Вагон для перевозки самоходной техники



Вагон для перевозки самоходной техники
Вагон для перевозки самоходной техники
Вагон для перевозки самоходной техники
Вагон для перевозки самоходной техники
Вагон для перевозки самоходной техники

 


Владельцы патента RU 2580389:

Бодров Владимир Викторович (UA)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для разгрузки на неподготовленные площадки самоходной техники. Вагон для перевозки самоходной техники включает кузов, выполненный в виде несущей замкнутой в поперечном сечении оболочки как единое целое с одной торцевой стенкой и сочлененный с несущей рамой посредством узла сочленения, включающего механизм подъема, механизм поворота в горизонтальной плоскости и механизм наклона в вертикальной плоскости. Кузов оборудован контргрузом (10), выполненным с возможностью перемещения по дну вдоль продольной оси, симметрично раздвигающимися колесоотбойниками (11) и выполненными с возможностью управляемого удлинения упорами (8) в грунт. В месте соединения с узлом сочленения хребтовая балка выполнена с усилением снизу и с углублением сверху таким, что верх механизма сочленения находится на уровне верха хребтовой балки. Изобретение повышает эффективность разгрузки железнодорожного транспорта. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для оперативной доставки к местам чрезвычайных ситуаций и разгрузки на неподготовленные площадки самоходной техники в составе, например, ремонтно-восстановительного поезда.

Известен ряд патентов, предлагающих погрузку/разгрузку самоходной техники через торцевой проем неповоротного вагона/платформы, например, [1], согласно которому машины перемещаются по собираемой из отдельных элементов аппарели, верхняя часть которой закреплена к днищу вагона, а нижняя расположена на рельсовом пути.

Недостатки такого технического решения применительно к ремонтно-восстановительному составу:

- для погрузки/разгрузки десятка или нескольких десятков единиц техники необходимо расцепить состав и развезти вагоны на 15-30 м друг от друга;

- перемещение и развороты на рельсовых путях тяжелой крупногабаритной техники, например бульдозеров или автокранов, связаны с возможными повреждениями и техники и путей;

Известен ряд патентов, предлагающих погрузку/разгрузку самоходной техники через торцевой проем повернутой в горизонтальной плоскости на угол порядка 10° грузовой платформы «с низким клиренсом», (то есть с малым - порядка 0.1 м расстоянием между уровнем головки рельсов и днищем грузовой платформы) например, [2], Низкий клиренс позволяет вписывать в железнодорожный габарит погруженный самоходный транспорт повышенной высоты, что само по себе есть преимущество таких вагонов, но низкий клиренс может быть реализован только в случае разъемного соединения грузовой платформы с тележками. При этом все динамические поперечные (центробежные) и осевые (в основном инерционные) усилия растяжения воспринимаются замками разъемов, что приводит к их недолговечности.

Но для погрузки/разгрузки на неподготовленные площадки со значительным (более 0.3 м) превышением уровня головки рельсов над обочиной такие вагоны совершенно непригодны.

По совпадению наиболее существенных признаков - наличия несущей рамы, ходовых тележек и расположенного над рамой и тележками кузова с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, в качестве прототипа принято железнодорожное транспортное средство [3], включающее снабженные прицепными устройствами тележки, соединенные с несущей рамой, и кузов - грузовую платформу, смонтированную сверху рамы и тележек и имеющую возможность поворота вокруг вертикальной оси, причем несущая рама состоит из трех шарнирно сочлененных элементов, соединенных между собой и с тележками вертикальными цилиндрическими шарнирами, а грузовая платформа жестко соединена только с центральным элементом рамы, который длиннее ее, имеющих одинаковую длину концевых элементов, при этом концевые элементы рамы имеют возможность синхронного поворота только в противоположных направлениях.

Наиболее существенные недостатки устройства:

- наличие шарнирных соединений в несущей раме очень снижает ее несущую способность даже в прямолинейном положении и даже с высотой шарниров, вдвое превышающей высоту рамы, а в повернутом положении кузова (погрузка или разгрузка) на шарниры и концевые участки рамы кроме вертикальной нагрузки действует весьма большой крутящий момент;

- поскольку кузов поворачивается только в горизонтальной плоскости, при погрузке/разгрузке край платформы опирается на поверхность разгрузочной площадки с помощью специальных домкратов, а для въезда/съезда машин необходимы, например, аппарель или что-то другое.

Задача изобретения - предложение транспортного средства для оперативной доставки самоходной техники к местам чрезвычайных ситуаций на железнодорожных линиях или вблизи них, разгрузки ее на обочину и последующей погрузки с обочины после выполнения ремонтно-восстановительных работ.

Задача решается за счет того, что в вагоне для перевозки самоходной техники, включающем кузов и несущую раму, опирающуюся на ходовые тележки, согласно изобретению рама, включающая хребтовую, концевые, шкворневые и поперечные балки, выполнена без шарниров и разъемов, кузов выполнен в виде несущей замкнутой в поперечном сечении оболочки и сочленен с несущей рамой посредством узла сочленения, включающего механизм подъема, механизм поворота в горизонтальной плоскости и механизм наклона в вертикальной плоскости.

Дополнительно к этому:

- кузов выполнен как единое целое с одной торцевой стенкой, оборудован контргрузом с возможностью перемещения по дну вдоль продольной оси кузова, колесоотбойниками с возможностью поперечного симметричного раздвижения и телескопическими упорами в грунт с возможностью управляемого удлинения;

- в месте соединения с узлом сочленения хребтовая балка выполнена с усилением снизу и с углублением сверху таким, что верх механизма сочленения находится на уровне верха хребтовой балки;

Поскольку при погрузке/разгрузке большая часть кузова не опирается о несущую раму и грунт обочины, его продольная жесткость обеспечивается за счет выполнения в виде замкнутой оболочки (некруглая труба), при этом днище кузова может иметь небольшую толщину, что позволяет в пределах железнодорожного габарита Т или допустимого железнодорожного негабарита получить максимально возможную высоту кузова. На это же направлен и другой существенный признак - «верх механизма сочленения находится на уровне верха хребтовой балки».

Одна торцовая стенка, выполненная как единое целое с кузовом, обеспечивает его поперечную жесткость, а второй торец может быть либо открытым, либо закрываться легкими откидными створками, либо, что предпочтительно, в транспортном положении закрываться торцовой стенкой, жестко закрепленной к несущей раме.

В транспортном положении кузов опирается на балки несущей рамы и сцеплен с ней продольными и поперечными клиновыми кулачковыми разъемами для передачи поперечных и продольных сил с кузова на раму, поэтому перед поворотом кузова в горизонтальной плоскости его необходимо поднять до выведения из зацепления кулачковых разъемов. Для этого в узел сочленения входит механизм подъема. Для перемещения открытого торца кузова на обочину при погрузке/разгрузке узел сочленения включает механизмы поворота и наклона.

По умолчанию центр тяжести (в дальнейшем ЦТ) горизонтально расположенного кузова вагона незначительно отклоняется от оси вращения механизма поворота, но ЦТ загруженной тяжелой самоходной техники практически всегда не будет совпадать с этой осью и образует опрокидывающий момент в приподнятом кузове. Для минимизации отклонения ЦТ вдоль продольной оси кузов оборудован контргрузом, перемещение которого управляется сигналами, например, датчиков наклона кузова, для минимизации отклонения ЦТ в поперечном направлении - колесоотбойниками с возможностью симметричного относительно продольной оси кузова раздвижения. Это необходимо при перевозке техники с различным расстоянием между наружными краями ее колес/гусениц. А механизмы узла сочленения должны иметь возможность противодействия опрокидывающему моменту в допустимых пределах.

После поворота в горизонтальной плоскости приподнятого кузова на заданный угол, в процессе его наклона в вертикальной плоскости, например перемещением контргруза, ЦТ смещается в сторону торцового проема. Для исключения падения открытого торца на обочину при наклоне, а также для исключения падения закрытого торца на противоположную обочину при существенном перемещении ЦТ загружаемой техники за ось вращения узла сочленения в сторону закрытого торца, кузов оборудован у обоих торцов телескопическими упорами.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

Фиг. 1 - Вагон в транспортном положении.

Фиг. 2 - Вагон при разгрузке на обочину ниже уровня головки рельсов.

Фиг. 3 - Вагон при разгрузке на обочину выше уровня головки рельсов.

Фиг. 4 - Разрез по А-А.

Фиг. 5 - Поперечный разрез по оси узла сочленения при поднятом кузове.

Фиг. 6 - Вид I в увеличенном масштабе.

Фиг. 7 - Вид II в увеличенном масштабе.

Фиг. 8 - Разрез по Б-Б.

Фиг. 9 - Продольный разрез индивидуальной емкости для каждого эластичного баллона механизма подъема.

Вагон включает кузов 1 (фиг. 1), узел сочленения 2, несущую раму 3 и тележки 4. Задняя часть кузова оборудована дверью 5 и парой упоров 6 с минилебедками 7. Передняя часть кузова оборудована парой упоров 8, ее открытый торцевой проем в транспортном положении закрыт торцевой стенкой 9, жестко закрепленной к несущей раме 3. Внутри кузова 1 расположены перемещаемый лебедкой (не показана) контргруз 10 (фиг. 2, 4), колесоотбойники 11, мерные емкости 12 (фиг. 9) с жидкостью, например, антифризом, а также (не показаны) пульт управления, маслонасосы и емкость с маслом для гидроцилиндров упоров 7, 8, привод раздвижения колесоотбойников.

Механизм поворота включает опорный диск 13 (фиг. 4, 6) с упором 14 (фиг. 4, 8), пылеотбойник 15 (фиг. 6), привод поворота 16 (фиг. 4, 6, 8), жестко закрепленные снизу к кузову, и жестко закрепленное к верхнему листу 17 (фиг. 4) механизма наклона посредством ребер жесткости 18 гнездо 19 (фиг. 4, 6) с бортом 20, ограничителем 21 (фиг. 4, 8), с шестерней 22 (фиг. 6), жестко закрепленной к гнезду 19 снизу, а также находящиеся внутри гнезда 19 эластичные баллоны 23 (фиг. 6-8) механизма подъема, промежуточное кольцо 24 (фиг. 6, 7) и смазанная антифрикционная прокладка 25.

Механизм наклона включает верхний 17 и нижний 26 (фиг. 4) листы. Нижний лист 26 жестко закреплен в вырезе хребтовой балки 27, усиленном снизу сдвоенным z-товым профилем 28 (фиг. 1, 4).

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении вагон пустой, кузов повернут вдоль продольной оси вагона и опирается на несущую раму. Клиновые кулачки на днище кузова плотно сидят в клиновых гнездах на несущей раме. Торцевой проем передней части кузова 1 закрыт торцевой стенкой 9. Упор 14 механизма поворота опирается на околоосевую часть гнезда 19, исключая полное сжатие баллонов 23. Ограничитель 21, контактирующий с боковой поверхностью упора 14 по ходовой посадке, фиксирует его расположение строго по оси механизма поворота. Упоры 6 удерживаются минилебедками 7 в горизонтальном положении в нишах кузова. Пружины внутри упоров 6 и 8 поддерживают их минимальную длину.

Для погрузки самоходной техники в вагон пульт управления подключается к магистрали сжатого воздуха тормозной системы состава и к его электросистеме, включается подача сжатого воздуха в мерные емкости 12 с антифризом, отделенным от воздушной полости эластичной мембраной, например, полиуретановой. Количество емкостей 12 равно количеству баллонов 23. Оптимальное их количество - шесть.

Антифриз выдавливается в баллоны 23 и кузов 1 поднимается. При этом в автоматическом режиме контролируется горизонтальность днища кузова и положение контргруза 10. В случае наклона кузова 1 сверх допустимой величины включается привод перемещения контргруза 10 до устранения наклона. После полного выдавливания всей жидкости из емкостей 12 мембраны перекрывают трубопровод его выхода, обеспечивая поступление равного объема жидкости в каждый баллон 23 и, соответственно, горизонтальность кузова 1, поднятого на величину, достаточную для выхода клиновых кулачков из клиновых гнезд и зацепления шестерни 22 с шестерней привода 16.

Размещение баллонов 23 внутри гнезда 19 исключает их деформацию в радиальном направлении при заполнении антифризом, а опирание баллонов 23 на дно гнезда 19 через антифрикционную прокладку 25 исключает возможность их поворота относительно кузова и минимизирует силу трения в процессе поворота.

Для противодействия опрокидывающему моменту веса груза с отклонением ЦТ от оси механизма поворота в пределах четверти ширины кузова, согласно простейшему расчету, при грузоподъемности 60 т и давлении воздуха в тормозной системе вагона 0.4 МПа (4 кГ/см2) диаметр гнезда 19 должен быть порядка 3.6 м, что вписывается в железнодорожный габарит Т (3.75 м) и, тем более, в допустимый негабарит (4.48 м).

Величина поднятия кузова 1 меньше высоты ограничителя 21, поэтому соосность упора 14 с гнездом 19 сохраняется при любом положении кузова. Включением привода 16 кузов 1 поворачивается в горизонтальной плоскости в нужную сторону на нужный угол. Минилебедками 7 упоры 6 опускаются и подачей масла в гидроцилиндры упоров 6,8 они раздвигаются до упора в грунт/площадку. Затем масло из упоров 8 перекачивается в упоры 6 и кузов 1 наклоняется в вертикальной плоскости до упора днища кузова под открытым торцевым проемом в грунт/площадку. Колесоотбойники 11 устанавливаются в такое положение, при котором заезжающая техника перемещается строго по центру поперечного сечения кузова. Упорами 8 и 6 кузов переводится в горизонтальное положение, затем они укорачиваются на 0.03-0.06 м и в зависимости от наклона кузова вперед или назад загруженная техника перемещается вдоль кузова до начала наклона в другую сторону, включается автоматический режим балансирования контргрузом 10 с учетом момента трения в механизме наклона и кузов переводится в устойчивое горизонтальное положение, упоры 6 и 8 поднимаются, кузов поворачивается в исходное положение, в емкостях 12 стравливается давление воздуха и жидкость из баллонов 23 под действием силы веса кузова перетекает в емкости 12. Кузов опускается в исходное положение, колеса/гусеницы погруженной техники фиксируются и вагон готов к транспортировке.

Устойчивость равновесия кузова в вертикальной плоскости обеспечивается моментом трения в механизме наклона - при коэффициенте трения покоя 0.4 (сталь по стали без смазки), весе кузова с грузом 80 т и радиусе площади скольжения листов 17 и 26 порядка 0.4 м момент трения равен 12.8 тм, при этом предельно допустимое плечо ЦТ груза 60 т - 0.21 м.

На участке разгрузки освобождаются колеса/гусеницы техники, кузов поворачивается в нужную сторону и наклоняется до упора днища под открытым торцом в грунт аналогично порядку действий перед его погрузкой, техника выезжает, затем кузов возвращается в исходное положение действиями, аналогичными порядку действий после его загрузки в пункте отправления.

Таким образом, предложенная конструкция вагона позволяет в составе ремонтно-восстановительного поезда оперативно доставлять к месту чрезвычайной ситуации на участке железной дороги или вблизи нее тяжелую самоходную технику - автокраны, бульдозеры, груженые автомашины с кузовами-длинномерами и др., разгружаться на неподготовленные площадки, а после выполнения ремонтных работ загружать ее и возвращать в места базирования.

Источники информации

1. Омельяненко И.А., Прохоров В.М., Приходько В.И. и др. Грузопассажирский вагон для перевозки колесной техники. Патент RU №2273573 C2 МПК: B61D 1/00, B61D 3/18, B60P 3/075, B60P 7/08. Опубл. 10.04.2006 Бюл. №10.

2. Андре Жан-Люк. Железнодорожная платформа с грузовой поворотной конструкцией для комбинированной железнодорожно-автомобильной перевозки либо одного полуприцепа, либо двух автотранспортных средств. Патент RU №2282547 C2 МПК: B61D 3/18. Опубл. 27.08.2006. Бюл. №24.

3. Ковалев А.П., Ожерельев В.Н., Ожерельева М.В. Железнодорожное транспортное средство. Патент RU №2440262 C2 МПК: B61D 3/18. Опубл. 20.01.2012 Бюл. №2.

1. Вагон для перевозки самоходной техники, включающий кузов и несущую раму, опирающуюся на ходовые тележки, отличающийся тем, что рама, включающая хребтовую, концевые, шкворневые и поперечные балки, выполнена без шарниров и разъемов, кузов выполнен в виде несущей замкнутой в поперечном сечении оболочки и сочленен с несущей рамой посредством узла сочленения, включающего механизм подъема, механизм поворота в горизонтальной плоскости и механизм наклона в вертикальной плоскости.

2. Вагон по п.1, отличающийся тем, что кузов выполнен как единое целое с одной торцевой стенкой, оборудован контргрузом с возможностью перемещения по дну вдоль продольной оси кузова, колесоотбойниками с возможностью поперечного симметричного раздвижения и телескопическими упорами в грунт с возможностью управляемого удлинения.

3. Вагон по п.1, отличающийся тем, что в месте соединения с узлом сочленения хребтовая балка выполнена с усилением снизу и с углублением сверху таким, что верх механизма сочленения находится на уровне верха хребтовой балки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Железнодорожный вагон для перевозки, например, полуприцепа содержит главную часть (3), установленную на двух тележках и с возможностью поворота соединенную с задней тележкой, и концевую часть (4), соединенную с передней тележкой, причем главная часть и концевая часть разъемным образом соединены друг с другом.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано для перевозки тяжелой самоходной техники. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к транспорту. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к транспорту, а именно к железнодорожным вагонам для перевозки автомобилей. .
Наверх