Результат интеллектуальной деятельности: Вагон-цистерна с термоизоляцией

Изобретение относится к вагонам-цистернам с термоизоляцией и может быть использовано в стационарных емкостях, контейнерах-цистернах.

Известна четырехосная цистерна для пасты сульфонола модели 15-1417, включающая котел. Наружная поверхность котла покрыта изоляционным материалом МРТ-35 по ГОСТ 10499-78 толщиной 100 мм, сверху которой уложен металлический кожух из листовой стали толщиной 1,5 мм. Днище кожуха изоляции выполнено в форме усеченного конуса. (Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. - М.: Издательство стандартов, 1993. - Рис. 4.28; data: text/html).

Недостатком изложенной конструкции является то, что поверхность днища кожуха изоляции, выполненного в виде усеченного конуса, изготавливается из отдельных стальных секторов с соединением их внахлест электросваркой. Учитывая, что секторы имеют криволинейную поверхность, изготовление их из металлических листов прямоугольной формы приводит к нерациональному расходу металла, а нахлесточное их соединение - к сокращению долговечности в связи с коррозией в соединениях.

Известна железнодорожная цистерна для затвердевающих грузов, включающая котел, оборудованный теплоизоляцией, защищенной снаружи кожухом в виде отдельных металлических листов, опирающихся внахлест на каркас, выполненный в виде промежуточных и торцевых поясов, соединенных с котлом кронштейнами. С торцевыми поясами каркаса соединены днища кожуха, выполненные из стеклопластика. Соединение выполнено в виде охвата отбортовкой днища наружной радиальной поверхности торцевых поясов с кожухом изоляции, при этом соединение днищ и листов кожуха изоляции с торцевыми поясами закрыто хомутами (патент RU 79533 U1, 10.01.2009).

Недостатком описанного устройства по патенту RU 79533 является соединение днища кожуха изоляции из стеклопластика путем охвата его отбортовкой торцевого пояса каркаса с кожухом изоляции. Такое соединение усложняет герметизацию стыка и приводит к необходимости установки хомута, что требует дополнительных как материальных затрат, так и увеличения трудоемкости. Кроме того, во время эксплуатации, под воздействием тряски вагона в пути следования, изоляционный материал, уплотняясь, стремится к опусканию вниз, что приводит к силовому воздействию на поверхность днища, в результате чего появляются дополнительные силы в узле соединения стеклопластикового днища с торцевым хомутом каркаса кожуха изоляции, а это не исключает повреждения в отверстиях днища (смятия), что не исключает и нарушения герметичности соединения.

Технической проблемой предлагаемого устройства является снижение трудоемкости и материалоемкости, а также повышение долговечности герметичного соединения днища с каркасом.

Техническим результатом изобретения является вагон-цистерна с термоизоляцией, включающий котел, на поверхности которого уложен теплоизоляционный материал, защищенный снаружи кожухом из отдельных металлических листов, соединенных с каркасом в виде установленных на поверхности котла с помощью кронштейнов промежуточных и концевых поясов, с которыми соединены днища, изготовленные из слоистых композитных материалов, выполненные выпуклыми с отбортовкой в плоскости, перпендикулярной к продольной плоскости котла, при этом наружная поверхность отбортовки прилегает к внутренней поверхности вертикальной полки уголка торцевого пояса.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - общий вид вагона-цистерны;

на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1 - узел соединения днища с торцевым поясом.

Вагон-цистерна с термоизоляцией 1 включает котел 2 с уложенным вокруг его поверхности теплоизоляционным материалом 3, который снаружи защищен кожухом изоляции 4 из металлических листов, соединенных с каркасом на промежуточных 5 и торцевых 6 поясах, с которыми соединены днища 7 кожуха изоляции 4, выполненные из слоистого композитного материала. Днища 7 выполнены выпуклыми с отбортовкой 8 в плоскости, перпендикулярной к продольной плоскости котла. Такая отбортовка днища позволяет соединить его по вертикальной полке с торцевым опорным поясом, что приводит к повышению надежности герметизации соединения, т.к. давлением изоляционного материала при эксплуатации днище прижимается к поясу. Кроме того, при этом уменьшается величина диаметра днища, по сравнению с диаметром днища прототипа. В прототипе отбортовка днища выполнена с учетом охвата днищем торцевого пояса с листом кожуха, т.е. диаметр днища больше диаметра днища предлагаемой конструкции.

Уменьшение диаметра днища кожуха изоляции, выполненного из слоистых композитных материалов, и его соединение с торцевым поясом кожуха изоляции исключает применение дополнительного элемента хомута, примененного в прототипе, в соединении днища с торцевым поясом и позволяет сократить расход материалов, применяемых при изготовлении днища, а также позволяет снизить трудоемкость изготовления.