ВАГОН ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкциям вагонов бункерного типа, и касается разгрузочных устройств.

Известен вагон для перевозки сыпучих грузов бункерного типа, предназначенный, в частности, для перевозки минеральных удобрений. Пневматический привод разгрузочного устройства такого вагона выполнен в виде вала, простирающегося вдоль вагона и снабженного шестерней и двуплечим рычагом, взаимодействующим с помощью тяг с шарнирнозакрепленными корытообразными крышками. Ручной привод разгрузочного устройства выполнен в виде червячной передачи, взаимодействующей посредством рычагов и тяг с крышками люков [1].

К недостаткам такого вагона можно отнести ненадежную работу пневматического привода в агрессивных средах, вызванную отказом пневмосистемы и механических устройств. Ручной привод такого механизма имеет довольно сложную кинематическую схему и требует больших физических усилий для открывания крышек вследствие воздействия коррозии.

Известен также саморазгружающейся вагон для перевозки сыпучих грузов, содержащий механизм открывания и закрывания крышек наружных и внутренних люков, имеющий размещенный под бункером продольный рабочий вал, на котором жестко закреплены двуплечие рычаги, соединенные посредством тяг с крышками наружных люков. На рабочем валу шарнирно посажена труба с жестко закрепленным на ней поводком, связанным посредством дугообразного рычага с тягами крышек внутренних люков, и рычагом, соединенным с тягой винтового привода [2].

Основным недостатком механизма открывания и закрывания крышек люков такого вагона является сложная кинематическая схема, не всегда безотказно срабатывающая в сложных климатических условиях при длительной эксплуатации.

Известен также бункерный вагон для перевозки сыпучих грузов, содержащий корытообразную крышку для закрывания разгрузочного проема, поддерживаемую двумя подвесками маятникового типа, образующими параллелограммную связь с кузовом вагона, и гравитационную крышку, приводимую в действие шестеренчато-реечным механизмом. Приводные валы для поворота шестеренчатого вала выполнены убирающимися в нерабочее положение. Разгрузка вагона производится вручную. Наружная крышка люка такого вагона выполнена из стекловолокна и смолы и предназначена для защиты груза от загрязнений [3].

Это устройство выбрано в качестве прототипа.

К недостаткам такой конструкции можно отнести необходимость применения большого усилия для открывания разгрузочного люка, необходимого для преодоления как веса груза, давящего на гравитационную крышку люка, так и для перевода системы привода из "мертвой точки" в рабочее положение. Кроме того, к недостаткам можно отнести сложность конструкции крепления наружной крышки, вызванную использованием параллелограммной связи в системе привода наружной крышки и гравитационной крышки.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании такого разгрузочного устройства, в котором вес груза, давящего на крышку люка, используется для ее открывания и отвода из зоны разгрузочного проема. Кроме того, при создании такого устройства ставилась задача двустороннего ручного открывания крышек люков и надежная их фиксация в закрытом положении.

Кроме того, при разработке разгрузочного устройства в вагоне для перевозки сыпучих грузов решалась задача исключения винтовых механизмов регулировки длины передающих тяг для открывания и закрывания крышек люков.

Поставленная задача решается за счет того, что корытообразная крышка разгрузочного люка шарнирно подвешена на маятнике, точка подвески которого смещена относительно вертикальной оси бункера на расстояние, обеспечивающее ее полный отвод из зоны разгрузочного проема под действием собственной силы тяжести и/или веса груза. С этой же целью точка шарнирной подвески крышки на маятнике смещена относительно вертикальной оси бункера, чем достигается подрезание столба груза, давящего на крышку, и смещение ее в сторону разгрузки.

Двустороннее ручное закрывание-открывание корытообразной крышки осуществляется при использовании концентрических валов, один из которых ведущий, а другой ведомый, при этом ведущий вал снабжен дисковым кулачком, взаимодействующим в первоначальной стадии вращения с упором и в последующей стадии поворота - с торцовым кулачком, установленным на ведомом валу.

Надежная фиксация закрытого положения крышки осуществлена с помощью стопора, шарнирно закрепленного на кузове и взаимодействующего с ограничителем, жестко закрепленным на ведомом валу. Фиксатор открытого положения крышки выполнен в виде планки, приваренной к одному из плеч двуплечего рычага, жестко закрепленного на ведомом валу.

Регулировка перекосов рычагов и тяг механизма разгрузки осуществлена с помощью регулировочных пластин, установленных между вертикальными стенками кронштейна и опорами ведущего вала, размещенными в этих кронштейнах.

Сущность изобретения заключается в том, что в вагоне для перевозки сыпучих грузов, содержащем ходовую часть с рамой и установленный на ней кузов бункерного типа с верхними загрузочными и нижними разгрузочными люками, корытообразные крышки на маятниках, разгрузочные механизмы, состоящие из системы двуплечих рычагов и тяг, приводимые в действие концентрическими валами, установленными на кронштейнах в опорах, и фиксирующие элементы закрытого и открытого положения, точка шарнирной подвески маятника и точка шарнирного крепления крышки на маятнике смещены относительно вертикальной оси бункера на различные расстояния, обеспечивающие отвод крышки из зоны разгрузочного люка, при этом концентрические валы связаны между собой как ведущий и ведомый вал посредством дискового кулачка, установленного на ведущем валу, и торцового кулачка, установленного под углом относительно дискового кулачка на ведомом валу, фиксатор закрытого положения выполнен в виде стопора, шарнирно закрепленного на кузове и взаимодействующего с ограничителем, установленным на ведомом валу, а фиксатор открытого положения крышки выполнен в виде планки, установленной на одном из плеч двуплечего рычага.

Опора ведущего вала установлена в кронштейне с зазором, обеспечивающим возможность регулировки оптимального прилегания крышки и перекоса без регулировки длины тяг, соединяющих крышку с ведомым валом.

Сущность изобретения поясняется со ссылкой на прилагаемый чертеж, где приводится пример его конструктивного исполнения.

Фиг.1 - общий вид вагона.

Фиг.2 - вид, показывающий крышки люка в закрытом и открытом положениях.

Фиг. 3 - вид, показывающий концентрические валы и крепление их в кронштейне в положении холостого хода.

Фиг. 4 - вид А фиг. 3 в увеличенном масштабе, показывающий крепление двуплечего рычага и тяги на ведомом валу.

Фиг.5 - вид Б фиг.3, где показано крепление кронштейна и опоры в нем.

Вагон для перевозки сыпучих грузов, показанный на фиг.1, содержит ходовую часть 1 и раму 2, на которой установлен кузов 3 бункерного типа с верхними загрузочными 4 и нижними разгрузочными люками 5. Корытообразные крышки 6 разгрузочных люков 5 шарнирно подвешены на маятниках 7, точки подвески которых смещены относительно вертикальной оси бункера 8 на расстояние "а", а точки подвески крышек 6 на маятниках 7 смещены на расстояние "в".

Концентрические валы представляют собой центральный ведущий вал 9 и наружный ведомый вал 10. Ведущий вал 9 с наконечником 11 установлен в опоре 12, зафиксированный валиком 13 в кронштейне 14, закрепленном на кузове 3, и снабжен дисковым кулачком 15 с упором 16. Вал 10 снабжен торцовым кулачком 17, установленным под углом относительно упора 16 на кулачке 15, ограничителем 18 и двуплечим рычагом 19, к которому подсоединена тяга 20, взаимодействующая шарнирно с корытообразной крышкой 6.

За кронштейном 14 жестко закреплен кронштейн 21, к которому шарнирно на валике 22 подсоединен стопор закрытого положения 23, выполненный в виде упора 24 с пластиной 25 и взаимодействующий своим упором 24 с ограничителем 18, а пластиной 25 - с дисковым кулачком 15. Фиксация открытого положения крышки 6 осуществлена с помощью планки 26, приваренной к одному из плеч двуплечего рычага 19.

Разгрузочное устройство вагона работает следующим образом.

В вагоне для перевозки сыпучих грузов крышки 6 разгрузочных люков 5 соединены между собой попарно тягами 20 через двуплечие рычаги 19 с приводными валами 9, расположенными поперек продольной оси вагона внутри валов 10.

Открывание крышек 6 производится, например, ломиком, вставляемым в отверстие в наконечнике 11 и вращением его против часовой стрелки. При этом дисковый кулачок 15 приподнимает пластину 25 стопора 23 и выводит упор 24 из зацепления с ограничителем 18. При дальнейшем вращении ведущего вала 9 (после поворота на угол 30-90^o) упор 16 на кулачке 15 вступает во взаимодействие с торцовым кулачком 17 на конце ведомого вала 10. Эта ступень холостого хода предусмотрена для предотвращения ударного воздействия на руки оператора, работающего ломиком. Далее с ведомого вала 10 усилие передается на двуплечий рычаг 19, который через тягу 20 толкает крышку 6 в сторону открывания. Так как точка подвески крышки 6 смещена относительно ее продольной оси на величину "в", крышка начинает наклоняться вниз под действием веса груза и/или собственной силы тяжести. В это же время происходит подрезание столба груза, давящего на крышку, вследствие смещения на величину "а" маятника 7, увлекающего крышку в сторону открывания. Открытое положение крышки 6 люка фиксируется планкой 26, установленной на одном из плеч двуплечего рычага 19, после прохождения тяги 20 и рычага 19 в положение "мертвой точки".

Закрывание разгрузочного люка производится в обратной последовательности. Двуплечий рычаг 19 выводится из положения "мертвой точки" с тягой 20 и поворотом на 180^o ограничитель 18 устанавливается на стопор 23 во взаимодействие с упором 24.

Регулировка оптимального прилегания крышек 6 разгрузочных люков 5, в том числе перекосов тяг 20 и рычагов 19, производится регулировочными пластинами различной толщины (не показаны), устанавливаемыми между опорами 12 и вертикальными стенками внутри кронштейнов 14, которые затем фиксируются валиками 13.

Положительный результат предлагаемого изобретения выражается в создании простой и надежной в работе кинематической системы управления разгрузочными люками, в которой исключены винтовые и шестеренчатые передачи, а также упругие элементы. Создана довольно простая схема регулировки оптимального прилегания крышек разгрузочных люков и перекоса рычагов и тяг.

Источники информации
1. Альбом-справочник 002 И-97 ПКБ ЦВ "Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм". М.: МГТС РФ, 1998, с. 44.

2. А.с. СССР 315637, МПК B 61 D 7/06, опубл. 01.10.1971, бюлл. 29.

3. Патент США 3577932, Н.кл. 105/253, МПК B 61 D 5/04 - прототип.