top frame superstructure. Also, when loading cargo, the longitudinal sheets of the top trim superstructure may collapse.

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 OJSC 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 hoppers with two unloading hatches. The lower and upper chords are connected to each other by vertical posts. The superstructure on the upper frame of the side walls consists of vertically oriented steel stiffeners, in the upper part connected to each other by corners on which metal sheets are fixed, forming a common superstructure.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design was chosen as a prototype for the proposed 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 loaded load. Also, the end wall of the known hopper car does not have a superstructure, which can lead to weakening of the structure of the upper frame of the end wall, and can also lead to cargo spilling out 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 the creation of a hopper car body structure that provides strength, reliability, and can withstand the loads that arise 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 одна из продольных пластин расположена к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены под прямым углом, а вторая продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонена внутрь кузова, при этом верхние обвязки каждой торцевой стена повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольной пластины и продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, жестко соединенных между собой под углом, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, а продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки торцевой стены и наклонена внутрь кузова, 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 stated problem 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 two plates, with one of the longitudinal plates located to the upper surface of the upper side wall trim at a right angle, and the second longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper side wall trim and inclined inside the body, while the top trim of each end wall is rotated relative to the top trim of each side wall in a horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall wall is made of a longitudinal plate and a longitudinal bent element in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle, with one shelf of the longitudinal bent element located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, and the longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper trim of the end wall wall and inclined inside the body, at the same time, at the junction of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by their end faces with the corresponding shelves of the corner element; a trapezoidal strip is rigidly fixed inside the corner element.

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 одна из продольных пластин расположена к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены под прямым углом, а вторая продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонена внутрь кузова, при этом верхние обвязки каждой торцевой стены повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольной пластины и продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, жестко соединенных между собой под углом, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, а продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки торцевой стены и наклонена внутрь кузова, 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 claimed utility model is that the body of the hopper car contains a frame, unloading bins with lids, side and end walls, while the side walls are made of sheathing and a frame, including an upper frame of rectangular section, the end walls are also made of sheathing and frame, including an upper frame, and on the upper frames of the side and end walls, superstructures are rigidly fixed, 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, and one of the longitudinal plates is located to the upper surface of the upper trim of the side wall at a right angle, and the second longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and is inclined inside the body, while the upper trims of each end wall are rotated relative to the upper trims of each side wall in horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal plate and a longitudinal bent element in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle, with one shelf of the longitudinal bent element located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, and the longitudinal plate located at an angle to the upper surface of the upper trim of the end wall and tilted inside the body, at the same time, in the junction of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by their end faces with the corresponding shelves of the corner element; a trapezoidal strip is rigidly fixed inside the corner element.

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 - Body of a hopper car, isometric;

Фиг. 2 - Кузов вагона-хоппера, вид А;Fig. 2 - Body of a hopper car, view A;

Фиг. 3 - Кузов вагона-хоппера, вид Б;Fig. 3 - Body of a hopper car, view B;

Фиг. 4 - Кузов вагона-хоппера, разрез В-В;Fig. 4 - Body of a hopper car, section B-B;

Фиг. 5 - Кузов вагона-хоппера, разрез Г-Г;Fig. 5 - Body of a hopper car, section Г-Г;

Фиг. 6 - Кузов вагона-хоппера, вид Д;Fig. 6 - 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. Одна из продольных пластин 13 расположена к верхней поверхности 16 верхней обвязки 7 боковой стены 3 под прямым углом, а вторая продольная пластина 14 расположена под углом к верхней поверхности 16 верхней обвязки 7 боковой стены 3 и наклонена внутрь кузова. 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 продольной пластины 17 и продольного гнутого элемента 18 в виде уголкового профиля, жестко соединенных между собой под углом. Одна полка 18.1 продольного гнутого элемента 18 расположена параллельно одной из верхних поверхностей 19 верхней обвязки 10 торцевой стены 4, а продольная пластина 17 расположена под углом к верхней поверхности 19 верхней обвязки 10 торцевой стены 4 и наклонена внутрь кузова. 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 20. Каждая полка 20.1 и 20.2 имеет скос 21, направленный внутрь кузова. Внутри уголкового элемента 20 жестко закреплена планка 22 трапециевидной формы.The body of the hopper car contains a frame 1, unloading bins with covers 2, side walls 3 and end walls 4. The side walls 3 are made of sheathing 5 and frame 6, which includes an upper frame 7 of rectangular cross-section. The end walls 4 are also made of a sheathing 8 and a frame 9, including an upper frame 10. On the top frames 7 and 10 of the side 3 and end 4 walls, superstructures 11 and 12 are rigidly fixed. The superstructure 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. One of the longitudinal plates 13 is located to the upper surface 16 of the upper trim 7 of the side wall 3 at a right angle, and the second longitudinal plate 14 is located under at an angle to the upper surface 16 of the upper trim 7 of the side wall 3 and inclined into the body. The top frames 10 of each end wall 4 are rotated relative to the top frames 7 of each side wall 3 in the horizontal plane. The superstructure 12 of each end wall 4 is made of a longitudinal plate 17 and a longitudinal bent element 18 in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle. One shelf 18.1 of the longitudinal bent element 18 is located parallel to one of the upper surfaces 19 of the upper trim 10 of the end wall 4, and the longitudinal plate 17 is located at an angle to the upper surface 19 of the upper trim 10 of the end wall 4 and is inclined inside the body. In the junction of the superstructure 11 of the side wall 3 and the superstructure 12 of the 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 20. Each shelf 20.1 and 20.2 has a bevel 21 directed inside the body. Inside the corner element 20, a trapezoidal strip 22 is rigidly fixed.

Технический результат от 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 одна из продольных пластин расположена к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены под прямым углом, а вторая продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки боковой стены и наклонена внутрь кузова, при этом верхние обвязки каждой торцевой стена повернуты относительно верхних обвязок каждой боковой стены в горизонтальной плоскости, кроме того, надстройка каждой торцевой стены выполнена из продольной пластины и продольного гнутого элемента в виде уголкового профиля, жестко соединенных между собой под углом, причем одна полка продольного гнутого элемента расположена параллельно одной из верхних поверхностей верхней обвязки торцевой стены, а продольная пластина расположена под углом к верхней поверхности верхней обвязки торцевой стены и наклонена внутрь кузова, 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 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, such that one of the longitudinal plates is located towards the upper surface of the upper trim of the side wall at a right angle, and the second longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and is inclined inside the body, while the upper trims of each end wall are rotated relative to the upper trims of each side wall in a horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal plate and a longitudinal bent element in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle, with one shelf of the longitudinal bent element located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, and the longitudinal plate is located at an angle to the upper surface the top trim of the end wall and is inclined inside the body, at the same time, in the junction of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by end edges with the corresponding shelves of the corner element, a trapezoidal strip is rigidly fixed inside the corner element, ensuring the strength and reliability of the structure that can withstand loads arising during the operation of the hopper car. It also allows you to reduce the area on the upper surface of the top trim and, thereby, eliminate the accumulation of cargo, when loading the body, on the top trim of the side wall.

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 tests of prototypes are being carried out.

Claims

The body of a hopper car, containing a frame, unloading bins with lids, side and end walls, wherein the side walls are made of sheathing and a frame, including an upper frame of rectangular cross-section, the end walls are also made of sheathing and a frame, including an upper frame, and on the top in the frames of the side and end walls, superstructures are rigidly fixed, characterized in 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 two plates, with one of the longitudinal plates located towards the top surfaces of the upper trim of the side wall at a right angle, and the second longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper trim of the side wall and inclined inside the body, while the upper trims of each end wall are rotated relative to the upper trims of each side wall in the horizontal plane, in addition, the superstructure of each end wall is made of a longitudinal plate and a longitudinal bent element in the form of an angle profile, rigidly connected to each other at an angle, with one shelf of the longitudinal bent element located parallel to one of the upper surfaces of the upper trim of the end wall, and the longitudinal plate is located at an angle to the upper surface of the upper strapping of the end wall and tilted inside the body, at the same time, in the junction of the side wall superstructure and the end wall superstructure, both superstructures are rigidly connected by their end faces with the corresponding shelves of the corner element; a trapezoidal strip is rigidly fixed inside the corner element.