Рельсовый моторный вагон

 

Изобретение относится к конструкциям вагонов. Рельсовый моторный вагон для перевозки пассажиров содержит кузов с днищем корытообразной формы, к которому примыкают боковые стенки решетчатой конструкции с окнами и входными участками с дверьми. Боковые стенки образованы из стоек 30 боковых стенок, нижних продольных балок 26 и верхних продольных поясов 28. Верхние продольные пояса двусторонне опираются посредством соединительных балок, а стойки боковых стенок соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами с обеспечением жесткости на изгиб и служат несущими элементами для укрепленных на них окон и элементов боковой облицовки. На входном участке предусмотрены вертикальные дверные стойки 32, соединенные с нижними продольными балками и верхними продольными поясами и, по меньшей мере, охватывающие закрываемое дверьми входное отверстие. Стойки боковых стенок установлены своими концами под углом 60 ± 10^o друг к другу и зигзагообразно, что снижает вес конструкции. 22 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к рельсовому моторному вагону для перевозки пассажиров с, по меньшей мере, одним кузовом, боковые стенки которого имеют окна, а также входные участки с дверьми.

Моторные вагоны для перевозки пассажиров сами по себе уже давно известны и часто применяются на участках дорог местного транспорта. Вследствие высоких механических напряжений известные моторные вагоны соответственно рассчитываются и конструируются с учетом надлежащей прочности.

Известен рельсовый моторный вагон для перевозки пассажиров с, по меньшей мере, одним кузовом, боковые стенки которого имеют окна, а также входные участки с дверьми, причем кузов вагона имеет корытообразную форму, в которой к днищу кузова примыкают боковые стенки решетчатой конструкции, образованные из стоек боковых стенок, нижних продольных балок и верхних продольных поясов, причем верхние продольные пояса двусторонне опираются посредством соединительных балок, а стойки боковых стенок соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами с обеспечением жесткости на изгиб и служат несущими элементами для укрепленных на них окон и элементов боковой облицовки, при этом на входном участке предусмотрены вертикальные дверные стойки, которые также соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами и, по меньшей мере, охватывают закрываемое дверьми входное отверстие (DE 9306853 U, Мкл. B 61 D 17/08, 19.08.93).

Недостатком известного решения является большой вес конструкции и в связи с этим значительный расход эксплуатационных материалов.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании такого моторного вагона, конструкция которого является достаточно экономичной с точки зрения веса без ухудшения механической прочности при действии внешних факторов.

При этом технический результат предлагаемого изобретения состоит в снижении веса конструкции моторного вагона.

Для достижения указанного технического результата в рельсовом моторном вагоне для перевозки пассажиров с, по меньшей мере, одним кузовом, боковые стенки которого имеют окна, а также входные участки с дверьми, причем кузов вагона имеет корытообразную форму, в которой к днищу кузова примыкают боковые стенки решетчатой конструкции, образованные из стоек боковых стенок, нижних продольных балок и верхних продольных поясов, причем верхние продольные пояса двусторонне опираются посредством соединительных балок, а стойки боковых стенок соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами с обеспечением жесткости на изгиб и служат несущими элементами для укрепленных на них окон и элементов боковой облицовки, при этом на входном участке предусмотрены вертикальные дверные стойки, которые также соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами и, по меньшей мере, охватывают закрываемое дверьми входное отверстие, стойки боковых стенок установлены своими концами под углом 60±10^o друг к другу и зигзагообразно.

В соответствии с предпочтительной формой исполнения днище кузова вагона образовано из гофрированного листа с поперечными балками, который воспринимает силы от полезной нагрузки и передает их на боковые стенки и нижние продольные балки.

Благодаря такой конструкции обеспечивается оптимальное приложение и перенос сил, поскольку при такой конструкции как горизонтальные, так и вертикальные нагрузки воспринимаются в достаточной мере стойками боковых стенок и передаются на продольные балки и продольные пояса.

Существенно важной для конструкции моторного вагона согласно изобретению является решетчатая конструкция, образованная из наклонно поставленных балок или стоек боковых стенок, благодаря которой можно обойтись без предусматриваемых обычно вертикальных балок. При такой конструкции можно избежать нагружения балок или стоек боковых стенок изгибающими моментами и нагружать их только растягивающими или сжимающими силами.

Такая зигзагообразная решетчатая конструкция стоек боковых стенок прерывается вертикально расположенными дверными стойками только на входных участках, причем дверные стойки предпочтительно изготовлены из усиленных профилей, чтобы таким образом можно было выдержать прилагаемую поперечную силу.

Согласно принятой за основу концепции предлагаемый моторный вагон выполнен по низкорамному типу, причем кузов имеет заглубленный участок днища с входными участками, к которым примыкают с обеих сторон головные части кузова, возвышающиеся над заглубленным участком. Заглубленный участок днища охватывает, по меньшей мере, 60% полезной площади кузова.

По меньшей мере, от нижней кромки продольной балки до нижней кромки окна, а также от верхней кромки окна до верхнего продольного пояса на внутренней стороне установлены боковые облицовочные элементы.

Закрепленные на стойках боковых стенок окна или элементы боковых стенок целесообразно приклеить к ним, причем в качестве горизонтальных опор для окон и для элементов боковых стенок предусмотрены подоконные пояса. Подоконные пояса не участвуют в передаче сил из решетчатой конструкции и поэтому могут быть сравнительно просто соединены со стойками боковых стенок или с дверными стойками при помощи клеммовых и/или винтовых соединений.

Подоконные пояса установлены, по меньшей мере, по высоте нижней оконной кромки и верхней оконной кромки. При этом элементы боковых стенок и окон выполнены с возможностью плотно прилегать друг к другу.

Снижение веса, достигаемое благодаря решетчатой конструкции, может составлять по сравнению с применяемой в настоящее время сплошной конструкцией до 25%, причем благодаря применению многослойных ("сэндвичовых") деталей для элементов боковых стенок дополнительно можно еще увеличить теплоизоляцию на 50% по сравнению с современным уровнем. Отсюда видно, что конструкция моторного вагона согласно изобретению позволяет значительно снизить расход энергии.

Все несущие детали кузова, предназначенные для передачи сил, изготовлены из стальных профилей, например из четырехгранных стальных труб или гнутых профилей из листовой стали. Хотя при этом в принципе удельный вес деталей оказывается больше, чем в конструкции из легких металлов, вследствие более благоприятного модуля упругости достигается более высокая жесткость при меньших площадях поперечного сечения и тем самым достигается более благоприятный вес и облегчается технология изготовления.

Кроме того, затраты на содержание такого моторного вагона тоже становятся ниже, чем в случае известных транспортных средств этого рода. Помимо того, конструкция согласно изобретению дает возможность улучшить звукоизоляцию, по меньшей мере, на 10%.

Целесообразное исполнение изобретения, относящееся к наружным боковым стенкам, отличается тем, что предусмотрены расположенные снаружи боковой облицовки стеновые панели многослойной конструкции, в которых покровный слой из армированной тканью синтетической смолы, например, GC-GFK2 нанесен на сердечник из пластмассы, предпочтительно из "Дивиницел Н45". При этом пластмассовый сердечник имеет толщину около 15 мм, а вся многослойная панель имеет общую толщину 20 мм.

В альтернативном исполнении многослойных плит стеновые панели для наружной боковой облицовки имеют вставленный между двумя деревянными плитами пластмассовый сердечник и на их наружной стороне установлен лист из легкого металла, а на их внутренней стороне установлено пластмассовое покрытие.

Согласно другому предпочтительному варианту окна расположены сплошь от одного входного участка до другого.

Окна и находящиеся внутри элементы боковых стенок закреплены на стойках боковых стенок, на подоконных поясах, а также на дверных стойках путем клеевого соединения.

При этом стойки боковых стенок скреплены винтами с нижними продольными балками и/или верхними продольными поясами.

Согласно другому варианту стойки боковых стенок сварены с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

Стойки боковых стенок могут быть склеены с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

Согласно одному из предпочтительных вариантов стойки боковых стенок склепаны с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

Крыша вагона выполнена из фасонных частей.

Фасонные части крыши вагона изготовлены по типу многослойной конструкции, а все стыки в элементах боковых стенок, в окнах, а также в фасонных частях крыши заполнены уплотнительным материалом.

Причем для дверных стоек предусмотрены усиленные профили, которые соответственно расположены по обеим сторонам каждого входного участка.

Для дверных стоек может быть предусмотрен такой же профиль, как и для стоек боковых стенок, и соответственно с каждой стороны входного отверстия установлены две параллельные друг другу дверные стойки, которые соединены друг с другом и ужесточены посредством наклонных раскосов.

Ниже при помощи изображенных на чертежах примеров исполнения подробнее объясняется и описывается изобретение, его целесообразные модификации и особые преимущества.

В частности, показаны: на фиг. 1 - цельный моторный вагон согласно изобретению на виде сбоку; на фиг. 2 - предназначенный для моторного вагона согласно фиг. 1 кузов вагона согласно изобретению в виде трубного каркаса на виде сбоку, на фиг. 3 - верхнее частичное поперечное сечение моторного вагона согласно фиг. 1 (место перехода боковой стенки в крышку); на фиг. 4 - нижнее частичное поперечное сечение моторного вагона согласно фиг. 1 (место перехода боковой стенки в днище).

На фиг. 1 изображен моторный вагон 10 низкорамного типа, причем его заглубленный участок 12 расположен посередине и с обеих сторон окаймлен головными частями вагона 14 и 15. Заглубленный участок охватывает около 2/3 всей полезной площади моторного вагона 10 и снабжен с каждой продольной стороны двумя входными участками 16, 18. В то время как головные части вагона вследствие размещенных там ходовых частей 20 и их приводов имеют приподнятый участок днища, как видно особенно из фиг. 2, заглубленный участок 12 расположен близко к днищу, благодаря чему без проблем возможны вход и выход пассажиров.

Изображенный на фиг. 2 на боковом виде кузов 22 имеет корытообразную форму, в которой днище 24, образованное из гофрированного листа с поперечными балками, окружено с обеих сторон продольными балками 26. Продольные балки 26 вместе с верхними продольными поясами 28 и расположенными между ними стойками 30 боковых стенок и дверными стойками 32 образуют боковые стенки 34 корытообразного кузова 22.

Стойки 30 боковых стенок расположены друг относительно друга под углом около 60^o. Концы этих стоек расположены рядом друг с другом или взаимно перекрываются и соединены с нижними продольными балками 26 или верхними продольными поясами 28 с обеспечением жесткости на изгиб. Другие средства увеличения жесткости, в частности вертикальные или горизонтальные элементы для передачи усилий, не предусмотрены и не требуются. Стойки 30 боковых стенок на фиг. 1 показаны пунктиром, причем на участке окон они показаны сплошными линиями.

Только на входных участках 18 предусмотрены вертикально расположенные дверные стойки, которые обеспечивают легкий доступ в моторный вагон 10. Для того, чтобы можно было воспринимать и выдерживать силы, передаваемые от стоек 30 боковых стенок, дверные стойки 32 в изображенном примере образованы расположенными параллельно друг другу двойными профилями, которые для повышения жесткости усилены наклонными раскосами. Предусмотренные в головных частях 36 кузова 22 отличия в конструкции стоек 30 боковых стенок объясняются перекрывающимися напряжениями в месте перехода от заглубленного участка днища 24 к головным частям 36.

На фиг. 3 показано местное поперечное сечение моторного вагона 10 согласно изобретению со стойкой 30 боковой стенки, примыкающим к ней сверху продольным поясом 28, а также с горизонтально расположенным соединительным стержнем 29, который проходит к расположенному напротив, не показанному верхнему продольному поясу 28.

К стойке 30 боковой стенки снаружи присоединена боковая облицовка 31, которая прикреплена к стойке 30 клеевым соединением. Над продольным поясом 28 и соединительным стержнем 29 находится фасонная часть 33 крыши, которая как и элемент 31 боковой стенки изготовлена в виде составной или многослойной конструкции и имеет выпукло-вогнутый поперечный профиль.

Применяемые многослойные плиты для элементов боковых стенок имеют пластмассовый сердечник предпочтительно из материала "Дивиницел Н30 или Н45" толщиной около 20 мм или 15 мм, который снабжен покровным слоем из армированного тканью составного волокнисто-пластмассового материала, например, GC-CFK2 или из послойно отвержденных волокнистых матов. Целесообразно изготовлять многослойные элементы путем прессования в вакууме, применяя пленочную технологию.

На фиг. 4 изображен нижний участок того же поперечного разреза, который представлен на фиг. 3, причем здесь тоже элементы 31 боковой стенки, как и стойки 30 боковых стенок, соединены друг с другом. Стойка 30 примыкает к продольной балке, которая в свою очередь соединена с днищем кузова, образованным из гофрированного листа и поперечных балок.

Внутренняя облицовка образована покрытием, которое изнутри прилегает к каркасу и предпочтительно удерживается в нем путем геометрического замыкания, т. е. посредством соответствующих профилей, в которые плиты покрытия вставлены верхней или нижней кромкой. Вместо этого или дополнительно может быть предусмотрено и клеевое соединение между балками каркаса и покрытием.

Формула изобретения

1. Рельсовый моторный вагон для перевозки пассажиров с, по меньшей мере, одним кузовом, боковые стенки которого имеют окна, а также входные участки с дверьми, причем кузов вагона имеет корытообразную форму, в которой к днищу кузова примыкают боковые стенки решетчатой конструкции, образованные из стоек боковых стенок, нижних продольных балок и верхних продольных поясов, причем верхние продольные пояса двусторонне опираются посредством соединительных балок, а стойки боковых стенок соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами с обеспечением жесткости на изгиб и служат несущими элементами для укрепленных на них окон и элементов боковой облицовки, при этом на входном участке предусмотрены вертикальные дверные стойки, которые также соединены с нижними продольными балками и верхними продольными поясами и, по меньшей мере, охватывают закрываемое дверьми входное отверстие, отличающийся тем, что стойки боковых стенок установлены своими концами под углом 60 ± 10^o друг к другу и зигзагообразно.

2. Моторный вагон по п.1, отличающийся тем, что днище кузова вагона образовано из гофрированного листа с поперечными балками, который воспринимает силы от полезной нагрузки и передает их на боковые стенки и нижние продольные балки.

3. Моторный вагон по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что кузов имеет заглубленный участок днища с входными участками, к которым примыкают с обеих сторон головные части кузова, возвышающиеся над заглубленным участком.

4. Моторный вагон по п.3, отличающийся тем, что заглубленный участок днища охватывает, по меньшей мере, 60% полезной площади кузова.

5. Моторный вагон по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, от нижней кромки продольной балки до нижней кромки окна, а также от верхней кромки окна до верхнего продольного пояса на внутренней стороне установлены боковые облицовочные элементы.

6. Моторный вагон по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что в качестве горизонтальных опор для окон и элементов боковых стенок предусмотрены подоконные пояса.

7. Моторный вагон по п.6, отличающийся тем, что подоконные пояса соединены со стойками боковых стенок посредством винтовых и/или клеммовых соединений и не участвуют в передаче сил из решетчатой конструкции.

8. Моторный вагон по любому из пп.6, 7, отличающийся тем, что подоконные пояса установлены, по меньшей мере, по высоте нижней оконной кромки и верхней оконной кромки.

9. Моторный вагон по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что элементы боковых стенок и окна выполнены с возможностью плотно прилегать друг к другу.

10. Моторный вагон по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что предназначенные для передачи сил детали кузова изготовлены из четырехгранных стальных профилей или из гнутых профилей из листовой стали.

11. Моторный вагон по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что предусмотрены расположенные снаружи боковой облицовки стеновые панели многослойной конструкции.

12. Моторный вагон по п.11, отличающийся тем, что стеновые панели для наружной боковой облицовки имеет вставленный между двумя деревянными плитами пластмассовый сердечник и на их наружной стороне установлен лист из легкого металла, а на их внутренней стороне установлено пластмассовое покрытие.

13. Моторный вагон по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что окна расположены сплошь от одного входного участка до другого.

14. Моторный вагон по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что она и находящиеся внутри элементы боковых стенок закреплены на стойках боковых стенок, на подоконных поясах, а также на дверных стойках путем клеевого соединения.

15. Моторный вагон по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что стойки боковых стенок скреплены винтами с нижними продольными балками и/или верхними продольными поясами.

16. Моторный вагон по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что стойки боковых стенок сварены с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

17. Моторный вагон по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что стойки боковых стенок склеены с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

18. Моторный вагон по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что стойки боковых стенок склеены с нижними продольными балками и/или верхними продольными балками.

19. Моторный вагон по любому из пп.1 - 18, отличающийся тем, что крыша вагона выполнена из фасонных частей.

20. Моторный вагон по п.19, отличающийся тем, что фасонные части крыши вагона изготовлены по типу многослойной конструкции.

21. Моторный вагон по любому из пп.1 - 20, отличающийся тем, что все стыки в элементах боковых стенок, в окнах, а также в фасонных частях крыши заполнены уплотнительным материалом.

22. Моторный вагон по любому из пп.1 - 21, отличающийся тем, что для дверных стоек предусмотрены усиленные профили, которые соответственно расположены по обеим сторонам каждого входного участка.

23. Моторный вагон по любому из пп.1 - 21, отличающийся тем, что для дверных стоек предусмотрен такой же профиль, как и для стоек боковых стенок, и соответственно с каждой стороны входного отверстия установлены две параллельные друг другу дверные стойки, которые соединены друг с другом и ужесточены посредством наклонных раскосов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4