Результат интеллектуальной деятельности: ГРУЗОВОЙ ВАГОН

Предполагаемое изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции грузового вагона с подвижной хребтовой балкой.

Известен железнодорожный вагон, имеющий кузов, в раме которого установлена хребтовая балка, продольно перемещающаяся относительно рамы и оборудованная на концах автосцепными устройствами. Для гашения энергии ударов при взаимодействии подвижной хребтовой балки и рамы кузова вагон снабжен амортизирующим устройством, корпус которого жестко закреплен на подвижной хребтовой балке, а независимо перемещающиеся в корпусе два поршня связаны со штоками, которые выступают из отверстий торцев корпуса и заканчиваются опорными плитами, взаимодействующими с упорами рамы. (Патент США №538871, кл. B 61 G 9/16, опубл. 14.02.95 г.).

Недостатком данного технического решения является наличие двух штоков, расположенных по обе стороны амортизатора, которые увеличивают практически в 2 раза размеры амортизатора по длине.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является грузовой вагон фирмы Pullman Standard, состоящий из ходовых тележек, тормозного оборудования и кузова, рама которого имеет неподвижную центральную балку, проходящую по всей длине вагона, и подвижную хребтовую балку, установленную внутри неподвижной балки. Подвижная хребтовая балка снабжена стандартными тяговыми устройствами на концах и гидравлическим продольным амортизатором “Гидрофрейм”, расположенным в центре балки. Размеры амортизатора “Гидрофрейм” по длине значительно снижены за счет одностороннего действия поршня в корпусе (The Car and Locomotive Cyclopedia, - USA; 1980. - раздел Box Саr.Крытые вагоны. -с.90).

Недостатком данного технического решения является то, что возвращающее устройство амортизатора, выполненное в виде цилиндрической пружины, расположенной снаружи гидравлической камеры, приводит к уменьшению поперечного сечения гидравлической камеры и увеличению рабочего давления в ней при равных поперечных размерах прототипа и предлагаемого амортизирующего устройства, тем самым снижая надежность работы уплотнений демпфера амортизирующего устройства, а также ремонтопригодность.

Предполагаемым изобретением решается задача грузового вагона с подвижной хребтовой балкой и амортизирующим устройством для перевозки грузов, не выдерживающих значительных динамических и инерционных перегрузок, а также повышение надежности амортизирующего устройства.

Для достижения указанного технического результата в подвижной хребтовой балке 5 рамы 4 кузова 3 размещено амортизирующее устройство 7 с опорными плитами 8, содержащее демпфер 11 и упругое возвращающее устройство 12, расположенные последовательно в подвижной хребтовой балке 5 между шкворневыми балками, при этом каждая опорная плита 8 объединена с корпусом 13 демпфера 11 упругими соединительными элементами 14, а сопрягаемые поверхности опорной плиты 8 и корпуса 13 имеют соответственно форму конуса “Г” и сферы “Д”.

В отличие от прототипа такое конструктивное решение амортизирующего устройства позволило в 2-2,5 раза снизить рабочее давление в гидравлической камере демпфера за счет увеличения поперечного сечения камеры и тем самым повысить надежность работы уплотнений штока демпфера.

Для устранения изгибающего момента, действующего на демпфер 11, который может возникнуть вследствие возможных перекосов опорных плит 8 из-за геометрических погрешностей установки упоров 9 на раме 4 и упоров 10 на подвижной хребтовой балке 5, каждая опорная плита 8 объединена с корпусом 13 демпфера 11 упругими соединительными элементами 14, а сопрягаемые поверхности опорной плиты 8 и корпуса 13 демпфера 11 имеют соответственно форму конуса “Г” и сферы “Д”.

Предлагаемый вагон иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1, 2, 3, 4.

На фиг.1 - изображен вагон, общий вид;

На фиг.2 - Вид А фиг.1;

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2;

На фиг.4 - Вид В фиг.2.

Заявляемый вагон содержит ходовые тележки 1, тормозное оборудование 2, кузов 3, раму 4, подвижную хребтовую балку 5 с автосцепными устройствами 6 на концах, и амортизирующее устройство 7 с опорными плитами 8, взаимодействующее с упорами 9 на раме 4 и упорами 10 на подвижной хребтовой балке 5.

Амортизирующее устройство 7 состоит из демпфера 11 и упругого возвращающего устройства 12, а каждая опорная плита 8 объединена с корпусом 13 демпфера 11 упругими соединительными элементами 14, состоящими из болта 15, пружины 16, сферической шайбы 17 и гайки 18 с шайбой 19, при этом сопрягаемые поверхности опорной плиты 8 и корпуса 13 демпфера 11 имеют соответственно форму конуса “Г” и сферы “Д”.

В предлагаемом вагоне работа подвижной хребтовой балки 5 с амортизирующим устройством 7 осуществляется следующим образом. При соударении вагона подвижная хребтовая балка 5 под действием силы, возникающей в поглощающем аппарате автосцепного устройства 6, перемещаясь в продольном направлении, передает усилие раме 4 кузова 3 вагона через амортизирующее устройство 7, установленное между упорами 9 на раме 4 и упорами 10 на подвижной хребтовой балке 5. Кузов 3 вагона, продолжая движение в том же направлении, сжимает демпфер 11 амортизирующего устройства 7, который поглощает энергию удара. После снятия нагрузки подвижная хребтовая балка 5 и кузов 3 вагона возвращаются в первоначальное положение под действием возвращающего устройства 12. Опорная плита 8 и корпус 13 демпфера 11 своими сопрягаемыми поверхностями, выполненными в форме корпуса “Г” и сферы “Д” соответственно, устраняют изгибающий момент, действующий на демпфер 11, вследствие возможных перекосов опорных плит 8 из-за геометрических погрешностей установки упоров 9 на раме 4 и упоров 10 на подвижной хребтовой балке 5.

Сохранность грузов, перевозимых в предлагаемом вагоне, обеспечивается за счет повышения надежности работы амортизирующего устройства и за счет снижения уровня инерционных нагрузок при действии продольных ударов, возникающих при маневровых соударениях вагонов.