RU2748083C1 - Tank car (options) - Google Patents

Tank car (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2748083C1
RU2748083C1 RU2020133198A RU2020133198A RU2748083C1 RU 2748083 C1 RU2748083 C1 RU 2748083C1 RU 2020133198 A RU2020133198 A RU 2020133198A RU 2020133198 A RU2020133198 A RU 2020133198A RU 2748083 C1 RU2748083 C1 RU 2748083C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ball
tank car
center plate
shaft
car according
Prior art date
Application number
RU2020133198A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Вячеславович Клемин
Александр Владимирович Маненков
Олег Юрьевич Шулдрин
Original Assignee
Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") filed Critical Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Priority to RU2020133198A priority Critical patent/RU2748083C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748083C1 publication Critical patent/RU2748083C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G5/00Resilient suspensions for a set of tandem wheels or axles having interrelated movements
    • B60G5/02Resilient suspensions for a set of tandem wheels or axles having interrelated movements mounted on a single pivoted arm, e.g. the arm being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D5/00Tank wagons for carrying fluent materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway transport, in particular to articulated tank cars for transporting liquid, high-viscosity and solidifying cargo. The tank car contains two boilers (1), each of which is installed on a frame or semi-frames (4). Adjacent frames or semi-frames (4) of two sequentially located boilers are connected by an articulation unit and rest in the area of ​​the articulation unit on a common undercarriage (8). The device (5) of the articulated type for articulation of cars includes a center plate and a hinge part, while the center plate part consists of a center plate, a shank and a body. Inside the body cavity of the center plate, the lower and upper liners are installed, to the inner spherical surfaces of which a ball is tightly held, held by a clamping flange fixed on the body, and having a shaft of variable cross-sectional height, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball from the opposite side from the shaft and is the geometric center of rotation of the trolley (8). The ball shaft is rigidly fixed in the drive element of the hinge part. In the embodiment of the tank car, the shaft is made of a conical shape and is fixed in the hinge part by a transition sleeve having a conical mating surface.
EFFECT: simplifies manufacturing, increases the reliability and maintainability of the structure.
17 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и применяется в вагонах-цистернах, в том числе предназначенных для транспортировки жидких, высоковязких и застывающих грузов, а именно к конструкции сочлененного вагона-цистерны.The invention relates to the field of railway transport and is used in tank cars, including those intended for the transportation of liquid, high-viscosity and solidifying cargo, namely, to the structure of an articulated tank car.

Известно, что подвижной состав железнодорожного транспорта в ряде случаев состоит из сочлененных вагонов, соединенных между собой с помощью специального шарнирного устройства - узла сочленения. Данный узел должен выдерживать нормативные продольные, поперечные, вертикальные нагрузки, возникающие во всех направлениях во время движения железнодорожного транспорта. Известна конструкция шарнирного узла соединения грузовых вагонов (патент RU 161501, МПК B61G 5/02, B61D 3/10, опубл. 17.07.2015), которая состоит из пятниковой и поводковой частей. Пятниковая часть имеет внутри корпуса поверхности для сопряжения с поводковой частью по опорной поверхности и упорной поверхности через вкладыши, при этом поверхности сопряжения подвижных деталей между собой имеют сферическую форму. Общая сборка узла соединения производится посредством вертикально установленного стержня, соединяющего пятниковую и поводковую части между собой.It is known that the rolling stock of railway transport in a number of cases consists of articulated cars, interconnected by means of a special hinge device - an articulation unit. This unit must withstand the standard longitudinal, lateral, vertical loads arising in all directions during the movement of railway transport. Known design of the articulated joint of freight cars (patent RU 161501, IPC B61G 5/02, B61D 3/10, publ. 17.07.2015), which consists of center plate and drive parts. The center plate part has surfaces inside the body for mating with the driving part along the supporting surface and the abutting surface through the liners, while the mating surfaces of the moving parts have a spherical shape. The general assembly of the connection unit is carried out by means of a vertically installed rod that connects the center plate and the drive part to each other.

Недостатком данной конструкции шарнирного узла соединения грузовых вагонов является сложность ее изготовления, особенно отливки пятниковой части, наличие большого количества деталей сложной формы, которые сопрягаются между собой по сферическим поверхностям, малая площадь опорной поверхности между поводковой и пятниковой частями, незащищенность пар трения от попадания пыли и посторонних предметов и, как следствие, ее низкая надежность и ремонтопригодность.The disadvantage of this design of the articulated joint of freight cars is the complexity of its manufacture, especially the casting of the center plate part, the presence of a large number of parts of complex shape that mate with each other along spherical surfaces, a small area of the supporting surface between the driver and center plate parts, the insecurity of friction pairs from dust and foreign objects and, as a result, its low reliability and maintainability.

Известна конструкция устройства шарнирного типа для сочленения вагонов (патент RU 147170, МПК B61G 1/00, опубл. 07.08.2014). Устройство состоит из пятниковой части и шарнирной части, при этом пятниковая часть имеет на одном конце хвостовик коробчатой формы, на втором конце имеет пятник в нижней части и боковые продольные стенки над пятником, в полость между которыми в продольном направлении входит упомянутая шарнирная часть, имеющая хвостовик прямоугольной формы на одном конце, а на другом конце, входящем между боковыми стенками пятниковой части, имеет цилиндрическое сквозное отверстие с осью, перпендикулярной оси пути, с плотно установленной в нем обоймой со сферической внутренней поверхностью, внутри которой расположен шар, плотно прилегающий к внутренней поверхности обоймы, с выступающими из него с двух сторон по оси отверстия валами, имеющими с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющими плоскую форму, упомянутые валы входят в отверстия в боковых продольных стенках пятниковой части, имеющие с одной стороны цилиндрическую форму с осью, перпендикулярной оси пути, а с противоположной стороны имеющие плоскую форму, валы закрепляются клиньями, установленными между плоскими сторонами указанных отверстий и валов.Known design of the device of the articulated type for articulation of cars (patent RU 147170, IPC B61G 1/00, publ. 07.08.2014). The device consists of a center plate and a hinge part, while the center plate has a box-shaped shank at one end, at the second end it has a center plate in the lower part and lateral longitudinal walls above the center plate, into the cavity between which in the longitudinal direction the mentioned hinge part having a shank rectangular at one end, and at the other end, entering between the side walls of the center plate part, has a cylindrical through hole with an axis perpendicular to the axis of the path, with a cage tightly installed in it with a spherical inner surface, inside which a ball is located, tightly adhering to the inner surface cages, with shafts protruding from it on both sides along the axis of the hole, having on one side a cylindrical shape with an axis perpendicular to the axis of the path, and on the opposite side having a flat shape, the said shafts enter the holes in the lateral longitudinal walls of the center plate part, having on one sides cylindrical with axis, perpendicular the icular axis of the path, and on the opposite side having a flat shape, the shafts are fixed with wedges installed between the flat sides of the indicated holes and shafts.

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, малая площадь сопряжения поверхности шара с поверхностью обоймы в шарнирной части, сложность сборки, что повышает трудоемкость изготовления, снижает надежность и ремонтопригодность. Известен четырехосный вагон-цистерна модели 15-1209, предназначенный для перевозки сжиженных углеводородных газов, выпускаемый ОАО «Рузхиммаш» (см. «Альбом справочник. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. 002И-2006 ПКБ ЦВ», 2006 г., ч. 2, с.338, рис.323).The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, the small interface area of the surface of the ball with the surface of the cage in the hinge part, the complexity of assembly, which increases the complexity of manufacturing, reduces reliability and maintainability. Known four-axle tank car model 15-1209, designed for the transportation of liquefied hydrocarbon gases, produced by JSC Ruzkhimmash (see "Album reference book. Freight cars of 1520 mm track gauge railways. 002I-2006 PKB TsV", 2006, h. 2, p.338, fig. 323).

Конструкция данного вагона-цистерны имеет типовую для данного подвижного состава длину по осям сцепления автосцепок, равную 12020 мм, которая обусловлена шагом устройств слива-налива для одновременного наполнения/опорожнения состава вагонов на существующих терминалах погрузки-разгрузки. Конструкция включает установленный на ходовые части посредством рамы котел, выполненный в виде горизонтальной емкости, оборудованной сливо-наливной и предохранительной арматурой, и состоящий из двух днищ и цилиндрической обечайки. При этом внутренний диаметр котла цистерны, равный 3200 мм, принят наибольшим из условия соответствия вагона габариту подвижного состава, а наружная длина котла, равная 11000 мм, является максимально возможной при типовой длине вагона по осям сцепления автосцепок. Приведенные размеры обеспечивают получение полезного объема котла 70,35 м3 при массе тары вагона 35,6-37,8 т и грузоподъемности 51 т. При этом расстояние между наиболее близкими точками днищ котлов двух сцепленных вагонов-цистерн модели 15-1209, размещенных на прямом участке пути, составляет 1020 мм.The design of this tank car has a typical length for a given rolling stock along the coupling axes of automatic couplings equal to 12020 mm, which is due to the pitch of the loading-unloading devices for simultaneous filling / emptying of the wagon train at the existing loading and unloading terminals. The design includes a boiler mounted on the chassis by means of a frame, made in the form of a horizontal tank, equipped with discharge-filling and safety valves, and consisting of two bottoms and a cylindrical shell. In this case, the inner diameter of the tank boiler, equal to 3200 mm, is taken as the largest one from the condition that the car corresponds to the size of the rolling stock, and the outer length of the boiler, equal to 11000 mm, is the maximum possible with a typical car length along the coupling axes of the automatic couplers. The given dimensions provide a useful boiler volume of 70.35 m 3 with a car container weight of 35.6-37.8 tons and a carrying capacity of 51 tons. At the same time, the distance between the closest points of the boiler bottoms of two coupled tank cars of model 15-1209, located on straight section of the path is 1020 mm.

Недостатком такого технического решения является недостаточная вместимость котла, что приводит к ухудшению технико-экономических показателей данного вагона-цистерны.The disadvantage of this technical solution is the insufficient capacity of the boiler, which leads to a deterioration in the technical and economic indicators of this tank car.

Известна конструкция вагона, включающего два котла со сливоналивным оборудованием, жестко закрепленных на четырех полурамах, установленных на четырех ходовых тележках, причем каждый котел выполнен в виде горизонтальной емкости, состоящей из двух днищ и цилиндрической обечайки, выполненной из пяти царг, средние полурамы соединены жесткой, беззазорной, неразъемной сцепкой, а консольные царги котлов удлинены в сторону сцепки на отрезок от 400 мм до 1100 мм (патент RU 111500, МПК B61D 5/02, опубл. 20.12.2011).The known design of a car, which includes two boilers with unloading equipment, rigidly fixed on four semi-frames, installed on four bogies, each boiler is made in the form of a horizontal container, consisting of two bottoms and a cylindrical shell made of five tsars, the middle semi-frames are rigidly connected, backlash-free, one-piece coupling, and the boilers cantilever sides are lengthened towards the coupling by a segment from 400 mm to 1100 mm (patent RU 111500, IPC B61D 5/02, publ. 20.12.2011).

Недостатком такого технического решения является то, что используются четыре тележки, что ведет к значительному удорожанию вагона.The disadvantage of this technical solution is that four bogies are used, which leads to a significant increase in the cost of the car.

Известна конструкция вагона-цистерны, содержащего, по меньшей мере, два последовательно расположенных котла, установленных на раму ли две полурамы, а смежные рамы или полурамы соединены узлом сочленения, при этом смежные рамы или полурамы указанных по меньшей мере двух последовательно расположенных котлов опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку, а расстояние между наиболее близкими точками обращенных друг к другу днищ указанных по меньшей мере двух последовательно расположенных котлов вагона-цистерны, размещенного на прямом участке пути, составляет менее 1000 мм (патент RU 149902, B61D 5/00, опубл. 20.01.2015).A known design of a tank car containing at least two sequentially located boilers installed on a frame or two half frames, and adjacent frames or half frames are connected by an articulation unit, while adjacent frames or half frames of said at least two sequentially located boilers are supported in the zone the joint on the common bogie, and the distance between the closest points of the facing to each other bottoms of the specified at least two sequentially located boilers of the tank car, located on the straight track section, is less than 1000 mm (patent RU 149902, B61D 5/00, publ. 20.01.2015).

Недостатком такого технического решения является то, что при расстоянии между котлами менее 200 мм может произойти касание котлов при движении состава. Кроме этого, узел сочленения может быть произвольной конструкции, что может сказаться на надежности вагона-цистерны.The disadvantage of this technical solution is that when the distance between the boilers is less than 200 mm, the boilers may touch when the train moves. In addition, the articulation unit can be of arbitrary design, which can affect the reliability of the tank car.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является конструкция устройства для соединения смежных секций железнодорожного вагона, имеющего общую опорную тележку, причем указанное устройство содержит выступ с пяткой, прикрепленной к одной из секций, причем указанный выступ включает в себя верхнюю и нижнюю ножки; язычок, прикрепленный к другой из указанных секций и вставленный между верхней и нижней ножками указанного выступа; шарнир, соединяющий наконечник и язычок и включающий центральную часть с выступами, имеющими сферические поверхности и две параллельные боковые плоскости; указанный язычок имеет отверстие для приема стержня со стенкой, имеющей сферическое углубление, соответствующее сферическим поверхностям выступов указанного стержня, причем указанная стенка отверстия указанного язычка образует круглое отверстие на верхнем крае язычка. Центральная часть шарнира содержит цилиндрические выступы между параллельными плоскостями, размеры которых соответствуют размеру отверстия на верхнем крае отверстия, когда в него вставлен шарнир. Нижняя часть лапки выполнена заодно с пяткой. Пятка снабжена внутренней кольцевой канавке смазки и отверстий, ведущих от канавки к опорной поверхности указанной пятки. Язычок имеет верхний и нижний края с фасками на нем. Ножки ушка имеют внутренние поверхности, обращенные к языку, которые скошены там, где они соединяются с остальной частью ушка (US 3476040 A, МПК B61D 17/00, B61F 3/12, B61G 5/02, опубл. 04.11.1969 г.).Closest to the claimed invention is the design of a device for connecting adjacent sections of a railway car, having a common support bogie, and the specified device contains a protrusion with a heel attached to one of the sections, and the specified protrusion includes the upper and lower legs; a tongue attached to another of said sections and inserted between the upper and lower legs of said protrusion; a hinge connecting the tip and the tongue and including a central portion with projections having spherical surfaces and two parallel side planes; said tongue has an opening for receiving a rod with a wall having a spherical recess corresponding to the spherical surfaces of the projections of said rod, and said wall of the opening of said tongue forms a circular opening on the upper edge of the tongue. The central part of the hinge contains cylindrical protrusions between parallel planes, the dimensions of which correspond to the size of the hole at the upper edge of the hole when the hinge is inserted into it. The lower part of the foot is made in one piece with the heel. The heel is provided with an inner annular lubricant groove and holes leading from the groove to the bearing surface of said heel. The tongue has top and bottom edges with chamfers on it. The legs of the ear have inner surfaces facing the tongue, which are beveled where they join with the rest of the ear (US 3476040 A, IPC B61D 17/00, B61F 3/12, B61G 5/02, publ. 04.11.1969) ...

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции, сложность сборки, что повышает трудоемкость изготовления, снижает надежность и ремонтопригодность. Задачей изобретения является создание вагона-цистерны с большой вместимостью котлов, с оптимальным расстоянием между котлами, с использованием разборного устройства шарнирного типа для сочленения вагонов, технологичным в изготовлении и с повышенной надежностью и ремонтопригодностью.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, the complexity of the assembly, which increases the complexity of manufacturing, reduces reliability and maintainability. The objective of the invention is to create a tank car with a large capacity of boilers, with an optimal distance between the boilers, using a collapsible hinge-type device for joining cars, technologically advanced in production and with increased reliability and maintainability.

Техническим результатом является простота изготовления, повышение надежности и ремонтопригодности конструкции.The technical result is simplicity of manufacture, increased reliability and maintainability of the structure.

Указанный технический результат достигается благодаря созданию вагона-цистерны, содержащего два котла, каждый из которых выполнен в виде емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и установлен на раму или полурамы, а смежные рамы или полурамы двух последовательно расположенных котлов, соединенные узлом сочленения, опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку. Также содержащий устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, включающее в себя пятниковую и шарнирную части, при этом пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью. Внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей. Шар имеет вал переменного по высоте сечения, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части.The specified technical result is achieved due to the creation of a tank car containing two boilers, each of which is made in the form of a container, consisting of a shell and two bottoms, and is installed on a frame or semi-frames, and adjacent frames or semi-frames of two sequentially located boilers, connected by an articulation unit, rest in the area of the articulation unit on a common undercarriage. Also containing a hinge-type device for articulating cars, including a center plate and a hinge part, the center plate part consisting of a center plate, a box-section shank and a body with an inner cavity. Inside the cavity of the body of the center plate, the lower and upper inserts are installed, which, by means of a clamping flange fixed on top of the body, hold the ball tightly adhering along its spherical surface to the inner spherical surfaces of the inserts. The ball has a shaft of variable cross-section, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball on the opposite side of the shaft and which is the geometric center of rotation of the bogie, and the shaft of the ball is rigidly fixed in the driving element of the hinge part.

Вариантом исполнения является вагон-цистерна, в котором в устройстве сочленения шар крепится к шарнирной части с помощью вала конической формы и переходной втулки, имеющих конические сопрягаемые поверхности.A variant of execution is a tank car, in which in the articulation device the ball is attached to the hinge part by means of a tapered shaft and an adapter sleeve having tapered mating surfaces.

Признаками изобретения являются:The features of the invention are:

1) Вагон-цистерна.1) Tank car.

2) Содержащий два котла, каждый из которых выполнен в виде емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и установлен на раму или полурамы.2) Containing two boilers, each of which is made in the form of a container, consisting of a shell and two bottoms, and is installed on a frame or semi-frame.

3) Смежные рамы или полурамы указанных двух последовательно расположенных котлов соединены узлом сочленения и опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку.3) Adjacent frames or semi-frames of these two sequentially located boilers are connected by an articulation unit and rest in the area of the articulation unit on a common bogie.

4) Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, содержащее пятниковую и шарнирную части.4) A device of the articulated type for articulation of cars, containing a center plate and a hinge part.

5) Пятниковая часть устройства содержит пятник, переходящий в корпус с внутренней полостью.5) The center plate part of the device contains a center plate, passing into the body with an internal cavity.

6) Внутри внутренней полости установлены нижний и верхний вкладыши.6) The lower and upper liners are installed inside the inner cavity.

7) Вкладыши удерживают шар, плотно прилегающий к внутренним сферическим поверхностям вкладышей.7) The liners hold the ball tightly against the inner spherical surfaces of the liners.

8) Шар имеет в своем составе вал переменного по высоте сечения, ориентированный вертикально вверх, с помощью которого шар жестко фиксируется в шарнирной части устройства.8) The ball contains a shaft of variable cross-sectional height, oriented vertically upward, with the help of which the ball is rigidly fixed in the hinge part of the device.

9) Фиксация вкладышей и плотный контакт с шаром осуществляется за счет прижимного фланца, крепящегося сверху к корпусу пятниковой части с помощью болтовых соединений.9) Fixation of the liners and tight contact with the ball is carried out due to the clamping flange, which is attached from above to the body of the center plate by means of bolted connections.

10) Между нижним вкладышем и прижимным фланцем установлена тарельчатая пружина.10) A disc spring is installed between the bottom bushing and the pressure flange.

11) Пятник, нижний вкладыш и шар с валом имеют отверстия под шкворень, которые располагаются на одной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона.11) The center plate, the lower insert and the ball with the shaft have holes for the pivot, which are located on one axis, which is the geometric center of rotation of the car bogie.

12) Шарнирная часть имеет поводковый элемент с отверстием для сопряжения с валом шара.12) The hinge part has a driver element with a hole for mating with the ball shaft.

13) Шарнирная часть имеет опустошение для облегчения веса конструкции.13) The hinge part has a void to lighten the weight of the structure.

14) Пятниковая и шарнирная части имеют также в своем составе и выполненные с ними заодно хвостовики коробчатого сечения, предназначенные для крепления в хребтовой балке вагона с помощью сварки, либо заклепок.14) The center and hinge parts also have box-section shanks made with them in one piece, intended for fastening in the center beam of the car by welding or by rivets.

15) В месте перехода поводкового элемента шарнирной части к хвостовику коробчатого сечения предусмотрены ребра жесткости.15) Stiffening ribs are provided at the transition point of the driving element of the hinge part to the shank of the box section.

16) Шар крепится к шарнирной части с помощью вала конической формы и переходной втулки, имеющих конические сопрягаемые поверхности (вариант исполнения 2).16) The ball is attached to the hinge part using a tapered shaft and an adapter sleeve with tapered mating surfaces (version 2).

17) Расстояние между котлами составляет 250 - 1050 мм.17) The distance between the boilers is 250 - 1050 mm.

Признаки 1-5, 12, 14 являются общими с прототипом, признаки 6-11, 13, 15, 16 являются существенными отличительными признаками изобретения. Признак 17 является дополняющим признаком заявляемого изобретения. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен сочлененный вагон-цистерна, на фиг. 2 изображено устройство шарнирного типа для сочленения вагонов в разрезе, на фиг. 3 - вариант исполнения 2 вала шара и способа крепления шара в поводковом элементе шарнирной части устройства, на фиг. 4 - фрагмент фиксации вкладышей прижимным фланцем с применением тарельчатой пружины, на фиг. 5 - общий вид устройства в изометрии.Features 1-5, 12, 14 are common with the prototype, features 6-11, 13, 15, 16 are essential distinctive features of the invention. Feature 17 is a complementary feature of the claimed invention. The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows an articulated tank car, FIG. 2 shows a device of the articulated type for articulating cars in section, FIG. 3 - embodiment 2 of the ball shaft and the method of fastening the ball in the driving element of the hinge part of the device, FIG. 4 is a fragment of fixing the inserts with a clamping flange using a Belleville spring, FIG. 5 is a general isometric view of the device.

Первый вариант исполнения. Вагон-цистерна содержит два котла 1, каждый из которых выполнен в виде емкости, состоящей из обечайки 2 и двух днищ 3, и установлен на раму или полурамы 4, а также устройство шарнирного типа для сочленения вагонов 5, включающее в себя пятниковую 6 и шарнирную 7 части. Расстояние между котлами составляет 250 - 1050 мм. Смежные рамы или полурамы 4 двух последовательно расположенных котлов 1, соединенные устройством сочленения 5, опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку 8 (фиг. 1). Устройство шарнирного типа для сочленения вагонов 5 выполнено разборным, и его части выполнены методом литья (фиг. 2, 5). Пятниковая часть 6 устройства состоит из пятника 9, переходящего в корпус 10 с внутренней полостью, внутри которой установлены нижний 11 и верхний 12 вкладыши, которые удерживают шар 13, плотно прилегающий к внутренним сферическим поверхностям вкладышей 11 и 12 и имеющий вал 14 переменного по высоте сечения с резьбой на конце, с помощью которого шар 13 жестко фиксируется в поводковом элементе 15 шарнирной части 7 устройства. Фиксация вкладышей 11, 12 и плотный контакт с шаром 13 осуществляется за счет прижимного фланца 16, крепящегося сверху к корпусу 10 пятниковой части 6 с помощью болтовых соединений. Нижний 11 и верхний 12 вкладыши установлены с зазором между собой. Верхний вкладыш 12 имеет в верхней части отверстие с размером, превышающим наибольший размер вала 14 в основании с шаром 13 (фиг. 2). Между верхним вкладышем 12 и прижимным фланцем 16 установлена тарельчатая пружина 17 в сжатом состоянии (фиг. 4). Пятник 9, нижний вкладыш 11 и шар 13 с валом 14 имеют отверстия под шкворень (позицией не обозначен), которые располагаются на одной вертикальной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона, при этом диаметр отверстия в шаре 13 больше диаметров отверстий в пятнике 9 и вкладыше 11. Шарнирная часть 7 имеет поводковый элемент 15 с отверстием под вал 14 шара 13, а также опустошение 18, для облегчения веса конструкции. Пятниковая 6 и шарнирная 7 части имеют в своем составе хвостовики 19 коробчатого сечения, предназначенные для крепления к хребтовой балке вагона с помощью сварки, либо заклепок. В месте перехода поводкового элемента 17 шарнирной части 7 к хвостовику 19 предусмотрены ребра жесткости 20. Диаметр шара 13 может составлять 250-350 мм.The first version of the execution. The tank car contains two boilers 1, each of which is made in the form of a container, consisting of a shell 2 and two bottoms 3, and is installed on a frame or semi-frame 4, as well as an articulated device for articulating cars 5, including a center plate 6 and an articulated 7 parts. The distance between the boilers is 250 - 1050 mm. Adjacent frames or semi-frames 4 of two sequentially located boilers 1, connected by an articulation device 5, rest in the area of the articulation unit on a common bogie 8 (Fig. 1). Articulated device for articulation of cars 5 is made collapsible, and its parts are made by casting (Fig. 2, 5). The center plate part 6 of the device consists of a center plate 9, passing into the housing 10 with an internal cavity, inside which the lower 11 and upper 12 liners are installed, which hold the ball 13, which is tightly attached to the inner spherical surfaces of the liners 11 and 12 and has a shaft 14 of variable cross-section height with a thread at the end, with which the ball 13 is rigidly fixed in the driving element 15 of the hinge part 7 of the device. The fixation of the liners 11, 12 and tight contact with the ball 13 is carried out by means of the clamping flange 16, which is attached from above to the body 10 of the center plate 6 by means of bolted connections. The lower 11 and upper 12 liners are installed with a gap between them. The upper insert 12 has an opening in the upper part with a size exceeding the largest dimension of the shaft 14 at the base with a ball 13 (Fig. 2). Between the upper insert 12 and the clamping flange 16, a Belleville spring 17 is installed in a compressed state (Fig. 4). The center plate 9, the lower insert 11 and the ball 13 with the shaft 14 have holes for the king pin (not indicated by the position), which are located on the same vertical axis, which is the geometric center of rotation of the car bogie, while the diameter of the hole in the ball 13 is greater than the diameters of the holes in the center plate 9 and liner 11. The hinge part 7 has a driver element 15 with a hole for the shaft 14 of the ball 13, as well as emptying 18, to lighten the weight of the structure. The center plate 6 and the hinge part 7 include box-section shanks 19 intended for attachment to the center beam of the car by welding or by rivets. At the transition point of the driver element 17 of the hinge part 7 to the shank 19, stiffening ribs 20 are provided. The diameter of the ball 13 can be 250-350 mm.

Отверстие в прижимном фланце 16 для выхода вала 14 шара 13 может быть закрыто грязезащитным кожухом. Шарнирная часть 7 может иметь опустошение для облегчения веса конструкции (фиг. 2).The hole in the clamping flange 16 for the exit of the shaft 14 of the ball 13 can be covered with a dirt cover. The hinge part 7 can be emptied to lighten the weight of the structure (FIG. 2).

Второй вариант исполнения. Все элементы устройства (фиг. 2) повторяются из устройства первого варианта исполнения, но только шар 13 устройства для сочленения вагонов 5 крепится к шарнирной части 7 с помощью вала 14 конической формы и переходной втулки 21, имеющих конические сопрягаемые поверхности (фиг. 3).Second execution option. All elements of the device (Fig. 2) are repeated from the device of the first embodiment, but only the ball 13 of the device for articulating cars 5 is attached to the hinge part 7 by means of a tapered shaft 14 and an adapter sleeve 21 having tapered mating surfaces (Fig. 3).

Вагон-цистерна работает следующим образом. В пятнике, нижнем вкладыше и шаре выполнены отверстия для размещения шкворня тележки вагона. Оси этих отверстий, а также ось вала и центр шара, совпадают с осью шкворня, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части резьбовой гайкой. Вкладыши имеют внутреннюю сферическую поверхность, обеспечивающую максимальную площадь контакта с шаром, выполняющим функцию шарнирного соединения и несущим все эксплуатационные нагрузки. Детали, имеющие контактные поверхности и подвергающиеся повышенному износу, такие как шар с валом и вкладыши - выполняются из износостойких материалов или имеют неметаллическое износостойкое покрытие, увеличивая межремонтный срок эксплуатации. Крепление прижимного фланца к корпусу с помощью болтовых соединений обеспечивает надежную фиксацию вкладышей и шара и упрощает процесс их постановки и извлечения при изготовлении и ремонте устройства. Сборка деталей осуществляется с минимальными допусками, что предотвращает появление чрезмерного люфта и, соответственно, ударных нагрузок.The tank car works as follows. Holes are made in the center plate, the lower insert and the ball to accommodate the carriage bogie pin. The axes of these holes, as well as the axis of the shaft and the center of the ball, coincide with the axis of the pivot, which is the geometric center of rotation of the carriage bogie, and the ball shaft is rigidly fixed in the driving element of the hinge part by a threaded nut. The liners have an inner spherical surface that provides the maximum contact area with the ball, which acts as a hinge joint and carries all operational loads. Parts that have contact surfaces and are subject to increased wear, such as a ball with a shaft and bushings, are made of wear-resistant materials or have a non-metallic wear-resistant coating, increasing the overhaul life. The fastening of the clamping flange to the body by means of bolted connections ensures reliable fixation of the liners and the ball and simplifies the process of their insertion and removal during the manufacture and repair of the device. The assembly of the parts is carried out with minimal tolerances, which prevents excessive backlash and, consequently, shock loads.

Использование предложенной конструкции обеспечивает три степени свободы сочлененным вагонам, повышает технологичность изготовления, надежность и ремонтопригодность устройства для сочленения вагонов за счет применения в качестве шарнира шара, обеспечения большой площади сопряжения поверхности шара с вкладышами, герметичности пар трения и использования в конструкции небольшого количества деталей.The use of the proposed design provides three degrees of freedom for articulated cars, increases the manufacturability, reliability and maintainability of the device for articulating cars due to the use of a ball as a hinge, providing a large interface area of the ball surface with liners, tightness of friction pairs and the use of a small number of parts in the structure.

Claims (17)

1. Вагон-цистерна, содержащий два котла, каждый из которых выполнен в виде емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и установлен на раму или полурамы, смежные рамы или полурамы двух последовательно расположенных котлов, соединенные узлом сочленения, опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку, а также содержащий устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, включающее в себя пятниковую и шарнирную части, при этом пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью, отличающийся тем, что внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей, при этом шар имеет вал переменного по высоте сечения, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части.1. A tank car containing two boilers, each of which is made in the form of a container, consisting of a shell and two bottoms, and is installed on a frame or half-frames, adjacent frames or half-frames of two sequentially located boilers, connected by a joint, rest in the area of the joint on a common running bogie, as well as containing a hinge-type device for articulating cars, including a center plate and a hinge part, while the center plate part consists of a center plate, a box-section shank and a body with an internal cavity, characterized in that the center plate part is installed inside the body cavity lower and upper liners, which, by means of a clamping flange fixed on top of the body, hold the ball tightly adjoining along its spherical surface to the inner spherical surfaces of the liners, while the ball has a shaft of variable cross-sectional height, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in ball on the opposite side of the shaft and is the geometric center of rotation of the trolley, and the ball shaft is rigidly fixed in the drive element of the hinge part. 2. Вагон-цистерна, содержащий два котла, каждый из которых выполнен в виде емкости, состоящей из обечайки и двух днищ, и установлен на раму или полурамы, смежные рамы или полурамы двух последовательно расположенных котлов, соединенные узлом сочленения, опираются в зоне узла сочленения на общую ходовую тележку, а также содержащий устройство шарнирного типа для сочленения вагонов, включающее в себя пятниковую и шарнирную части, при этом пятниковая часть состоит из пятника, хвостовика коробчатого сечения и корпуса с внутренней полостью, отличающийся тем, что внутри полости корпуса пятниковой части установлены нижний и верхний вкладыши, которые посредством прижимного фланца, закрепленного сверху на корпусе, удерживают шар, плотно прилегающий по своей сферической поверхности к внутренним сферическим поверхностям вкладышей, при этом шар имеет конический вал, ось симметрии которого совпадает с осью отверстия, выполненного в шаре с противоположной стороны от вала отверстия и являющегося геометрическим центром поворота тележки, причем конической формы вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части через переходные втулки, имеющие конические сопрягаемые поверхности с валом.2. A tank car containing two boilers, each of which is made in the form of a container, consisting of a shell and two bottoms, and is installed on a frame or half-frames, adjacent frames or half-frames of two sequentially located boilers, connected by a joint, rest in the area of the joint on a common running bogie, as well as containing a hinge-type device for articulating cars, including a center plate and a hinge part, while the center plate part consists of a center plate, a box-section shank and a body with an internal cavity, characterized in that the center plate part is installed inside the body cavity lower and upper liners, which, by means of a clamping flange fixed on top of the body, hold the ball tightly adjoining on its spherical surface to the inner spherical surfaces of the liners, while the ball has a tapered shaft, the axis of symmetry of which coincides with the axis of the hole made in the ball with the opposite the side of the shaft of the hole and which is the geomet the center of rotation of the bogie, and the conical shaft of the ball is rigidly fixed in the driving element of the hinge part through adapter sleeves having conical mating surfaces with the shaft. 3. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что расстояние между котлами составляет 250 - 1050 мм.3. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the boilers is 250 - 1050 mm. 4. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что хвостовики коробчатого сечения закреплены к хребтовой балке вагона с помощью сварки, либо заклепок.4. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the shanks of the box section are fixed to the center beam of the car by welding or by rivets. 5. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в месте перехода поводкового элемента шарнирной части к хвостовику коробчатого сечения предусмотрены ребра жесткости.5. A tank car according to claim 1 or 2, characterized in that stiffening ribs are provided at the transition point of the driving element of the hinge part to the shank of the box section. 6. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что прижимной фланец крепится сверху к корпусу пятниковой части с помощью болтовых соединений.6. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping flange is attached from above to the body of the center plate by means of bolted connections. 7. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что центр шара расположен на оси отверстия в пятнике.7. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the center of the ball is located on the axis of the hole in the center plate. 8. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пятник, нижний вкладыш и шар с валом имеют отверстия под шкворень, которые располагаются на одной оси, являющейся геометрическим центром поворота тележки вагона.8. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the center plate, the lower insert and the ball with the shaft have holes for the pivot, which are located on one axis, which is the geometric center of rotation of the car bogie. 9. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вал шара жестко закреплен в поводковом элементе шарнирной части резьбовой гайкой.9. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the ball shaft is rigidly fixed in the driving element of the hinge part by a threaded nut. 10. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нижний и верхний вкладыши установлены с зазором между собой.10. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the lower and upper liners are installed with a gap between them. 11. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что между верхним вкладышем и прижимным фланцем установлена тарельчатая пружина. 11. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that a disc spring is installed between the upper insert and the clamping flange. 12. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сферические поверхности вкладышей могут иметь неметаллическое износостойкое покрытие.12. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the spherical surfaces of the liners can have a non-metallic wear-resistant coating. 13. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что верхний вкладыш имеет в верхней части отверстие с размером, превышающим наибольший размер вала в основании с шаром.13. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the upper insert has an opening in the upper part with a size exceeding the largest dimension of the shaft at the base with a ball. 14. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что диаметр шара может составлять 250 - 350 мм.14. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the ball can be 250 - 350 mm. 15. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что отверстие в прижимном фланце для выхода вала шара может быть закрыто грязезащитным кожухом.15. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the hole in the clamping flange for the exit of the ball shaft can be closed with a dirt-proof casing. 16. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пятниковая и шарнирная части выполнены методом литья.16. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the center plate and the hinge part are made by casting. 17. Вагон-цистерна по п. 1 или 2, отличающийся тем, что шарнирная часть может иметь опустошение для облегчения веса конструкции.17. Tank car according to claim 1 or 2, characterized in that the hinge part can be emptied to lighten the weight of the structure.
RU2020133198A 2020-10-08 2020-10-08 Tank car (options) RU2748083C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133198A RU2748083C1 (en) 2020-10-08 2020-10-08 Tank car (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133198A RU2748083C1 (en) 2020-10-08 2020-10-08 Tank car (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748083C1 true RU2748083C1 (en) 2021-05-19

Family

ID=75919715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133198A RU2748083C1 (en) 2020-10-08 2020-10-08 Tank car (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748083C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221176U1 (en) * 2023-06-21 2023-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения" Freight wagon coupling unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3476040A (en) * 1967-06-02 1969-11-04 Zaven Oganezovich Karakashian Articulated railway car connector and truck
EP0363268A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-11 Arbel Fauvet Rail S.A. Coupling device for the vehicles of a train, and train so equipped
RU149902U1 (en) * 2014-05-29 2015-01-20 РЕЙЛ1520 АйПи ЛТД WAGON TANK

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3476040A (en) * 1967-06-02 1969-11-04 Zaven Oganezovich Karakashian Articulated railway car connector and truck
EP0363268A1 (en) * 1988-10-03 1990-04-11 Arbel Fauvet Rail S.A. Coupling device for the vehicles of a train, and train so equipped
RU149902U1 (en) * 2014-05-29 2015-01-20 РЕЙЛ1520 АйПи ЛТД WAGON TANK

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU221176U1 (en) * 2023-06-21 2023-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения" Freight wagon coupling unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944534B1 (en) Railcar bogie
RU2480364C2 (en) Railway vehicle frame
US4580686A (en) Slackless self-adjusting rotary drawbar for railroad cars
RU161501U1 (en) HINGED UNIT FOR CONNECTING FREIGHT WAGONS
US6564956B2 (en) Retainer member for use in railway coupling devices
AU713418B2 (en) Draft sill and wheel truck connection
US5172819A (en) Bearing assembly for an articulated coupling apparatus which connects adjacent ends of a pair of railway cars together
US3476040A (en) Articulated railway car connector and truck
EP0456221B1 (en) Articulated coupling apparatus for connecting a pair of railway cars together
US5360124A (en) Slackless buff gear connection system with sliding yoke casting
US4966291A (en) Slackless rotary drawbar assembly
US5219082A (en) Male connection member for an articulated coupling arrangement
RU118275U1 (en) FREIGHT Wagon Trolley
RU2748083C1 (en) Tank car (options)
JP3004384B2 (en) Bearing assembly for articulated coupling device
RU2738496C1 (en) Hinge type device for cars coupling (embodiments)
CA2042076C (en) Locking assembly to secure a bearing assembly in an articulated coupling apparatus for connecting adjacent ends of a pair of railway cars
RU2748101C1 (en) Hinge hopper car (options)
RU2747063C1 (en) Articulated flat car (options)
CA2280202C (en) Tapered wear liner and articulated connector with tapered wear liner
CA2289302C (en) Connection assembly for railway coupling devices
KR102025901B1 (en) Coupler adapter for continental railway vehicle
RU223835U1 (en) Freight wagon coupling unit
RU223802U1 (en) Freight wagon coupling unit
RU223805U1 (en) Freight wagon coupling unit