Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается специальных грузовых вагонов для перевозки листового проката шириной от 3,08 м до 4,5 м и длиной в диапазонах 10,6-12,5 м и 17-18,3 м. Полезная модель содержит грузонесущую платформу, которая представляет собой сварную конструкцию, основным несущим элементом которой является трехгранная пространственная ферма, оборудованная необходимыми элементами для размещения и закрепления груза от продольных и поперечных перемещений. Грузонесущая платформа опирается на несущую раму непосредственно через опоры в основании фермы, при этом часть опор во взаимодействии с ответными опорами и упорами несущей рамы препятствуют сдвигу грузонесущей платформы в транспортном положении в продольном и в поперечном направлениях. При повороте грузонесущей платформы нет единой фиксированной оси поворота, все шарнирные соединения, за исключением закрепленных к несущей раме, перемещаются в поперечной оси вагона-платформы плоскости по траекториям в виде дуг. Закрепление грузонесущей рамы от поворота в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях осуществляется при помощи сдвижных осей-фиксаторов, которые перемещаются в соответствующие отверстия рычагов и блокируются установкой рукоятки в соответствующий паз корпуса. На поперечных элементах грузонесущей платформы установлены передвижные упоры, препятствующие поперечному смещению груза, при этом перемещение передвижных упоров осуществляется в зависимости от ширины металлопроката с заданным шагом за счет установки упорных осей в ответные пазы на поперечных элементах. Шаг перемещения определяется расстоянием между пазами.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции специальных грузовых вагонов для перевозки листового проката увеличенной длины (до 18,3 м) и ширины (до 4,5 м). Указанный листовой прокат применяется в промышленности, в основном, для производства сварных одношовных труб диаметром до 1420 мм.
Известны различные способы перевозки негабаритных по ширине грузов на железнодорожных транспортных средствах, a.s. SU 
1558739 A1 [1], a.s. SU 1111913 A [2], которые предусматривают наклонное расположение груза на транспортном средстве для обеспечения вписывания в требуемый габарит подвижного состава. Недостатком указанных конструкций является стационарное наклонное закрепление грузонесущей верхней рамы, что не позволяет при проведении погрузочно-разгрузочных операций расположить листы горизонтально в удобное и безопасное положение для их строповки и последующей погрузки или разгрузки. Кроме этого, указанные транспортные средства после погрузочных или разгрузочных работ требуют корректировки центра тяжести вагона в поперечном сечении противовесами.
Известен также вагон для транспортировки груза большой ширины с поворотной грузовой площадкой, которая при проведении погрузочно-разгрузочных операций устанавливается в горизонтальное положение, патент ЕР 687610 A1 [3]. Недостатком такой конструкции является отсутствие индивидуального привода для поворота грузовой площадки, а также эксцентричное расположение груза, что требует корректировки центра тяжести груженого вагона путем перекачивания жидкости из одной емкости в другую.
Указанные недостатки исключены в других разработках грузовых вагонов-платформ. Известен вагон-платформа для листового проката, патенты RU 51949 U1 [4], RU 71613 U1 [5], патентообладатель ОАО «Днепровагонмаш», Украина, который состоит из несущей нижней рамы, опирающейся на типовые ходовые части - тележки, и верхней грузонесущей платформы. Грузонесущая платформа представляет собой плоскую рамную конструкцию с частичной обшивкой листами, шарнирно закреплена на несущей раме и имеет возможность поворота в фиксированные наклонное и горизонтальное положение при помощи пневматического рычажного привода. Указанные технические решения применены в конструкции известного вагона-платформы для листового проката модели 13-4107 производства ОАО «Днепровагонмаш», Украина, предназначенного для перевозки листа длиной не более 12,5 м, что определяется длиной погрузочной площадки грузонесущей рамы и вагона-платформы в целом.
Вагон-платформа модели 13-4107 является наиболее близким действующим (эксплуатируемым) вагоном-прототипом к предлагаемому техническому решению.
К недостаткам конструкции вагона-прототипа следует отнести ограниченную длину (до 12,5 м) перевозимого листового проката, учитывая последовательное освоение трубопрокатными предприятиями изготовление труб большого диаметра (до 1420 мм) длиной до 18,3 м и предъявление к перевозкам листов этой же длины, а также оборудование конструкции массивными подпорными стойками изменяющейся длины со сложными стопорными механизмами, приводящимися в действие вращением винтов, которые обеспечивают поступательное движение фиксирующих подпорные стойки клиньев. Кроме этого, плоская конструкция грузонесущей платформы с обшивкой листами имеет большую массу тары, особенно если ее длина обеспечивает размещение листа длиной до 18,3 м, что снижает грузоподъемность вагона-платформы в связи с действующим на железных дорогах ограничением нагрузки от колеса типовой тележки на рельс.
Целью изобретения является создание конструкции вагона-платформы для перевозки крупногабаритного листового проката шириной до 4,5 м и длиной до 18,3 м с обеспечением всех требуемых нормативной документацией показателей прочности и надежности, повышением эффективности перевозок за счет рациональной массы тары и высокой грузоподъемности, а также уменьшения трудоемкости при проведении погрузочно-разгрузочных операций за счет более простой фиксации грузонесущей платформы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях.
Для достижения указанного технического результата предлагаемый вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката содержит несущую раму, установленную на две типовые тележки, на которой шарнирно закреплена грузонесущая платформа, имеющая возможность устанавливаться в два фиксированных положения: горизонтальное (погрузочно-разгрузочное) и наклонное (транспортное). Грузонесущая платформа представляет собой сварную металлическую конструкцию, основным несущим элементом которой является трехгранная пространственная ферма, оборудованная необходимыми элементами для размещения и надежного закрепления груза от продольных и поперечных перемещений. Особенностью пространственной фермы в сравнении с плоскими рамными конструкциями является более низкая металлоемкость и способность воспринимать значительные нагрузки, действующие в любом направлении. На поперечных элементах грузонесущей платформы установлены передвижные упоры, препятствующие поперечному смещению груза, при этом перемещение передвижных упоров осуществляется с заданным шагом за счет установки выступающих упорных осей в ответные пазы на поперечных элементах, тем самым обеспечивая требуемое смещение центра тяжести груза относительно продольной оси вагона-платформы. Грузонесущая платформа опирается на несущую раму непосредственно через опоры в основании фермы, при этом основание располагается над верхней плоскостью несущей рамы, что исключает необходимость в оборудовании дополнительными массивными опорными стойками. Опоры, расположенные на грузонесущей платформе во взаимодействии с ответными опорами и упорами несущей рамы ограничивают сдвиг грузонесущей платформы в транспортном положении относительно несущей рамы как в продольным так и в поперечном направлениях. Поворот грузонесущей платформы осуществляется при помощи пневматического рычажного привода, при этом нет единой фиксированной оси поворота, все шарнирные соединения, за исключением закрепленных к несущей раме, перемещаются в поперечной плоскости оси вагона-платформы по траекториям в виде дуг, рассчитанных для обеспечения эффективного направления вектора силы во время движения. Закрепление грузонесущей рамы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях осуществляется при помощи сдвижных осей-фиксаторов, которые в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях грузонесущей платформы перемещаются в соответствующие отверстия рычагов. Сдвижные оси-фиксаторы имеют возможность продольного перемещения и вращения, оборудованы рукоятками, имеющими возможность устанавливаться в пазы корпуса фиксатора, тем самым блокируя возможность перемещения осей и выхода их из зацепления с отверстиями рычагов.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами. Где на представленных фигурах изображено:
фиг.1 - общий вид вагона-платформы;
фиг.2 - Грузонесущая платформа (в изометрии);
фиг.3 - поперечный разрез грузонесущей платформы;
фиг.4 - вид на упоры с опорами, ограничивающих перемещение грузонесущей платформы в продольном и поперечном направлениях;
фиг.5 - вид на рычаг и сдвижные оси-фиксаторы в свободном и фиксирующем грузонесущую платформу положениях;
фиг.6 - вид на рычажную систему с шарнирами в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях грузонесущей платформы;
Несущая рама 1 вагона-платформы для крупногабаритного листового проката устанавливается на типовые двухосные тележки 2 и оборудуется ударно-тяговыми приборами 3, системой автоматического тормоза 4 с индивидуальным приводом на каждую тележку. Стояночным тормозом 5 оборудована одна из тележек.
На несущую раму установлена грузонесущая платформа 6, основным несущим элементом которой является трехгранная пространственная ферма 7, оборудованная поперечными элементами 8 и 9 для размещения листового проката. На поперечных элементах 8 установлены передвижные упоры 10, препятствующие поперечному смещению груза, при этом упоры устанавливаются в положение, требуемое для расчетного смещения центра тяжести груза относительно продольной оси несущей рамы, что обеспечивает устойчивость вагона-платформы в эксплуатации. Перемещение передвижных упоров осуществляется с заданным шагом, при этом закрепление упора происходит за счет установки выступающих упорных осей 11 в ответные, пазы 12 на поперечных элементах 8. Грузонесущая платформа оснащена стационарными торцевыми стенками 13, а также откидывающимися упорами 14, которые служат для ограничения продольного сдвига листов длиной 17-18,3 м и 10,6-12,5 м соответственно. Также грузонесущая платформа в основании оборудована цилиндрическими опорами 15 в количестве 8 штук, при этом крайние четыре опоры взаимодействуют с ответными опорами 16 и упорами 17 на несущей раме и ограничивают сдвиг грузонесущей платформы как в продольном так и в поперечном направлениях.
Пневматический рычажный привод 18 состоит из рычажной системы и приводится в действие пневматическими цилиндрами 19. При повороте грузонесущей платформы шарнирные закрепления 20 и 21 являются фиксированными, остальные шарнирные соединения подвижны. Закрепление грузонесущей рамы в транспортном и погрузочно-разгрузочном положениях осуществляется при помощи сдвижных осей-фиксаторов 22 и 23, которые в одном и втором положениях перемещаются в соответствующие отверстия рычагов 24. Сдвижные фиксаторы состоят из оси 25, направляющего корпуса 26 и рукояток 27, оси имеют возможность продольного перемещения и вращения в корпусе, рукоятки имеют возможность устанавливаться в пазы корпуса, тем самым блокируя возможность перемещения осей и выхода их из зацепления с отверстиями рычагов.
Предлагаемая конструкция вагона-платформы для перевозки крупногабаритного листа позволяет исключить недостатки серийно-выпускаемых вагонов, обеспечить необходимую прочность, уменьшить металлоемкость за счет рациональной конструкции верхней рамы, тем самым увеличивая грузоподъемность, а также снизить трудоемкость при проведении погрузочно-разгрузочных операций.
Предприятием-заявителем разработаны рабочие чертежи вагона-платформы модели 13-9807 для перевозки крупногабаритного листового проката, включающие указанные технические решения, а также планируется начало производства для обеспечения потребности в перевозках металлургических и трубопрокатных предприятий Российской Федерации и стран СНГ.
Источники информации.
1. Авторское свидетельство SU 1558739 A1 B60P 3/40, B61D 3/16, В60Р 7/10, «Транспортное средство для перевозки длинномерных и крупногабаритных грузов в наклонном положении».
2. Авторское свидетельство SU 1111913 А, B61D 3/16 «Железнодорожный транспортер сцепленного типа».
3. Патент ЕР 687610 A1, 6 B61D 3/16, «Вагон для транспортировки груза большой ширины».
4. Патент RU 51949 U1, B61D 3/16, на полезную модель «Вагон-платформа для листового проката».
5. Патент RU 71613U1, B61D 3/16, на полезную модель «Вагон-платформа для широкоформатного листового проката».
1. Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката, включающий несущую раму, опирающуюся на ходовые тележки, и грузонесущую поворотную платформу, поворот которой осуществляется пневматическим рычажным механизмом, отличающийся тем, что основным несущим элементом грузонесущей поворотной платформы является пространственная ферма, оборудованная упорными элементами для ограничения продольного сдвига груза.
2. Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката по п.1, отличающийся тем, что грузонесущая платформа оборудована опорами, которые при взаимодействии с опорами и упорами несущей рамы ограничивают сдвиг грузонесущей платформы в продольном и поперечном направлениях.
3. Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката по п.1, отличающийся тем, что при движении грузонесущей платформы из транспортного положения в погрузочно-разгрузочное нет единой фиксированной оси поворота.
4. Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката по п.1, отличающийся тем, что закрепление от поворота грузонесущей платформы осуществляется путем перемещения в осевом направлении осей-фиксаторов и их взаимодействия с отверстием в элементе рычажной передачи.
5. Вагон-платформа для перевозки крупногабаритного листового проката по п.1, отличающийся тем, что перемещение и фиксация передвижных упоров грузонесущей платформы осуществляется путем установки упорных осей в пазы поперечных элементов, при этом шаг перемещения определяется расстоянием между пазами.
