Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов

 

Изобретение относится к железнодорожным цистернам горизонтального расположения, в частности, для перевозки различных нефтепродуктов. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов содержит котел с двумя эллиптическими днищами, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, тормозное оборудование и ходовую часть. Она снабжена дополнительной емкостью, жестко закрепленной к котлу в нижней его части, и двумя полурамами, соединенными с котлом посредством шкворневых и хребтовых ложементов и установленными на двухосные тележки ходовой части цистерны. При этом сливное устройство цистерны установлено в дополнительной емкости, а каждая тележка ходовой части цистерны выполнена с автономным тормозным оборудованием. При этом дополнительная емкость выполнена из полуобечайки с коническими переходами по торцам и установлена со смещением относительно горизонтальной оси котла. На внутренней и внешней поверхности котла установлены шпангоуты, а к днищам котла жестко закреплены защитные экраны. Изобретение позволяет увеличить грузоподъемность железнодорожной цистерны для транспортировки жидких грузов, повысить уровень безопасности эксплуатации за счет снижения ее центра тяжести и улучшить коммерческие качества. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к железнодорожным цистернам горизонтального расположения, в частности, для перевозки различных нефтепродуктов.

Известна цистерна для перевозки нефтепродуктов [Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие. М.: Издательство стандартов, 1993, с. 28-40] , котел которой состоит из цилиндрической обечайки, сваренной из продольных листов, и двух днищ эллиптической формы. Котел имеет нижний слив и оборудован универсальным сливным прибором. Для налива продукта используют люк, закрываемый крышкой, рядом с которым устанавливается предохранительно-впускной клапан.

Известна также железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, включающая установленный на ходовой части посредством рамы котел в виде горизонтальной емкости, состоящей из торцевых днищ и трех царг, крайние из которых соединены с днищами и свободно размещены на раме, а средняя царга посредством фасонных лап жестко закреплена на раме и имеет поддон и люк. [Авторское свидетельство СССР 1606372. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, МПК В 61 D 5/00].

Наиболее близким техническим решением является железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, включающая установленный на ходовой части посредством рамы котел в виде горизонтальной емкости, состоящей из эллиптических днищ и цилиндрической обечайки, выполненной из трех царг, концевые из которых соединены с днищами и размещены на опорах рамы, а средняя царга посредством фасонных лап жестко закреплена на раме и имеет люк и сливное устройство, а каждая царга цилиндрической обечайки выполнена из соединенных между собой верхних и нижних броневых листов так, что отношение толщины верхних листов к нижним - броневым составляет 1:1,2, при этом каждый продольный сварной шов между верхним и нижним броневым листами каждой концевой царги выполнен так, что угол между ним и нижней образующей котла составляет не менее 95^o, а каждый кольцевой сварной шов между средней и концевой царгами выполнен на расстоянии от эллиптического днища, равном не менее 0,23-0,24 от общей длины обечайки, причем сварной шов между нижним броневым и последующим листами средней царги выполнен под углом не менее 40^o от нижней образующей котла, при этом средняя царга выполнена из пяти листов, четыре из которых имеют равную ширину, а пятый составляет не менее 0,5 от ширины одного из четырех. [Патент РФ 2074828. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов].

К недостаткам известных технических решений относятся низкие эксплуатационные характеристики, в частности грузоподъемность.

Задачей изобретения является увеличение грузоподъемности железнодорожной цистерны для транспортировки жидких грузов, повышение уровня безопасности эксплуатации за счет снижения ее центра тяжести и, соответственно, улучшение коммерческих качеств.

Поставленная задача достигается тем, что железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, содержащая котел с двумя эллиптическими днищами, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, тормозное оборудование и ходовую часть, снабжена дополнительной емкостью, жестко закрепленной к котлу в нижней его части, и двумя полурамами, соединенными с котлом посредством шкворневых и хребтовых ложементов и установленными на двухосные тележки ходовой части цистерны, при этом сливное устройство цистерны установлено в дополнительной емкости, а каждая тележка ходовой части цистерны выполнена с автономным тормозным оборудованием.

При этом дополнительная емкость выполнена из полуобечайки с коническими переходами по торцам и установлена со смещением относительно горизонтальной оси котла.

На внутренней и внешней поверхности котла установлены для его усиления шпангоуты, а к днищам котла жестко закреплены защитные экраны.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существующим признакам заявленного изoбpeтeния. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существующих признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное устройство соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Предлагаемая железнодорожная цистерна для транспортировки грузов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 - 6.

На фиг. 1 представлен общий вид железнодорожной цистерны для транспортировки жидких грузов: а) вид справа, б) вид с торца; на фиг.2 - то же, вид слева; на фиг.3 - разрез вдоль горизонтальной оси цистерны; на фиг.4 - сечение А-А; на фиг.5 - сечение Б-Б; фиг.6 - раскрой дополнительной емкости цистерны.

Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов (фиг.1, 2) включает в себя котел 1, дополнительную емкость 2, жестко закрепленную в нижней части котла 1 и имеющую форму полуобечайки 3 с коническими переходами 4 по торцам (фиг.3, 4, 5, 6) и расположенную между двухосными тележками 5 ходовой части цистерны.

Котел 1, состоящий из эллиптических днищ 6, люка-лаза 7 с крышкой, предохранительно-впускного клапана 8, сливного устройства 9, двух лестниц 10 с поручнями в верхней части и площадок 11 с ограждениями, и с дополнительной емкостью 2, жестко закреплен к двум полурамам 12 посредством шкворневых 13 и хребтовых 14 ложементов и установлен на ходовую часть 5.

При этом дополнительная емкость 2 смещена ниже горизонтальной оси котла 1 на 652-654 мм и не захватывает его зоны крепления к полурамам 12. К полуобечайке 3 дополнительной емкости 2 и котлу 1 жестко закреплена планка 15, обеспечивающая необходимую прочность их соединения.

В нижней части левой боковой поверхности цистерны (фиг.2) по всей ее длине, непосредственно через кронштейны, крепится воздухопровод 16, а на правой боковой поверхности (фиг.1) в нижней части котла крепится воздухораспределитель 17 и запасной воздушный резервуар 18.

В верхней и нижней части котла 1 симметрично вертикальной его оси расположены шпангоуты 19, выполненные с радиусом кривизны котла цистерны, обеспечивающие ему дополнительную прочность. Днища 6 котла 1 оснащены защитными экранами 20, имеющими форму днищ и жестко закрепленными к ним, которые служат для их защиты от ударов, возникающих в процессе эксплуатации при нарушении маневровых работ и в аварийных ситуациях.

Тормозное оборудование цистерны крепится в каждой полураме 12. Тормозная рычажная передача цистерны устанавливается и крепится через кронштейны также в каждой полураме 12 и приводится в действие от тормозных цилиндров 21, подключенных к воздухопроводу 16. При этом авторегулировка необходимых зазоров тормозного оборудования каждой двухосной тележки 5 осуществляется от соответствующего авторегулятора. Стояночный тормоз 22, расположенный на одной из полурам 12 с боковой стороны цистерны, обеспечивает стоянку путем торможения одной из двухосных тележек 5.

При этом не только на внешней поверхности котла установлены шпангоуты 19, но и на его внутренней поверхности симметрично относительно вертикальной оси котла установлены по два шпангоута 23, которые дополнительно усилены планками 24.

Причем внешние шпангоуты 19 установлены между двумя внутренними шпангоутами 23 и которые в целом огибают весь контур котла, увеличивая его прочность (фиг.3).

В нижней части котла 1 выполнено отверстие 25 для слива продукта в дополнительную емкость 2, из которой при помощи установленного в ней сливного устройства 9 осуществляется окончательный его слив.

Раскрой дополнительной емкости (фиг.6) представляет собой полуобечайку 3 и две торцевые конусные обечайки 4, на которых затем выполняется отбортовка.

Торцевые конусные обечайки 4 изготавливаются на листогибочной вальцовочной машине с последующей отбортовкой их на бортовочной машине. Полуобечайка 3 изготавливается также на листогибочной вальцовочной машине, а затем жестко соединяется с торцевыми конусными обечайками 4, после чего осуществляют сборку с котлом 1. Устанавливают котел 1 на собранную дополнительную емкость 2, выдерживая при этом их соосность. Затем собранную таким образом конструкцию устанавливают во вращатель и осуществляют сварку дополнительной емкости 2 с котлом 1. После чего собранную конструкцию устанавливают на тележки 5 и монтируют тормозное оборудование.

Введение в нижнюю часть конструкции котла дополнительной емкости, жестко соединенной с котлом, а также использование двух полурам с автономным тормозным оборудованием позволяет значительно повысить грузоподъемность и уровень безопасности эксплуатации цистерны и, соответственно, улучшить эксплуатационные и коммерческие показатели по сравнению с известными цистернами, сохраняя при этом основные габаритные размеры, предусмотренные техническими требованиями к цистернам нового поколения.

Введение раздельных тормозных систем на каждую тележку позволяет исключить применение цельной рамы и дает возможность максимально использовать весь полезный объем с целью увеличения грузоподъемности цистерны.

Расположение дополнительной емкости в середине котла, в виде полуобечайки с коническими переходами по торцам, дало возможность сместить горизонтальную ось цистерны, снизить ее центр тяжести и тем самым повысить безопасность ее эксплуатации.

За счет увеличения объема перевозимых грузов и снижения центра тяжести повышается коэффициент устойчивости цистерны.

Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить грузоподъемность за счет увеличения объема цистерны на 9,5 ³, снизить центр тяжести цистерны, позволяющий повысить коэффициент устойчивости, и в целом обеспечить улучшение коммерческих качеств железнодорожной цистерны.

Формула изобретения

1. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, содержащая котел с двумя эллиптическими днищами, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, тормозное оборудование и ходовую часть, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной емкостью, жестко закрепленной к котлу в нижней его части, и двумя полурамами, соединенными с котлом посредством шкворневых и хребтовых ложементов и установленными на двухосные тележки ходовой части цистерны, при этом сливное устройство цистерны установлено в дополнительной емкости, а каждая тележка ходовой части цистерны выполнена с автономным тормозным оборудованием.

2. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, выполненная по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительная емкость выполнена из полуобечайки с коническими переходами по торцам и установлена со смещением относительно горизонтальной оси котла.

3. Железнодорожная цистерна для транспортировки жидких грузов, выполненная по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что на внутренней и внешней поверхности котла установлены для его усиления шпангоуты, а к днищам котла жестко закреплены защитные экраны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6