Система для опрокидывания грузового контейнера, а также транспортное устройство с контейнером для сыпучих грузов
Изобретение относится к системе для опрокидывания грузового контейнера транспортного устройства, преимущественно железнодорожного вагона. Транспортное устройство (1), имеющее ходовую часть, грузовой контейнер (3), свободно установленный на ходовой части и снабженный точками (6b) зацепления, первое опрокидывающее устройство, предназначенное для зацепления с точками зацепления грузового контейнера, и второе опрокидывающее устройство (11), предназначенное для зацепления с точками (6b) зацепления грузового контейнера одновременно с приведением в действие грузового контейнера первым опрокидывающим устройством, элементы для управления и приведения в действие, по меньшей мере, первого устройства (10) и элементы для правильного расположения грузового контейнера (3). При приведении в действие первого устройства (10) грузовой контейнер наклоняется таким образом, что точки зацепления, расположенные на второй стороне грузового контейнера, входят в зацепление со вторым опрокидывающим устройством (11). Изобретение упрощает конструкцию и повышает надежность. 7 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системе в соответствии с ограничительной частью п.1 и транспортному устройству в соответствии с ограничительной частью п.7.
Уровень техники
От системы материально-технического обеспечения требуется, чтобы она имела высокую эффективность, высокую гибкость, малую стоимость приобретения, требовала малых эксплуатационных расходов, а также оказывала малое воздействие на окружающую среду.
Железнодорожный транспорт может быть сравнительно экологически чистым, но другие требования не выполняются кроме, возможно, особых случаев транспортировки. Железнодорожные вагоны тяжелы, а также дороги при приобретении и эксплуатации.
Строительство самой железной дороги также очень дорого, что вызывает то, что, железнодорожный транспорт редко может обеспечивать транспортировку "от исходного пункта к необходимому пункту". Таким образом, необходимы перегрузки, которые значительно увеличивают полное время транспортировки, а также риск возникновения проблем. Кроме того, при транспортировке между разными странами иногда существуют проблемы разных стандартов ширины колеи, которые также означают необходимость перегрузки.
Другая основная причина недостатков железной дороги состоит в том, что железнодорожные вагоны дороги в производстве, и тип, принятый и производимый для конкретной области применения, рассчитан на очень долгий срок службы, обычно составляющий 30 лет. Этот срок службы является таким продолжительным, что невозможно иметь детальное представление о потребностях транспортировки в течение такого длительного периода времени на будущее. Соответственно, приобретению железнодорожных вагонов сопутствует очень высокий экономический риск.
Таким образом, железнодорожные вагоны часто формируются для как можно большего количества областей применения. В конечном итоге, это приводит к тому, что вагоны редко являются оптимальными для их конкретного назначения.
Во многих случаях со специальными типами груза даже невозможно предусматривать железнодорожный транспорт, так как нет вагонов для этого типа груза, и во многих случаях является слишком дорогим и отнимающим много времени для каждого индивидуального пользователя процесс разработки полностью новых вагонов с самого начала для конкретной потребности. В других случаях, например, может быть невозможно использовать преимущество благоприятного случая, когда некоторая секция линии может обслуживать вагоны большего веса, так как именно этот тип вагона может быть недоступен.
Долгий срок службы железнодорожных вагонов в комбинации с тем, что они подвергаются усталостной нагрузке, подразумевает, что они должны быть очень прочными. Это делает их тяжелыми и, таким образом, еще более дорогими.
В настоящее время существуют высокопрочные стали, благодаря чему было бы потенциально возможно уменьшить вес вагонов. К сожалению, усталостная нагрузка также создает недостаток невозможности использовать преимущества указанных сортов стали.
Для значительного улучшения условий эксплуатации железнодорожного транспорта было бы необходимо иметь возможность просто заменять железнодорожные вагоны для разных условий и вариантов использования для радикального уменьшения потребности в перегрузках, а также для уменьшения их веса и, таким образом, делая их менее дорогими посредством минимизирования частей, подвергающихся усталостной нагрузке.
Транспортировка сыпучего материала включает особые проблемы, заключающиеся в трудности комбинирования простоты конструкции железнодорожного вагона и, таким образом, невысокой стоимости и простоты обслуживания, с рентабельным способом разгрузки груза.
Решение состоит в использовании вагонов с донной или боковой разгрузкой. Однако это делает каждый вагон слишком сложным и имеющим подвижные дверцы. Если существует множество вагонов, это подразумевает значительную добавочную стоимость по сравнению с вагонами без дверец. Дверцы также вызывают дополнительные эксплуатационные расходы и риск заедания механизмов. Кроме того, каждый вагон становится более тяжелым в ущерб грузоподъемности.
Самый недорогой способ транспортировки сыпучего материала по железной дороге состоит в том, чтобы использовать самый простой вагон, в принципе, представляющий собой короб на колесах. Это минимизирует стоимость покупки и обслуживания. Проблема состоит в том, что указанные вагоны трудно разгружать рентабельным способом.
В настоящее время, в принципе, существуют два способа разгрузки таких вагонов. Одним способом является использование экскаватора. Однако это решение отнимает много времени и изнашивает вагоны. Другим способом является использование так называемого опрокидывателя вагона. Опрокидыватели вагона работают таким образом, что они выгружают вагоны, переворачивая весь вагон вместе с частью рельсового пути, на котором стоит вагон. Однако эти машины очень дороги для приобретения и эксплуатации. Кроме того, каждый вагон должен быть снабжен дорогими и требующими осторожного обращения вращающимися соединителями. Такие сцепные устройства даже не допускаются для использования в Европе. Кроме того, это решение имеет недостаток, заключающийся в опасности очистки вагонов, имеющих прилипающий груз, так как она производится в перевернутых вагонах. Также требуются специальные дорогие машины для расположения поезда, так как локомотив не может расположить вагоны в пункт разгрузки с требуемой точностью.
Из патента США №1940732 известен железнодорожный вагон, грузовой контейнер которого может быть наклонен в сторону посредством гидравлического цилиндра, который приспособлен для действия на одной длинной стороне грузового контейнера. Однако ось вращения, на которой расположен грузовой контейнер для его наклона, расположена на ходовой части железнодорожного вагона, что приводит к тому, что грузовой контейнер не может быть наклонен под таким большим углом, который необходим, в частности, в случае с пристающим грузом.
Из патента DE 1151219 B известно устройство для разгрузки грузового контейнера, свободно установленного в железнодорожном вагоне, посредством его вращения.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является получение простой и недорогой системы, которая обеспечивает разгрузку грузового контейнера, а также простого и недорогого транспортного устройства, содержащего грузовой контейнер.
Кроме того, грузовой контейнер должен иметь возможность поворота/наклона более или менее вверх и вниз, то есть приблизительно на 180°, в частности, для разгрузки застревающего груза, который с трудом выгружается.
Кроме того, в пункте разгрузки необходимо содействовать разгрузке груза посредством, например, колесных погрузчиков.
Кроме того, должна быть возможность заменить грузовой контейнер, расположенный на ходовой части, в зависимости от того, какой груз транспортируется, а также изменить длину ходовой части.
Кроме того, должна быть возможность заменить тележку.
Кроме того, должна быть возможность переключения на другие сцепные устройства транспортного устройства.
Эта задача достигается системой для опрокидывания грузового контейнера, установленного на транспортном устройстве, с целью выгрузки груза из контейнера, при этом система содержит:
- транспортное устройство, имеющее ходовую часть,
- грузовой контейнер, который свободно установлен на ходовой части и снаружи снабжен точками зацепления на первой и второй противоположных сторонах,
- первое опрокидывающее устройство, приспособленное для зацепления с точками зацепления грузового контейнера на первой стороне, а также для приведения грузового контейнера в действие для его опрокидывания,
- второе опрокидывающее устройство, приспособленное для зацепления с точками зацепления грузового контейнера на второй стороне и приспособленное для действия в качестве опоры для грузового контейнера во время его опрокидывания,
- элементы для управления и приведения в действие, по меньшей мере, первого устройства, и
- элементы для правильного расположения точек зацепления грузового контейнера относительно первого и второго опрокидывающих устройств, причем грузовой контейнер при приведении в действие первого опрокидывающего устройства в положении его зацепления с точками зацепления, расположенными на первой стороне грузового контейнера, приспособлен для опрокидывания вокруг оси вращения, сформированной вторым опрокидывающим устройством и точками зацепления, расположенными на одной стороне грузового контейнера, и изобретение отличается тем, что точки зацепления идентичны и расположены симметрично относительно первой и второй сторон грузового контейнера для обеспечения независимого от направления расположения грузового контейнера на ходовой части.
Эта цель также достигнута благодаря транспортному устройству, содержащему ходовую часть в форме тягового бруса, который соединен и удерживается, по меньшей мере, в одной точке соответствующей тележкой и приспособлен для поглощения тяговых усилий и осевых нагрузок, и грузовой контейнер, причем грузовой контейнер свободно установлен на ходовой части, при этом транспортное устройство отличается тем, что грузовой контейнер снабжен рамной конструкцией, содержащей, по меньшей мере, две донные балки и, по меньшей мере, одну поперечную балку на соответствующей тележке для передачи веса грузового контейнера прямо над, по меньшей мере, одной точкой опоры, расположенной на соответствующей тележке, тем, что донные балки расположены на каждой стороне ходовой части, когда рамная конструкция опирается на ходовую часть, тем, что донные балки снабжены опорными элементами, приспособленными для опоры на соответствующие им опорные элементы, расположенные приблизительно прямо над соответствующей точкой опоры, и тем, что ходовая часть снабжена продольными стопорами для предотвращения смещения грузового контейнера в продольном направлении транспортного устройства.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены зависимыми пунктами формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение описано более подробно ниже, при этом сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид системы согласно изобретению, содержащей пункт разгрузки и транспортное устройство, предпочтительно железнодорожный вагон для транспортировки руды, грузовой контейнер которого опрокидывается при помощи опрокидывающих устройств, расположенных в пункте разгрузки,
фиг.2 - схематический вид сбоку системы, показанной на фиг.1,
фиг.3 - схематический вид сбоку системы, показанной на фиг.2, непосредственно перед началом опрокидывания грузового контейнера,
фиг.4 - схематический вид сбоку системы, показанной на фиг.2, в которой грузовой контейнер немного поднят от ходовой части,
фиг.5 - схематический вид сбоку системы, показанной на фиг.2, в которой грузовой контейнер максимально опрокинут,
фиг.6 - увеличенный частичный вид части устройства для опрокидывания грузового контейнера,
фиг.7 - вид сбоку наложенных фигур, изображающих этапы опрокидывания грузового контейнера, когда грузовой контейнер снабжен открываемой крышкой,
фиг.8 - схематический вид, подобный показанному на фиг.3, но с модифицированным вариантом выполнения опрокидывающего устройства,
фиг.9 - схематический вид в сечении с торца тележки, имеющей схематично показанное опорное основание грузового контейнера,
фиг.10-12 - иллюстрации приспособления опрокидывающего устройства для грузового контейнера к положению вагона в пункте разгрузки, и
фиг.13 - схематический вид возможных комбинаций, которые могут создаваться посредством транспортного вагона, содержащего центральный тяговый брус.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
В приведенном ниже описании и формуле изобретения используется термин "тележка", но для специалиста в данной области техники будет очевидно, что тележка может быть заменена колесной парой.
Как было указано выше, задачей изобретения является получение простой и недорогой системы, которая обеспечивает разгрузку грузового контейнера, а также простого и недорогого транспортного устройства, содержащего грузовой контейнер.
Транспортное устройство/вагон должно, в принципе, работать с двумя большими силами, одна из которых представляет силы, испытываемые в поезде, то есть тяговое усилие и осевые нагрузки, и другая представляет силу удерживания груза. Таким образом, в транспортном устройстве согласно изобретению эти две силы распределены на два отдельных компонента: тяговый брус и свободно опирающийся грузовой контейнер соответственно. Вес грузового контейнера передается вниз к колесам через тяговый брус в точках, находящихся прямо над точками, где он получает опору от колес. Таким образом, вес грузового контейнера направлен самым коротким путем через тяговый брус и не создает для него изгибающей нагрузки. В принципе, этого достаточно с перегородками жесткости в тяговом брусе. Чтобы снизить общую высоту вагона, конструктивные элементы грузового контейнера могут быть сформированы как две балки, которые расположены по обе стороны от тягового бруса.
Для улучшения баланса грузовой контейнер, кроме того, или будет опираться на боковые опоры тележки/колесной пары, или может опираться на них при необходимости.
В принципе, грузовой контейнер стоит полностью свободно на ходовой части, но, если необходимо, может быть прикреплен к ней. Чтобы предотвратить нежелательное смещение в продольном направлении, на тяговом брусе могут быть выполнены продольные стопоры 2а, например, в форме выступов, см. фиг.13. Этот продольный стопор может взаимодействовать, например, с соответственно расположенной поперечной балкой под грузовым контейнером. Нежелательные боковые скользящие движения предотвращаются соответствующим способом.
Благодаря тому факту, что две основные разные силы прилагаются к отдельным конструкционным частям, проще оптимизировать их конструкцию для их соответствующих видов нагрузки, по сравнению с тем, если бы они были интегрированы друг с другом. Частям также можно придавать менее сложную конструкцию, что значительно облегчает расчет прочности и производства. Таким образом, они могут быть сделаны точно достаточно прочными, чтобы выдерживать необходимые силы.
Благодаря тому, что грузовой контейнер, в принципе, является съемным и свободно опирающимся, он может быть поднят с вагона. Это предоставляет очень большие преимущества. Например, можно выбрать формирование грузового контейнера с более коротким сроком службы, чем у ходовой части. Это дает то, что грузовой контейнер может быть сделан более легким, что позволяет транспортировать больше грузов при каждой транспортировке и, таким образом, компенсировать возможную добавочную стоимость, которая возникает из-за потребности замены грузового контейнера чаще, чем если бы он имел более продолжительный срок службы.
Кроме того, можно демпфировать грузовой контейнер от вызывающих усталость вибраций в ходовой части. Это означает, что только колеса, включающие периферийное оборудование, и минимальный тяговый брус будут подвергаться усталостной нагрузке, в то время как большая часть вагона, то есть грузовой контейнер, не будет. Таким образом, грузовой контейнер может подвергаться нагрузке, которая в несколько раз больше, и, дополнительно, таким образом, может быть сделан значительно более легким.
По этой же причине можно полностью использовать с выгодой преимущества прочности стали высокопрочных сортов для грузового контейнера. Таким образом, он также может быть сделан значительно более легким.
Не вносящий ограничений пример выполнения транспортного устройства/вагона 1 показан на фиг.1-6, на которых можно видеть, что он содержит ходовую часть 2, предназначенную в основном для поглощения тяговых усилий и осевых нагрузок, при этом указанная ходовая часть соединена и удерживается, по меньшей мере, в одной точке соответствующей тележки 4a, 4b на соответствующем конце ходовой части, и грузовой контейнер 3. В показанном варианте осуществления изобретения ходовая часть содержит удлиненный тяговый брус 2. Грузовой контейнер 3 снабжен рамной конструкцией, которая может включать взаимно соединенные донные балки 50, боковые балки 53 и несущую верхнюю балку 54 (фиг.6), предназначенную для удерживания веса грузового контейнера и груза, который несет грузовой контейнер, и передачи его прямо на соответствующую тележку. Донные балки 50 расположены с каждой стороны от тягового бруса 2 и снабжены опорными элементами 51, предназначенные для опоры на соответствующие опорные элементы 52, расположенные приблизительно в середине соответствующей тележки 4a, 4b. Вокруг его верхнего периферийного края грузовой контейнер снабжен верхней несущей балкой 54. Предпочтительно, точки 6a, 6b зацепления соединены с боковыми балками 53.
На фиг.9 показан схематический вид в сечении с торца тележки, имеющей показанную схематично поперечную балку 55. Боковые балки 53 и поперечная балка 55, предпочтительно, взаимно смещены в продольном направлении вагона. В этом варианте осуществления изобретения донные балки 50 снабжены боковыми опорами 51a, которые опираются на опорные элементы 52, которые проходят в соответствии с колесными парами тележки 4a и расположены между ними. Это отличается от случая, показанного на фиг.6, когда опорный элемент 52 расположен внутри относительно линии колесной пары. Кроме того, на их стороне, обращенной к тяговому брусу 2, донные балки 55 снабжены направляющими элементами 56 для направления грузового контейнера 3, когда его располагают на ходовой части/тяговом брусе вагона. Эти направляющие элементы 56 также предотвращают поперечное смещение грузового контейнера.
Благодаря формированию вагона 1 указанным выше образом можно использовать верхнюю балку 54 для подъема грузового контейнера простым способом с разными ходовыми частями вагона, как в случае с железнодорожными вагонами, которые могут иметь разную ширину колеи, или для перегрузки с железной дороги на грузовик/тягач/полуприцеп/опрокидыватель или наоборот.
Благодаря формированию вагона 1 таким образом, грузовые контейнеры разной длины могут быть расположены на ходовой части, которая, в таком случае, имеет длину, приспособленную к грузовому контейнеру, если точки 6a, 6b зацепления соответствуют первому 10 и второму 11 опрокидывающим устройствам.
В показанных вариантах осуществления изобретения рычаги 11a, 11b второго опрокидывающего устройства 11 показаны как вращающиеся между активным и неактивным положениями, но очевидно, что рычаги 11a, 11b могут совершать вертикальное перемещение между активным и неактивным положениями или быть стационарно расположенными в активном положении.
Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что благодаря тому, что грузовой контейнер свободно расположен на ходовой части, он может быть установлен на разные типы поездов/транспортных средств или на ходовых частях, имеющих разную ширину колеи. Операции подъема, например, могут быть осуществлены контейнеровозами, кранами выгрузочной станции или автопогрузчиками. Это позволяет избегать большого количества перегрузок груза. Представьте, например, компанию, шахту или, возможно, лес, который повален и расположен на расстоянии от железной дороги. Его можно загрузить в грузовые контейнеры, которые транспортируются грузовиками/тягачами к ближайшей железнодорожной станции. Там грузовые контейнеры могут быть перегружены на поезда.
Преимущество грузового контейнера, снабженного донными балками 51, заключается в том, что они могут действовать как опоры, когда грузовой контейнер расположен на грунте или некоторой другой опоре. Это позволяет предварительно загружать свободный грузовой контейнер, стоящий на грунте, используя его в качестве склада, и, когда появляется возможность, поднимать на транспортное средство/поезд и т.п. для транспортировки. Таким образом, предотвращается простой, например, всего поезда или грузовика/тягача во время загрузки. При разгрузке можно использовать преимущество возможности замены загруженного грузового контейнера пустым, и таким образом, более эффективно использовать задействованные транспортные средства.
Выше был описан пример грузового контейнера для насыпного груза, но, как можно видеть на фиг.13, можно использовать различные типы грузовых контейнеров, предназначенных для транспортировки, например, древесины 3b, жидкости 3c и т.д. Также можно располагать раму 70 на тяговом брусе/тележках для транспортировки контейнеров 3a, когда рама, по существу, имеет такой же размер, как и основание контейнера. Таким образом, можно легко преобразовать вагоны в соответствии с текущей потребностью транспортировки в каждый момент времени, имея несколько различных типов грузовых контейнеров для каждой ходовой части. В других вариантах выполнения транспортного устройства, например, также может модифицироваться надлежащая ходовая часть/тяговый брус вагона. Более точно, он может быть заменен, для приспособления длины и прочности в соответствии с потребностями. Также можно иметь группу рам, предназначенных для грузовых контейнеров с донной разгрузкой. Также могут быть заменены колеса на колеса других типов. В определенных случаях желательно иметь одноосные вагоны 4c, а в других случаях вагоны с тележкой 4a, 4b. В свою очередь, они могут быть выполнены для разных нагрузок на ось.
Когда тип ходовой части был одобрен для некоторого грузового контейнера, требуются только относительно простые моделирования для получения такой же ходовой части, принятой для другого грузового контейнера. Так как грузовой контейнер значительно дешевле ходовой части, можно разрабатывать новые грузовые контейнеры в соответствии с потребностями с относительно низкими затратами.
На фиг.13 также можно видеть, что сцепные устройства 2b, 2c на концах тягового бруса также могут быть заменены. Можно выбирать, например, между обычными стандартными сцепными устройствами 2c и центральными сцепными устройствами 2b. Если, например, горная выработка только открыта и имеет небольшие начальные потребности в транспортировке, можно иметь вагоны с обычными сцепными устройствами. Тогда можно посылать вагоны в поездах системы с вагонами от разных владельцев вагонов. Когда требуемая грузоподъемность увеличивается и требуются более длинные и более тяжелые поезда, может быть необходимо перейти к автоматическим сцепным устройствам/центральным сцепным устройствам 2b. Кроме того, в случае со стандартными сцепными устройствами 2c концы тягового бруса могут быть снабжены неупругими буферами 2d.
Для специалиста в данной области техники будет понятно, что в случае, требуемом национальным законодательством или другими правилами, или когда существуют потребности, грузовой контейнер может быть жестко соединен с ходовой частью/тяговым брусом вагона.
На фиг.1 и 2 можно видеть, что система содержит транспортное устройство 1, в показанном случае железнодорожный вагон, содержащий ходовую часть или ходовую часть вагона в форме удлиненного тягового бруса 2, который на каждом конце удерживается тележкой 4a, 4b. Грузовой контейнер 3 свободно опирается на ходовую часть. Снаружи на первой стороне 5a и второй противоположной стороне 5b грузовой контейнер снабжен точками 6a, 6b зацепления. Эти точки зацепления идентичны и симметрично расположены относительно первой и второй стороны 5a, 5b грузового контейнера 3. Предпочтительно, точки зацепления расположены под уровнем основания грузового контейнера 3.
Кроме того, система содержит первое опрокидывающее устройство 10, предназначенное для зацепления с точками 6a зацепления грузового контейнера на первой стороне 5a, а также для приведения грузового контейнера в действие для его опрокидывания первым устройством, поднимающим первую сторону грузового контейнера. При подъеме первой стороны 5a грузового контейнера 3 второе опрокидывающее устройство 11 приспособлено для зацепления с точками 6b зацепления грузового контейнера на второй стороне 5b и действия в качестве носителя нагрузки грузового контейнера. Более точно, в предпочтительном варианте осуществления изобретения подъем первой стороны вызывает осуществление второй стороной грузового контейнера "приседания", при этом точки 6b зацепления на второй стороне грузового контейнера смещаются вертикально вниз и упираются в несущие элементы 12 второго опрокидывающего устройства 11, при этом указанные несущие элементы 12 взаимодействуют в этом положении с точками 6b зацепления для формирования оси A-A вращения, как будет описано более подробно ниже со ссылками на фиг.6.
Благодаря свободной установке грузового контейнера на ходовой части вагона он простым способом может быть перемещен/поднят на разные ходовые части вагонов, например, с разной шириной колеи или с железнодорожного вагона на грузовик/тягач/полуприцеп/опрокидыватель или наоборот.
На фиг.1 схематично показан пункт разгрузки, в котором опрокидывается транспортное устройство 1. Пункт разгрузки содержит схематично показанное строение 20, которое снабжено направляющими 21 для направления и передачи первого опрокидывающего устройства 10. Кроме того, разгрузочный бункер 30 расположен под транспортным устройством 1 и поперечно смещен относительно него. В разгрузочном бункере 30 расположено множество стопорных элементов 31, в которые упирается верхний край 3a грузового контейнера 3 в полностью опрокинутом состоянии грузового контейнера, см. фиг.5.
Стопорные элементы могут быть приспособлены для поглощения отскакивания, когда опрокидывание грузового контейнера остановлено, вместо того, чтобы эту нагрузку несли грузовой контейнер и первое опрокидывающее устройство. Это приводит к получению удара, который содействует разгрузке, без необходимости с этой целью приспособления размеров грузового контейнера и первого опрокидывающего устройства для этой экстремальной нагрузки, которая может возникать, когда в худшем случае вся масса груза остается в грузовом контейнере в этом положении. Это может произойти или в результате того факта, что груз является очень вязким, или что он был быстро заморожен.
В показанном варианте осуществления изобретения первое опрокидывающее устройство 10 содержит два рычага 10a, 10b, один из которых показан на фиг.2. Второе опрокидывающее устройство 11, соответственно, содержит два рычага 11a, 11b. В предпочтительном варианте осуществления изобретения точки 6a, 6b зацепления, расположенные снаружи грузового контейнера, сформированы одинаковым образом и расположены в одинаковом положении с обеих сторон грузового контейнера. Это подразумевает, что расположение грузового контейнера на ходовой части становится независимым от направления.
Очевидно, что первое и второе опрокидывающие устройства могут содержать больше двух рычагов. В возможном варианте первое опрокидывающее устройство может содержать только один рычаг.
Преимущества одного или более рычагов первого опрокидывающего устройства состоят в том, что ось в контакте рычага/рычагов с полукруглой направляющей/направляющими и ось в зацеплении рычага/рычагов с грузовым контейнером обеспечивают то, что направляющая/направляющие могут не быть точно округлыми относительно точки поворота. Это связано с тем, что угол рычага/рычагов может изменяться относительно грузового контейнера, а также направляющей/направляющих. Таким образом, расстояние до точки поворота не становится критическим, и даже можно рассматривать направляющую/направляющие, имеющие многоугольную форму. Это также подразумевает снижение требований к точности при производстве транспортного устройства и его расположении в пункте разгрузки.
Кроме того, пункт 20 разгрузки содержит элементы, которые не показаны, для управления и приведения в действие первого 10 и второго 11 опрокидывающих устройств, а также элементы 60, 61 для правильного расположения точек 6a, 6b зацепления грузового контейнера 3 относительно первого и второго опрокидывающих устройств, см. фиг.10-12. Более точно, первое и второе опрокидывающие устройства 10, 11 пункта разгрузки 20 могут быть расположены таким образом, что они могут смещаться синхронно в продольном направлении вагона, таким образом, чтобы обеспечивать выравнивание первого и второго опрокидывающих устройств 10, 11 относительно точек 6a, 6b зацепления грузового контейнера. Это связано с тем, что невозможно расположить железнодорожные вагоны точно при помощи локомотива в продольном направлении с точностью приблизительно ±2 м.
На фиг.2-5 показаны последовательные виды сбоку опрокидывания грузового контейнера 3. Более точно, на фиг.2 показаны начальное положение опрокидывания грузового контейнера, точек 6a, 6b зацепления грузового контейнера 3, совмещенных относительно первого и второго опрокидывающих устройств, и рычагов соответствующих опрокидывающих устройств 10, 11, находящихся в неактивном, исходном положении. На фиг.3 рычаги соответствующего опрокидывающего устройства 10, 11 подняты в их активное положение, при этом захватывающий элемент/разомкнутое кольцо 13, которое расположено на первом конце 14 соответствующих рычагов 10a, 10b, введен в зацепление с соответствующей точкой 6a зацепления. В этом положении несущие элементы 12 соответствующих рычагов 11a, 11b не входят в зацепление с соответствующей точкой 6b зацепления. На фиг.4 второй конец 15 соответствующего рычага 10a, 10b перемещен на некоторое расстояние вдоль направляющих 21. Это перемещение может быть произведено посредством, например, тросов, цепей, взаимодействующих механизмов реечной передачи, которые не показаны, или любых других соответствующих устройств в комбинации с ведомыми шкивами, когда необходимо. Направляющие 21, предпочтительно, имеют форму полукруглой арки. Это перемещение второго конца 15 рычагов вызывает зацепление точек 6b зацепления, расположенных на противоположной стороне грузового контейнера, с несущими элементами 12 рычагов 11a, 11b, при этом несущие элементы и точки 6b зацепления формируют ось A-A вращения, вокруг которой может опрокидываться/наклоняться грузовой контейнер. В этом положении грузовой контейнер полностью снят с ходовой части. На фиг.5 показано положение, в котором грузовой контейнер 3 максимально опрокинут, и край 3a грузового контейнера упирается в стопорные элементы 31. Кроме того, можно видеть, что ось А-А вращения отделена от ходовой части вагона.
В одном варианте осуществления изобретения (не показан) второе опрокидывающее устройство 11 расположено так, что сначала оно входит в зацепление с точками 6b зацепления, после чего первое опрокидывающее устройство 10 располагается для зацепления с точками 6a зацепления.
В положении (не показано), в котором основание грузового контейнера направлено приблизительно вертикально и когда груз состоит из вязкого материала, например, колесный погрузчик (не показан) может содействовать разгрузке посредством выскребания груза. Также можно разгружать груз в этом положении посредством промывки, очистного робота или вручную.
На фиг.6 показан увеличенный частичный вид положения рычагов 11a, 11b, показанных на фиг.3. В этом положении рычаги 11a, 11b подняты в их активное положение приводными элементами, которые не показаны, в котором несущие элементы 12 рычагов совмещены с точками зацепления 6b и взаимодействуют с ними. В зацеплении между точками зацепления и несущими элементами сформирована ось А-А вращения, вокруг которой грузовой контейнер может опрокидываться/наклоняться, и рычаги действуют как несущие опоры грузового контейнера, когда он опрокинут.
Благодаря отделению оси вращения от ходовой части вагона, когда она действует как носитель нагрузки грузового контейнера, становится возможным опрокидывание/наклон грузового контейнера в более или менее перевернутое положение. Какой-либо проблемы устойчивости ходовой части/вагона при опрокидывании грузового контейнера не возникает.
Дополнительное преимущество расположения оси вращения отдельно от ходовой части вагона состоит в том, что общий вес вагона снижается. Согласно изобретению, "несущий нагрузку шарнир" интегрирован в пункт разгрузки, а не в вагон, и, более точно, в форме второго опрокидывающего устройства в комбинации с точками 6b зацепления. Кроме того, "несущий нагрузку шарнир" должен быть расположен на уровне или ниже уровня основания грузового контейнера.
Благодаря расположению точек 6a, 6b зацепления на нижнем краю грузового контейнера, только строение основания грузового контейнера вместе с точками зацепления, должно быть выполнено жестким. Кроме того, надлежащий грузовой контейнер не подвергается каким-либо поперечным нагрузкам, и, таким образом, грузовой контейнер может не быть жестким, и возможные верхняя балка и боковые балки могут быть выполнены относительно слабыми. Это приводит к тому, что грузовой контейнер может быть сделан более легким и, таким образом, принимать больше груза.
На фиг.7 показаны в виде сбоку наложенные фигуры этапов опрокидывания для варианта выполнения грузового контейнера 3, снабженного открываемой крышкой 40. В ее концевых кромках крышка 40 снабжена соответствующими элементами 41, такими как пальцы, которые расположены для взаимодействия с соответствующими пазами 42 для автоматического открывания крышки, когда грузовой контейнер опрокидывается.
На фиг.8 показаны круглые дугообразные направляющие 12', выполненные из более длинных прямых частей. Это сделано для упрощения их изготовления.
На фиг.10 и 11 показано первое опрокидывающее устройство 11 в форме телескопических рычагов 10'. Для выравнивания рычагов 10' в вертикальном направлении относительно точек зацепления применено направляющее устройство 62. Более точно, перемычка 63, находящаяся между рычагами 10', расположена так, что она направляется прорезью 64 в направляющем элементе, пока захватывающий элемент 13 рычагов 10' не будет находиться в контакте с точками зацепления.
В одном варианте осуществления изобретения (не показан) направляющие могут быть сформированы из двух прямых частей, которые могут быть взаимно соединены округленным переходом. Более точно, соответствующий рычаг 10a, 10b имеет второй конец 15, приспособленный для совершения, по меньшей мере, двух, по существу, линейных перемещений во время опрокидывания грузового контейнера.
В другом варианте осуществления изобретения (не показан) направляющие могут иметь прямую часть в начале перемещения рычагов 10, 10' в вертикальном направлении, то есть направляющие имеют форму вопросительного знака "?".
1. Железнодорожный вагон, содержащий ходовую часть (2) в форме бруса, который соединен и удерживается в, по меньшей мере, одной точке соответствующей тележки (4a, 4b; 4c) и предназначен для поглощения тяговых усилий и осевых нагрузок, и грузовой контейнер (3; 3a; 3b; 3c), причем указанный грузовой контейнер свободно установлен на ходовой части, отличающийся тем, что грузовой контейнер снабжен рамной конструкцией, содержащей, по меньшей мере, две донные балки (50) и, по меньшей мере, одну поперечную балку (55) на соответствующей тележке для передачи веса грузового контейнера прямо над, по меньшей мере, одной точкой опоры, расположенной на соответствующей тележке, причем донные балки расположены на каждой стороне ходовой части, когда рамная конструкция опирается на ходовую часть, причем донные балки (50) снабжены опорными элементами (51), приспособленными для опоры на соответствующие опорные элементы (52), расположенные приблизительно прямо над соответствующей точкой опоры, и причем ходовая часть снабжена продольными стопорами (2a) для предотвращения смещения грузового контейнера в продольном направлении транспортного устройства, причем грузовой контейнер (3) снаружи на первой (5a) и второй (5b) противоположных сторонах снабжен симметричными точками (6a, 6b) зацепления, предназначенными для зацепления с, по меньшей мере, одним опрокидывающим устройством (10, 11), которое обеспечивает опрокидывание грузового контейнера, и причем опрокидывание грузового контейнера (3) достигается посредством оси (A-A) вращения, сформированной вторым опрокидывающим устройством (11), и точек (6b) зацепления, расположенных на одной стороне грузового контейнера.
2. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что ось (A-A) вращения отделена от ходовой части.
3. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что грузовой контейнер (3; 3b; 3c) состоит из грузового контейнера для транспортировки материала, отобранного из сыпучего материала (3), древесины (3b) и жидкого материала (3c).
4. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что рама (70) расположена между ходовой частью (2) и грузовым контейнером (3), и в этом случае грузовой контейнер представляет собой контейнер (3a).
5. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что ходовая часть (2) на ее концах может быть снабжена сцепным устройством (2b; 2c) и неупругими буферами (2d).
6. Железнодорожный вагон по п.5, отличающийся тем, что сцепное устройство представляет собой центральное сцепное устройство (2b) или стандартное сцепное устройство (2c).
7. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что тележка (4a, 4b) может быть приспособлена для разных стандартов ширины колеи.
8. Железнодорожный вагон по п.1, отличающийся тем, что ходовая часть (2) может иметь разную длину.
