Штампосварной упор для крышек люков универсального полувагона

Предлагаемый штампосварной упор применяется при серийном изготовлении люковых полувагонов. Упоры устанавливаются на поперечных балках рамы и содержат сваренные между собой два L-образных кронштейна, одинаковой или различной высоты, с подштампованными вертикальными частями для огибания нижнего пояса поперечной балки. Штампосварной упор характеризуется тем, что L-образные кронштейны выполнены с плоскими поверхностями нижней опорной части, и последняя, по меньшей мере одного из L-образных кронштейнов, усилена накладным приварным угольником. При этом сварка двух L-образных кронштейнов одинаковой или различной высоты между собой в общую конструкцию выполнена с помощью соединительных элементов, и подштампованные вертикальные части L-образных кронштейнов выполнены по линиям штампования, расположенным под прямым углом к оси симметрии L-образных кронштейнов. Усиливающий накладной угольник установлен с внешней стороны L-образного кронштейна, охватывает его нижнюю опорную часть и выполнен меньшей ширины, чем последняя, для наложения сварочного шва по контуру прилегания накладного угольника. Изготовлен накладной угольник из отрезка стандартного уголкового металлопроката. Полезная модель обеспечивает максимальную унификацию составляющих частей упоров и обеспечивает возможность изготовления штампосварных упоров на универсальном оборудовании с уменьшенной себестоимостью их выпуска.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к магистральным универсальным полувагонам с люками в полу кузова и касается конструктивного исполнения упоров для удержания в открытом состоянии крышек люков, устанавливаемых на межлюковых поперечных балках. Предлагаемая полезная модель может быть использована при серийном выпуске универсальных полувагонов с люками в полу кузова и при их капитальном ремонте. Для этих целей упоры по заявляемой полезной модели могут успешно поставляться заготовительными предприятиями.

В странах СНГ и Балтии получили распространение и широко известны из уровня техники четырехосные цельнометаллические полувагоны с люками в полу кузова. В состав рамы [1] полувагона входят четыре межлюковые поперечные балки [2], имеющие верхние и нижние несущие пояса, на каждой из которых установлены упоры для крышек люков, по меньшей мере, двух типоразмеров левого и правого исполнения - состоящие из сваренных между собой L-образных кронштейнов одинаковой или различной высоты, выполненных методом горячей штамповки [2 и 3]. Каждый L-образный кронштейн имеет подштампованную вертикальную часть для огибания нижнего пояса межлюковой поперечной балки и штампованную гофру по углу гнутого кронштейна и в месте опоры крышки, с целью усиления нижней опорной части.

Известная конструкция упоров для крышек люков, составленная из стандартизированных упоров типов I и II [3], может быть изготовлена только методом горячей штамповки по энергоемкой технологии, так как при этом требуется двойной нагрев заготовок - для исполнения подштамповки вертикальной части и усиливающей гофры, а также для выполнения прямоугольного загиба по гофре. Кроме этого, неоднократный нагрев металла для технологических операций штамповки приводит к уменьшению толщины заготовки из-за образования окалины и требует увеличения толщины применяемого листа для обеспечения прочности. Также упоры типов I и II имеют до 6-ти исполнений, что вызывает сложности в их производстве и в использовании. Поэтому известные упоры для крышек люков [2 и 3] универсального полувагона имеют высокую себестоимость и трудоемки в изготовлении, для их освоения требуется специализированное кузнечно-прессовое производство, потребляющее природный или другой газ.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции штампосварного упора для крышек люков, который может быть изготовлен на универсальном прессовом оборудовании с меньшими трудовыми и материальными затратами.

Технический результат заявляемой полезной модели - удешевление серийного производства упоров крышек люков за счет уменьшения массы потребляемого металла и трудоемкости, а также упрощение конструкции, обеспечивающее унификацию L- образных кронштейнов упоров (с 6-ти до 2-х наименований на вагонокомплект) и снижение энергетических затрат при их изготовлении, т.е. исключение затрат по дорогому природному газу.

Для достижения технического результата, в предлагаемом штампосварном упоре для крышек люков, который устанавливается на межлюковых поперечных балках полувагона, имеющих верхние и нижние пояса, и содержит сваренные между собой два L-образных кронштейна, одинаковой или различной высоты, с подштампованными вертикальными частями для огибания нижнего пояса межлюковой поперечной балки, L-образные кронштейны выполнены с плоскими поверхностями нижней опорной части, и последняя, по меньшей мере одного из L-образных кронштейнов, усилена накладным приварным угольником. При этом сварка двух L-образных кронштейнов одинаковой или различной высоты между собой в общую конструкцию выполнена с помощью соединительных элементов, и подштампованные вертикальные части L-образных кронштейнов выполнены по линиям штампования, расположенным под прямым углом к оси симметрии L-образных кронштейнов.

Кроме этого, в конструкции предлагаемого штампосварного упора усиливающий накладной угольник выполнен в виде отрезка стандартного уголкового металлопроката, установлен с внешней стороны L-образного кронштейна, охватывает его нижнюю опорную часть и выполнен меньшей ширины, чем последняя, для наложения сварочного шва по контуру прилегания накладного угольника. Соединительный элемент L-образных кронштейнов одинаковой высоты, усиленных накладными угольниками, выполнен в виде планки, размещенной между накладными угольниками, а соединительный элемент L-образных кронштейнов различной высоты - в виде ребра, расположенного посередине кронштейнов и усиливающего нижнюю опорную часть L-образного кронштейна уменьшенной высоты. Такая конструкция и размещение соединительных элементов образует легкодоступные для выполнения тавровые сварочные соединения.

Конструкция предлагаемого штампосварного упора имеет уменьшенную металлоемкость и является максимально унифицированной. Комплект штампосварных упоров для крышек люков одного полувагона не имеет штампованных L-образных деталей левого и правого исполнения, которые усложняют комплектовочные и сборочные работы. В комплект входят только два наименования гнутых деталей с подштампованными вертикальными частями - увеличенная по высоте и с уменьшенной высотой.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - общий вид штампосварного упора для крышек люков универсального полувагона, составленного из L-образных кронштейнов одинаковой высоты. Штрихпунктирной линией показаны элементы полувагона - рама и крышка люка;

Фиг.2 - то же, по «А-А» балки на фиг.1. Показана конструкция штампосварного упора и соединение его составляющих деталей.

Фиг.3 - общий вид штампосварного упора для крышек люков, составленного из L-образных кронштейнов различной высоты. Штрихпунктирной линией показаны элементы полувагона - рама и крышка люка;

Осуществление полезной модели (устройство и принцип действия)

Штампосварные упоры для крышек люков универсального полувагона, фиг.1 и 3, устанавливаются на межлюковых поперечных балках 1, имеющих верхние и нижние несущие пояса. Штампосварной упор состоит из двух сваренных между собой L-образных кронштейнов 2 (фиг.1, 2), одинаковой (увеличенной) высоты или двух L-образных кронштейнов различной высоты - кронштейна 2 (фиг.3, 4) увеличенной высоты и кронштейна 3 уменьшенной высоты. Вертикальные части «В» L-образных кронштейнов 2 и 3 для огибания нижнего пояса поперечной балки 1 подштампованы на величину «г» по линиям штампования 4, которые расположены под прямым углом (90°) к оси симметрии кронштейнов, что обеспечивает кронштейнам унифицированное применение, как на левой, так и на правой стороне межлюковой промежуточной балки 1, так и в составе штампосварного упора.

Нижние опорные части «Д» L-образных кронштейнов 2 и 3 выполнены с плоскими поверхностями 5, и нижняя опорная часть кронштейна 2 увеличенной высоты усилена для обеспечения прочности накладным приварным угольником 6. Последний установлен с внешней стороны L-образного кронштейна 2, охватывает его нижнюю опорную часть «Д» и выполнен меньшей ширины, чем эта опорная часть, для наложения сварочного шва по контуру прилегания накладного угольника 6.

Усиливающий накладной угольник 6 выполнен в виде отрезка стандартного уголкового металлопроката 125×125×10, отрезаемого на лентопильном станке.

Сварочное соединение двух L-образных кронштейнов 2 одинаковой высоты (фиг.2) выполнено с помощью планки 7, размещенной между усиливающими накладными угольниками 6, и доступных односторонних тавровых швов. Сварочное соединение L-образного кронштейна 2 увеличенной высоты и L-образного кронштейна 3 уменьшенной высоты, не имеющего усиливающего накладного угольника, выполнено с помощью ребра 8 (фиг.4), расположенного посредине этих кронштейнов. Ребро 8 приварено к L-образным кронштейнам 2 и 3 доступными двухсторонними тавровыми сварочными швами и усиливает нижнюю опорную часть «Д» кронштейна 3 уменьшенной высоты.

Выполнение упрощенных подштамповок по линиям штампования 4 и загиб плоской нижней опорной части «Д» при изготовлении L-образных кронштейнов 2 и 3, как и отрезка деталей поз.6, 7 и 8, обеспечиваются на универсальном оборудовании без нагрева заготовок.

Предприятием-заявителем разработаны рабочие чертежи предлагаемого штампосварного упора и с октября 2008 года начато его изготовление для комплектации промышленной партии универсальных полувагонов модели 12-9790. Намечено использование штампосварных упоров при изготовлении полувагонов нового поколения модели 12-9791 с нагрузкой на ось 25 тс. Основные унифицированные части штампосварных упоров, L- образные кронштейны 2 и 3, изготавливаются на заготовительном предприятии.

Источники информации

1. Монография «Вагоностроительные конструкции. Изготовление, модернизация, ремонт» под редакцией кандидата техн. наук Б.Г.Цыгана, издательство «Кременчуг», 2005 г., стр.161, рис.2-40.

УДК 625. 23/24.002:621.791.

2. Описание к патенту Украины 35606 от 25.09.2008 на полезную модель «Межлюковая поперечная балка универсального полувагона», МПК(2006) B61D 17/00.

3. ОСТ 24. 152. 02-74 - Упоры крышек люка полувагона. Типы. Основные размеры и технические требования.

1. Штампосварной упор для крышек люков универсального полувагона, устанавливаемый на межлюковых поперечных балках, которые имеют верхние и нижние пояса, содержащий сваренные между собой два L-образных кронштейна, одинаковой или различной высоты, с подштампованными вертикальными частями для огибания нижнего пояса межлюковой поперечной балки, отличающийся тем, что L-образные кронштейны выполнены с плоскими поверхностями нижней опорной части, и последняя, по меньшей мере одного из L-образных кронштейнов, усилена накладным приварным угольником, при этом сварка двух L-образных кронштейнов одинаковой или различной высоты между собой в общую конструкцию выполнена с помощью соединительных элементов, и подштампованные вертикальные части L-образных кронштейнов выполнены по линиям штампования, расположенным под прямым углом к оси симметрии L-образных кронштейнов.

2. Штампосварной упор для крышек люков универсального полувагона по п.1, отличающийся тем, что усиливающий накладной угольник выполнен в виде отрезка стандартного уголкового металлопроката, установлен с внешней стороны L-образного кронштейна, охватывает его нижнюю опорную часть и выполнен меньшей ширины, чем последняя, для наложения сварочного шва по контуру прилегания накладного угольника.

3. Штампосварной упор для крышек люков универсального полувагона по п.1, отличающийся тем, что соединительный элемент L-образных кронштейнов одинаковой высоты, усиленных накладными угольниками, выполнен в виде планки, размещенной между последними, а соединительный элемент L-образных кронштейнов различной высоты - в виде ребра, расположенного посередине кронштейнов и усиливающего нижнюю опорную часть L-образного кронштейна уменьшенной высоты, что образует легкодоступные для выполнения тавровые сварочные соединения.