Высоковольтный подвагонный ящик

Высоковольтный подвагонный ящик предназначен для размещения элементов коммутации и защиты цепей с высоковольтным номинальным напряжением 3000 В, необходимым для нагрева теплоносителя в отопительном котле пассажирского вагона. Ящик имеет металлический корпус с закрепленными на нем кронштейнами для крепления ящика на раме вагона, снабжен открывающейся поворотной крышкой с запирающим устройством для прижатия крышки к уплотнительным элементам, замком для запирания крышки в закрытом положении, фиксатором крышки в открытом положении и устройством для слива конденсата из ящика. Размеры корпуса ящика оптимизированы в зависимости от модели вагона, на который устанавливается ящик, от габаритов электрооборудования, устанавливаемого в ящике, и выполняются по длине, ширине и высоте в пределах соответственно от 690 до 750 мм, от 590 до 650 мм и от 690 до 750 мм или с внутренним объемом в пределах от 0,25 м³ до 0,40 м³. Предлагаемые параметры ящиков позволяют обеспечить снижение массы ящиков, предназначенных для установки на конкретную модель вагона, путем изготовления ящиков по оптимальным минимальным размерам, а также повысить надежность крепления ящика под вагоном.

Область техники

Полезная модель относится к устройствам для установки электрооборудования на транспортных средствах, преимущественно на пассажирских вагонах.

Уровень техники

Известен ящик высоковольтный подвагонный (RU 5771, МПК B61D 1/00, 1996 г.), содержащий корпус, жестко закрепленный на раме вагона, крышку, узлы фиксации крышки в закрытом и открытом положениях, сливное устройство, корпус выполнен в виде короба с проемом с одной стороны, на котором установлена крышка с возможностью открывания ее вниз до 180° и фиксирования в горизонтальном положении с помощью узла фиксации крышки в открытом положении, узел фиксации в закрытом положении крышки выполнен в виде запирающего устройства и фиксирующей защелки, корпус снабжен ответным фиксирующим элементом, контактирующим с запирающим устройством крышки, корпус и крышка снабжены приспособлением для перемещения и фиксации элементов оборудования. При этом запирающее устройство крышки выполнено в виде прутка с жестко закрепленными на нем крюками по краям и ручкой посередине, причем ручка выполнена изогнутой с обеспечением возможности удобного захвата рукой и фиксирования фиксирующей защелкой, а последняя выполнена, например, в виде металлической планки, подвижно закрепленной с одной стороны пружинного элемента, и смонтирована снаружи на крышке в соответствии с расположением ручки запирающего устройства.

Недостатком ящика высоковольтного подвагонного по патенту RU 5771 является то, что установленные на нем кронштейны для крепления ящика под вагоном выполнены швеллерной формы с высотой более половины высоты корпуса, при этом верхний торец кронштейна соединен посредством поперечной планки внахлест с верхней стенкой корпуса, размер между полками швеллерообразного кронштейна примерно равен длине поперечной планки и ширине боковой стенки, что увеличивает массу кронштейна за счет большой высоты кронштейна, а также в связи с наличием в кронштейне поперечной пластины, соединяющей полки кронштейна. Большая высота кронштейна вызывает необходимость выполнения в нем отверстий для прохода через них проводов, что также повышает трудоемкость изготовления кронштейнов и корпуса в целом. Кроме того, открывание крышки ящика вниз до 180° может привести к повреждению крышки в открытом положении, поскольку крышка может выйти за пределы стандартного габарита приближения строений и сооружений, а при ремонте вагона в депо возможно передвижение вагона и зацепление крышки за путевые устройства.

Известен ящик высоковольтный подвагонный (RU 19001, МПК B61D 1/00, В60К 16/04, 2001 г.) содержащий корпус с проемом с одной стороны, на котором подвижно установлена крышка, элементы крепления и фиксации крышки в закрытом и открытом положениях, элементы крепления ящика к раме вагона, элементы крепления приборов внутри ящика, сливное устройство, при этом корпус выполнен в виде неразъемно-соединенных между собой крыши, каркаса из боковых стенок, а также дна, причем дно выполнено с отгибкой по периметру с размером меньшим размера периметра каркаса из боковых стенок, элемент крепления ящика к раме вагона выполнен в виде косынок, элемент крепления крышки к ящику выполнен в виде жестких петель с обеспечением возможности открывания крышки вверх. При этом элемент фиксации крышки в открытом состоянии выполнен в виде одной тяги, соединенной с кронштейном корпуса, установленном на крыше в центре ящика.

Недостатком известного ящика по патенту RU 19001 является то, что конструкция элементов крепления ящика к раме вагона посредством двух косынок, подпирающих выступающие за боковые стенки корпуса части крыши, требует для обеспечения необходимой прочности элементов крепления ящика выполнения крыши из более толстого листа по сравнению с толщиной листов боковых стенок корпуса, в связи с чем увеличиваются массогабаритные характеристики ящика и затраты на его изготовление.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является высоковольтный ящик, известный из патента RU 88613, МПК В6021/00, 2009 г., "Комплекс электрооборудования Э-12АК", включающий унифицированный высоковольтный ящик, снабженный сменными кронштейнами для крепления ящика под вагоном, при этом ящик согласно полезной модели RU 88613 выполнен с размерами 1070±4%×600±4%×740±4%мм.

Недостатком унифицированного высоковольтного ящика по патенту RU 88613 является то, что параметры унифицированного ящика увеличены по сравнению с параметрами, необходимыми для размещения в нем оборудования, в связи с чем повышаются материальные и трудовые затраты на изготовление ящика, увеличена масса ящика, что в свою очередь требует повышения прочности элементов крепления ящика под вагоном. Кроме того, выполнение кронштейнов для крепления ящика сменными требует дополнительных крепежных элементов для установки кронштейнов на ящике, при этом ухудшается надежность крепления ящика под вагоном в связи с возможным ослаблением крепежных соединений в процессе эксплуатации вагонов под воздействием вибрационных сил, возникающих при движении вагона в составе поезда.

Сущность полезной модели

В основу полезной модели поставлена задача создания высоковольтного подвагонного ящика для размещения в нем высоковольтного оборудования с питающим номинальным напряжением 3000 В, конструкция которого позволяет исключить вышеуказанные недостатки известных высоковольтных подвагонных ящиков.

Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является оптимизация параметров и улучшение конструкции высоковольтного подвагонного ящика, снижение массы ящиков, предназначенных для установки их на конкретные модели вагонов, путем изготовления ящиков по оптимальным размерам, а также повысить надежность крепления ящика под вагоном.

Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи, обеспечивается тем, что высоковольтный подвагонный ящик, содержащий корпус с проемом с одной стороны, поворотную крышку, закрывающую проем, уплотнительный элемент, установленный между корпусом и крышкой, запирающее устройство крышки, фиксатор крышки в поднятом положении, элементы крепления ящика к раме вагона, элементы крепления приборов внутри ящика, устройство для слива конденсата из ящика, причем корпус выполнен в виде металлических неразъемно-соединенных между собой верхней, нижней и боковых стенок, а также дна, наружные размеры корпуса (без учета выступающих частей) выполнены по длине, ширине и высоте в пределах соответственно от 690 до 750 мм, от 590 до 650 мм, от 690 до 750 мм и/или корпус выполняется с внутренним объемом в пределах от 0,25 м³ до 0,40 м³, а элементы крепления ящика к раме вагона выполнены несъемными и приварены к стенкам корпуса.

При этом элементы крепления ящика к раме вагона выполнены в виде косынок, приваренных к боковым стенкам и к консольным частям верхней стенки и усилены дополнительными ребрами, приваренными между косынками к консольным частям верхней стенки и к боковым стенкам. Элементы крепления ящика к раме вагона могут быть также выполнены в виде несъемных кронштейнов П-образной формы, причем верхняя полка кронштейна выполнена большей длины, чем боковые ребра кронштейна, при этом кронштейны приварены к верхней и боковым стенкам корпуса.

При этом запирающее устройство крышки корпуса выполнено в виде прижимов, состоящих из установленного на корпусе поворотного хомута и установленной на крышке поворотной ручки с выемкой, за которую зацепляется хомут в закрытом положении прижима. Запирающее устройство крышки может быть выполнено в виде поворотного вала, установленного на крышке посредством опор вала, при этом вал по концам снабжен зацепами, взаимодействующими с захватами, установленными на корпусе, а также снабжен рукояткой, запираемой фиксатором в закрытом положении крышки.

Запирающее устройство крышки может быть также выполнено комбинированным, состоящим из вышеуказанных прижимов и поворотного вала с запирающими элементами.

При этом крышка корпуса снабжена замком для запирания ее ключом в закрытом положении, а корпус снабжен устройством для отключения электропитания ящика при открывании крышки.

При этом корпус ящика снабжен устройством для слива конденсата из ящика, установленным в дне корпуса.

Предложенные параметры высоковольтных подвагонных ящиков позволяют обеспечить снижение массы ящиков, предназначенных для установки на конкретные модели вагона, путем изготовления ящиков по оптимальным размерам.

Выполнение элементов крепления ящика к раме вагона несъемными и приваренными с дополнительными усиливающими ребрами, а также выполнение указанных элементов в виде кронштейнов П-образной формы обеспечивают требуемую прочность и надежность элементов крепления ящика к раме вагона. Кронштейны П-образной формы могут выполняться из металла повышенной прочности и могут привариваться к корпусу по соответствующим установочным размерам, имеющимся на рамах различных моделей вагонов.

Запирающее устройство крышки выполнено в виде прижимов или в виде поворотного вала с запирающими элементами или в виде комбинированного запирающего устройства, состоящего из прижимов и поворотного вала с запирающими элементами, что обеспечивает надежное прилегание крышки к уплотнению крышки по всему периметру уплотнения и повышает герметичность ящика против проникновения в него пыли и влаги, вследствие этого повышается надежность работы электрооборудования, установленного внутри ящика.

Выполнение крышки высоковольтного подвагонного ящика с замком для запирания крышки ключом, а также установка в корпусе устройства для отключения электропитания ящика при открывании крышки исключает несанкционированное проникновение в высоковольтный ящик посторонних лиц, а также обеспечивает безопасность обслуживающего персонала от поражения током высокого напряжения.

Снабжение высоковольтного подвагонного ящика устройством для слива конденсата, образующегося внутри ящика при эксплуатации вагона в различных климатических условиях, повышает надежность работы электрооборудования, установленного внутри ящика, и вследствие этого повышается надежность работы всей высоковольтной системы электрооборудования вагона.

Краткое описание чертежей Сущность полезной модели поясняется рисунками, представленными на фигурах 1, 2, 3, 4, 5 и 6:

фигура 1 - общий вид ящика в рабочем положении со стороны поворотной крышки с прижимами крышки;

фигура 2 - вид ящика сбоку по стрелке А, частичный разрез;

фигура 3 - поперечный разрез ящика с откинутой крышкой;

фигура 4 - сливное устройство, разрез Б-Б на фигуре 3;

фигура 5 - общий вид ящика в рабочем положении со стороны поворотной крышки с кронштейнами П-образной формы, с запирающим устройством, выполненном в виде поворотного вала с фиксирующими элементами и с замком крышки;

фигура 6 - вид сверху ящика, изображенного на фигуре 5.

Предлагаемый высоковольтный подвагонный ящик содержит металлический корпус 1 с проемом с одной стороны. Корпус выполнен в виде неразъемно-соединенных между собой посредством сварки верхней стенки 2, боковых стенок 3 и дна 4. Элементы крепления ящика к раме вагона согласно фигурам 1 и 2 выполнены в виде косынок 5 и ребер 6, приваренных к боковым стенкам корпуса 1 и к консольным частям верхней стенки 2. На корпусе установлено уплотнение 7, к которому прилегает в закрытом положении крышка 8, установленная посредством петель 9 на корпусе. Крышка и корпус снабжены прижимами 10, включающими хомут 10.1, укрепленный поворотно на корпусе 1, и ручку 10.2 с выемкой, установленную поворотно на крышке, за которую зацепляется хомут в закрытом положении прижима. В дне корпуса 4 установлено сливное устройство 11, включающее патрубок 11.1 и пробку 11.2, служащих для слива конденсата. В консольных частях верхней стенки выполнены отверстия 12 для крепления ящика. В боковой стенке выполнены отверстия 13 для прохода проводов. Крышка 8 снабжена ручкой 14 для поворота крышки в поднятое положение, показанное на фигуре 3, и защелкой 15 для удержания крышки в поднятом положении. В нижней части крышки установлен замок 16, запираемый специальным ключом. Внутри корпуса установлены элементы для крепления оборудования и устройство для отключения электропитания ящика при открывании крышки (на чертежах не показаны).

Высоковольтный подвагонный ящик может быть также выполнен согласно конструкции, изображенной на фигурах 5 и 6 (вариант исполнения). Все элементы ящика, изображенного на фигурах 5 и 6, за исключением конструкции кронштейнов для крепления ящика к раме вагона и конструкции запорного устройства крышки одинаковы с элементами ящика, изображенного на фигурах 1, 2, 3, 4. Ящик согласно фигурам 5 и 6 снабжен кронштейнами 17 П-образной формы, приваренными к верхней стенке 2 и к боковым стенкам 3. На крышке 8 установлено запирающее устройство 18, включающее поворотный вал 18.1 с зацепами 18.2, установленными по концам вала, и рукоятку 18.3. Вал установлен в опорах 18.4. На корпусе 1 установлены захваты 18.5, взаимодействующие с зацепами 18.2 в закрытом положении крышки. Рукоятка 18.3 имеет отверстие 18.6 через которое проходит фиксатор 18.7, установленный на крышке с возможностью его поворота в закрытом положении рукоятки. Фиксатор 18.7 запирает рукоятку 18.3 при закрытом положении крышки 8.

Осуществление полезной модели

Изготовление высоковольтного подвагонного ящика производится из деталей и узлов посредством сварки корпуса и закрепления в нем элементов электрооборудования.

Высоковольтный подвагонный ящик в сборе с установленным в нем оборудованием жестко крепится болтами к раме вагона. В рабочем положении крышка ящика закрыта и прижата к уплотнению запирающими устройствами. В режиме техобслуживания оборудования ящика все запирающие устройства крышки переводят в открытое положение, поднимают крышку вверх и фиксируют ее в поднятом положении защелкой 15. После окончания техобслуживания защелку 15 поднимают вверх, устанавливая ее в нерабочее положение, и опускают крышку в закрытое положение, фиксируя ее в закрытом положении запирающими устройствами и замком 16, запираемым ключом.

Предлагаемая полезная модель высоковольтного подвагонного ящика пассажирского вагона может применяться как на вагонах новой постройки, так и на модернизируемых вагонах с электропитанием потребителей электроэнергии от поездной электромагистрали, питаемой от внешней электромагистрали через имеющиеся на локомотиве устройства.

Выполнение корпуса высоковольтного ящика по предлагаемым оптимальным параметрам и с предлагаемыми усовершенствованиям его конструкции обеспечит снижение массогабаритных характеристик ящика от 10 до 20% по сравнению с известными высоковольтными ящиками, повышается надежность крепления ящика к раме вагона, обеспечивается улучшение герметичности корпуса.

Промышленная применимость

Предлагаемая полезная модель разработана на уровне технического предложения.

Источники информации

1. Ящик высоковольтный подвагонный. Свидетельство на ПМ RU 5771, МПК B61D 1/00, 1996 г.

2. Ящик высоковольтный подвагонный. Свидетельство на ПМ RU 19001, МПК B61D 1/00, B60R 16/04, 2001 г.

3. Комплекс электрооборудования "Э-12АК". Патент на ПМ 88613, МПК B60L 1/00, 2009 г.

1. Высоковольтный подвагонный ящик, содержащий корпус с проемом с одной стороны, поворотную крышку, закрывающую проем, уплотнительный элемент, установленный между корпусом и крышкой, запирающие устройства крышки, фиксатор крышки в поднятом положении, элементы крепления ящика к раме вагона, элементы крепления приборов внутри ящика, причем корпус выполнен в виде неразъемно-соединенных между собой верхней, боковых стенок, а также дна, отличающийся тем, что корпус ящика выполнен металлическим с наружными размерами по длине, ширине и высоте в пределах соответственно от 690 до 750 мм, от 590 до 650 мм, от 690 до 750 мм и/или с внутренним объемом в пределах от 0,25 м³ до 0,40 м³, а элементы крепления ящика к раме вагона выполнены несъемными и приварены к стенкам корпуса.

2. Высоковольтный подвагонный ящик по п.1, отличающийся тем, что элементы крепления ящика к раме вагона выполнены в виде косынок, приваренных к боковым стенкам и к консольным частям верхней стенки и усилены дополнительными ребрами, приваренными между косынками к консольным частям верхней стенки и к боковым стенкам или элементы крепления ящика к раме вагона выполнены в виде несъемных кронштейнов П-образной формы, причем верхняя полка кронштейна выполнена большей длины, чем боковые ребра кронштейна, при этом кронштейны приварены к верхней и боковым стенкам корпуса.

3. Высоковольтный подвагонный ящик по п.1, отличающийся тем, что запирающее устройство крышки корпуса выполнено в виде прижимов, состоящих из установленного на корпусе поворотного хомута и установленной на крышке поворотной ручки с выемкой, за которую зацепляется хомут в закрытом положении прижима, или запирающее устройство крышки выполнено в виде поворотного вала, установленного на крышке посредством опор вала, при этом вал на концах снабжен зацепами, взаимодействующими с захватами, установленными на корпусе, а также снабжен рукояткой, запираемой фиксатором в закрытом положении крышки, или запирающее устройство крышки выполнено комбинированным, состоящим из указанных прижимов и поворотного вала.

4. Высоковольтный подвагонный ящик по п.3, отличающийся тем, что крышка корпуса снабжена замком для запирания ее ключом в закрытом положении, а корпус снабжен устройством для отключения электропитания ящика при открывании крышки.

5. Высоковольтный подвагонный ящик по п.1, отличающийся тем, что корпус ящика снабжен устройством для слива конденсата, установленным в дне корпуса.