Крышка люка универсального полувагона

Предлагаемая крышка люка применяется при серийном изготовлении и ремонтах люковых полувагонов. Крышки люков имеют усиленные прямоугольные настилы, образующие пол полувагона, и закреплены с помощью шарнирных петель, имеющих удлиненные хвостовики. Крышка характеризуется тем, что жесткое соединение шарнирных петель с прямоугольным настилом выполнено с помощью сварочных швов, наложенных по контуру удлиненных хвостовиков, и дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики с наложенным на них продольным усиливающим элементом, выполненных контактной сваркой или сваркой по контурам отверстий, предварительно выполненных в наложенном на хвостовики продольном усиливающем элементе. Составляющие элементы усиления настила, кроме последнего, выполнены одинакового П-образного поперечного сечения с размерами 100×80×4 мм. При этом удлиненные хвостовики петель выполнены с облегчающими массу углублениями, образующими двутавровое или П-образное поперечное сечение хвостовика, и отверстия для дополнительных сварочных швов крепления хвостовиков выполнены овальными, по одному отверстию на хвостовик петли, или круглыми - по два отверстия. Полезная модель удешевляет серийный выпуск крышек, обеспечивает повышение производительности труда при сборке и унификацию применяемых материалов.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к магистральным универсальным полувагонам с люками в полу кузова, и касается крышек люков кузова, предназначенных для разгрузки сыпучих грузов, загружаемых сверху. Предлагаемая полезная модель может быть использована при серийном выпуске магистральных универсальных полувагонов всех типоразмеров с люками в полу кузова и при изготовлении в качестве запасных частей для замены крышек при капитальных ремонтах полувагонов.

В Российской Федерации, в странах СНГ, Латвии, Литве и Эстонии распространены и широко используются известные из уровня техники крышки люков полувагонов [1], которые шарнирно прикреплены на петлях к хребтовой балке, перекрывают прямоугольные разгрузочные люки кузова и фиксируются с помощью запорных устройств.

Известная современная крышка люка [2 и 3] универсального полувагона включает в себя прямоугольный настил, запорные кронштейны, взаимодействующие с запорными устройствами, и несколько П-образных в сечении продольных и поперечных элементов, усиливающих прямоугольный настил. Крышка люка также содержит шарнирные петли с удлиненными хвостовиками, жестко соединенные заклепками с прямоугольным настилом и с его продольным усиливающим элементом, наложенным на удлиненные хвостовики и прикрепленным этими же заклепками. Все П-образные в сечении продольные и поперечные усиливающие элементы выполнены в виде штамповок, имеющих разные размеры поперечного сечения в зависимости от места установки на прямоугольном настиле. На крышке люка, снизу, установлена опора для торсиона.

Недостатками известной конструкции крышки люка, как массовой сборочной единицы универсального полувагона [2 и 3], являются:

- высокая трудоемкость сборочных работ, вызванная совместным сверлением 18-ти отверстий для заклепок в предварительно установленных и зафиксированных сварочными прихватками шарнирных петлях и сопрягаемых деталях громоздкой крышки и последующей горячей клепкой соединений, обеспечивающих жесткое закрепление шарнирных петель;

- повышенная номенклатура деталей, технологической оснастки и инструмента для их изготовления путем резки и штамповки, а также сверления, сборки и клепки сборочной единицы;

- необходимость создания, для серийного высокопроизводительного выпуска крышек, комплекса механизированных линий [2].

Задачей предлагаемой полезной модели является совершенствование конструкции крышки люка, направленное на сокращение и упрощение сборочных операций, снижение трудоемкости работ по закреплению шарнирных петель и изготовлению усиливающих элементов, а также унификация применяемых материалов и экономия энергоресурсов.

Техническим результатом полезной модели «Крышка люка универсального полувагона» является удешевление серийного выпуска крышек люков, значительное снижение затрат на технологическую подготовку производства, повышение производительности труда и снижение расхода энергоресурсов при сборке и заготовке деталей крышек люков.

Для достижения технического результата, в предлагаемой крышке люка универсального полувагона, включающей прямоугольный настил, запорные кронштейны, продольные и поперечные П-образные в сечении элементы, усиливающие прямоугольный настил, и содержащей шарнирные петли с удлиненными хвостовиками, жестко соединенные с прямоугольным настилом и с продольным усиливающим элементом, наложенным на удлиненные хвостовики шарнирных петель, жесткое соединение шарнирных петель с прямоугольным настилом выполнено с помощью сварочных швов, наложенных по контуру удлиненных хвостовиков. При этом наложены дополнительные сварочные швы, соединяющих удлиненные хвостовики петель с наложенным на них продольным усиливающим элементом, выполненные контактной сваркой или сваркой по контурам отверстий, предварительно выполненных в наложенном продольном усиливающем элементе. Кроме этого, П-образные в сечении продольные и поперечные усиливающие элементы, кроме наложенного на удлиненные хвостовики шарнирных петель, выполнены одинакового поперечного сечения, и удлиненные хвостовики выполнены с облегчающими массу углублениями, образующими двутавровое или П-образное поперечное сечение хвостовика. Отверстия для дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики петель с наложенным продольным усиливающим элементом, выполнены овальными, по одному отверстию на удлиненный хвостовик петли, или круглыми - по два отверстия.

Для обеспечения применяемости при изготовлении крышек люков унифицированного материала - гнутого профиля проката, П-образные в сечении продольные и поперечные усиливающие элементы прямоугольного настила, кроме наложенного на удлиненные хвостовики петель, выполнены в виде отрезков стандартного гнутого швеллера с размерами сечения 100×80×4 мм, при этом для сварочных соединений поперечных усиливающих элементов и продольного усиливающего элемента, расположенного в середине прямоугольного настила, на стенки последних наложены приварные соединительные косынки, служащие усилениями опорных мест крышки при открывании. В конструкции крышки люка могут применяться унифицированные для полувагонов всех типоразмеров литые или штампованные заготовки шарнирных петель, без каких-либо доработок и сверлений под заклепки, и унифицированный настил, получаемый путем порезки прокатного листа с периодическими гофрами.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - общий вид (вид спереди) крышки люка универсального полувагона в рабочем положении с частичным разрезом. Показаны прямоугольный настил, шарнирные петли и усиливающие элементы.

Фиг.2 - вид А на фиг.1 (вид на крышку люка снизу). Показано расположение и сварочные закрепления шарнирных петель с удлиненными хвостовиками, а также усиливающие элементы настила.

Фиг.3 и 4 - место Б на фиг.2. Показаны варианты выполнения отверстий для дополнительных сварочных швов закрепления шарнирных петель.

Фиг.5 и 6 - Разрез по В-В на фиг.3. Показано поперечное сечение удлиненного хвостовика, в том числе вариант его исполнения.

Осуществление полезной модели (устройство и принцип действия)

Крышка люка, фиг.1 и 2, является 1/14 частью плоского металлического пола кузова универсального полувагона. Плоский пол выполнен из 14 крышек люков (по семь с каждой стороны хребтовой балки). В опущенном (открытом) состоянии каждая крышка люка опирается на приваренные к поперечным балкам рамы упоры, располагаясь под углом 33° к горизонтали для выгрузки сыпучих грузов.

Предлагаемая крышка люка состоит из гофрированного прямоугольного настила 1, фиг.1 и 2, двух запорных кронштейнов 2 и 3 (левого и правого исполнения), П-образных поперечных усиливающих элементов 4 и 5, аналогичных продольных элементов 6, 7 и 8 и содержит шарнирные петли 9 с удлиненными хвостовиками «В», по контурам которых последние приварены к прямоугольному настилу 1. Один из П-образных поперечных усиливающих элементов, поз.8, наложен на удлиненные хвостовики «В» через прорези «Г» и обеспечивает дополнительную приварку шарнирных петель в конструкции крышки путем наложения сварочных точек «Д» контактной сваркой или наложения сварочных швов «в нахлестку» на удлиненные хвостовики через предварительно выполненные в наложенном усиливающем элементе 8 овальные отверстия 10, фиг.3, или круглые отверстия 11, фиг.4, (по одному овальному или по два круглых отверстия на каждый хвостовик петли).

Удлиненные хвостовики «В» выполнены с облегчающими массу шарнирных петель углублениями «Ж», фиг.5 и 6, образующими двутавровое или П-образное поперечное сечение хвостовика, а П-образные в сечении поперечные и продольные усиливающие элементы 4 и 5, соответственно, 6 и 7 выполнены в виде отрезков необходимой длины стандартного гнутого швеллера с одинаковыми размерами сечения 100×80×4 мм. При этом при сварочных соединениях поперечных усиливающих элементов 4 и 5 и продольного усиливающего элемента 7, расположенного в середине прямоугольного настила 1, на стенки «3» последних наложены приварные гнутые соединительные косынки 12, служащие усилениями опорных мест крышки при открывании. А П-образные в сечении продольные усиливающие элементы 8, которые наложены на удлиненные хвостовики «В» шарнирных петель, имеют внутреннюю высоту «h», фиг.5, равную толщине удлиненных хвостовиков. По торцам поперечных усиливающих элементов 4 и 5 установлены ребра-заглушки 13, упрочняющие угловое соединение с продольным элементом 8, а установка запорных кронштейнов 2 и 3, фиг.2, и сварочные соединения продольного элемента 6 и поперечных элементов 4 и 5 усилены угловыми накладками 14. Установка торсиона (на чертежах не показан) обеспечивается одним кронштейном 15 и наличием отверстия «К», фиг.2, в поперечных усиливающих элементах 4 или 5, в которое вкладывается загнутый конец торсиона.

Предприятием-заявителем разработаны рабочие чертежи крышки люка, предлагаемой в качестве полезной модели, и запланировано освоение ее производства для использования при серийном выпуске полувагонов моделей 12-9790 и 12-9790 (полувагон нового поколения) взамен покупных крышек люков. Планируется передача конструкторской документации на заготовительное производство - ОАО «Верхнеднепровский машиностроительный завод» для освоения производства с последующим расширением выпуска крышек люков.

Источники информации:

1. «Вагоны» под редакцией проф. Л.А.Шадура, Москва «Транспорт», 1980, стр.311-312, рис.XI.16.

2. Монография «Вагоностроительные конструкции. Изготовление, модернизация, ремонт» под редакцией кандидата технических наук Б.Г.Цыгана, издательство «Кременчуг», 2005 г., стр.194, рис.2-65, - УДК 625.23/24.002:621.791.

3. Сборочный чертеж 119.45.020-0 «Крышка люка полувагона» предприятия «УралТрансМаш», http://www.utransmash.ru.

1. Крышка люка универсального полувагона, включающая прямоугольный настил, запорные кронштейны, продольные и поперечные П-образные в сечении элементы, усиливающие прямоугольный настил, и содержащая шарнирные петли с удлиненными хвостовиками, жестко соединенные с прямоугольным настилом и с продольным усиливающим элементом, наложенным на удлиненные хвостовики шарнирных петель, отличающаяся тем, что жесткое соединение шарнирных петель с прямоугольным настилом выполнено с помощью сварочных швов, наложенных по контуру удлиненных хвостовиков, и дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики с наложенным на них продольным усиливающим элементом, выполненных контактной сваркой или сваркой по контурам отверстий, предварительно выполненных в наложенном продольном усиливающем элементе, и П-образные в сечении усиливающие элементы, кроме последнего, выполнены одинакового поперечного сечения.

2. Крышка люка универсального полувагона по п.1, отличающаяся тем, что удлиненные хвостовики петель выполнены с облегчающими массу углублениями, образующими двутавровое или П-образное поперечное сечение хвостовика, отверстия для дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики петель с наложенным продольным усиливающим элементом, выполнены овальными, по одному отверстию на удлиненный хвостовик петли, или круглыми - по два отверстия.

3. Крышка люка универсального полувагона по п.1, отличающаяся тем, что П-образные в сечении продольные и поперечные усиливающие элементы прямоугольного настила, кроме наложенного на удлиненные хвостовики, выполнены в виде отрезков стандартного гнутого швеллера с размерами сечения 100×80×4 мм, при этом для сварочных соединений поперечных усиливающих элементов и продольного усиливающего элемента, расположенного в середине прямоугольного настила, на стенки последних наложены приварные соединительные косынки, служащие усилениями опорных мест крышки при открывании.