RU203400U1

RU203400U1 - EIGHT-AXLE WAGON-DUMPKAR

Info

Publication number: RU203400U1
Application number: RU2020130423U
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Шевченко; Андрей Андреевич Никитченко; Дмитрий Владимирович Головчанский
Original assignee: РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-04-02

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и перевозке грузов и может применяться при тяжёлых условий работы при перевозке скальных пород и руд на открытых горных разработках. Восьмиосный вагон-думпкар, содержит кузов, нижнюю раму, включающую хребтовую балку, шкворневые балки с кронштейнами, поперечные балки-кронштейны для разгрузочных гидроцилиндров, лобовой лист, ходовую часть, состоящую из двух четырехосных тележек, каждая из которых составлена из двух двухосных тележек, попарно соединённых связывающей балкой, разгрузочные гидроцилиндры, по три на каждой стороне вагона. По одному разгрузочному гидроцилиндру установлено на каждой стороне вагона между четырехосными тележками и по одному гидроцилиндру установлено на крайних балках-кронштейнах цилиндров, расположенных на концах хребтовой балки. Крайние балки-кронштейны цилиндров, расположенные на концах хребтовой балки, выполнены шириной «а», половина которой не превышает расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа. Расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа может иметь величину от 300 до 350 мм. Предложенная компоновочная схема размещения гидроцилиндров на нижней раме с учетом размеров в указанных диапазонах обеспечивает снижение массы тары вагона-думпкара, увеличение грузоподъемности, повышение прочности кузова при сохранении маневренности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the field of railway transport and the transportation of goods and can be used in difficult working conditions when transporting rocks and ores in open pit mines. An eight-axle dump car, contains a body, a lower frame, including a center beam, pivot beams with brackets, transverse beams-brackets for unloading hydraulic cylinders, a front plate, a running gear consisting of two four-axle bogies, each of which is composed of two two-axle bogies, in pairs connected by a connecting beam, unloading hydraulic cylinders, three on each side of the car. One unloading hydraulic cylinder is installed on each side of the car between the four-axle bogies and one hydraulic cylinder is installed on the extreme beams-brackets of the cylinders located at the ends of the center beam. The extreme beams-brackets of the cylinders, located at the ends of the backbone beam, are made with a width "a", half of which does not exceed the distance "b" from the axial line of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate. The distance "b" from the center line of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate can be between 300 and 350 mm. The proposed layout diagram of the placement of hydraulic cylinders on the lower frame, taking into account the dimensions in the indicated ranges, provides a decrease in the tare weight of a dump car, an increase in carrying capacity, an increase in the strength of the body while maintaining maneuverability. 2 c.p. f-ly, 2 dwg.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и в частности может применяться для тяжелых условий работы при перевозке скальных пород и руд.The claimed utility model relates to the field of railway transport and, in particular, can be used for harsh working conditions when transporting rocks and ores.

Из источника «Вагоны: Учебник для вузов ж.-д. трансп.» / Л.А. Шадур и др.- М.: Транспорт, 1980, 439 с. известно описание конструкций типовых вагонов-самосвалов (думпкаров). Эти вагоны отличаются наклоняющимся при выгрузке грузов кузовом с откидывающимися вниз бортами, предохраняющими путь от засорения при разгрузке. Наклон кузова может осуществляться на любую сторону железнодорожного пути с помощью пневматических цилиндров. Боковой борт, откидываясь в сторону наклона кузова, служит продолжением пола, сжатый воздух поступает в цилиндры от компрессора локомотива или стационарной установки. Кузов возвращается в транспортное положение под действием собственного веса или принудительно с помощью цилиндров двойного действия. В зависимости от назначения и условий эксплуатации, вагоны-самосвалы могут изготавливаться с односторонней разгрузкой, а при необходимости – с электрогидравлическим приводом наклона кузова. Также, в зависимости от габаритов и грузоподъемности, данные вагоны-самосвалы могут быть четырёх и восьмиосными.From the source "Wagons: Textbook for higher educational institutions of the railway. transport. " / L.A. Shadur and others - M .: Transport, 1980, 439 p. a description of the designs of typical dump cars (dump cars) is known. These wagons are distinguished by a body that tilts when unloading cargo with side-folding downward, which protects the path from clogging during unloading. The body can be tilted to either side of the track using pneumatic cylinders. The side board, reclining towards the tilt of the body, serves as a continuation of the floor, compressed air enters the cylinders from the compressor of the locomotive or stationary installation. The body is returned to the transport position by its own weight or by force using double-acting cylinders. Depending on the purpose and operating conditions, dump cars can be manufactured with one-way unloading, and, if necessary, with an electro-hydraulic body tilt drive. Also, depending on the dimensions and carrying capacity, these dump cars can be four or eight axles.

Электрогидравлическая система разгрузки состоит из мотор-насосной установки на локомотиве, состоящей, в свою очередь, из двигателя постоянного тока, являющегося приводом компрессора, и поршневого насоса. Гидравлическая система разгрузки, смонтированная на каждом вагоне, состоит из четырех разгрузочных цилиндров, соединенных гибкими шлангами высокого и низкого давлений, двух трехпозиционных кранов и межвагонных соединений. Цилиндры на поворотных цапфах закреплены на нижней раме вагона-самосвала. Применение гидравлических разгрузочных цилиндров позволяет ускорить цикл разгрузки вагонов-самосвалов.The electro-hydraulic unloading system consists of a motor-pump unit on the locomotive, which in turn consists of a DC motor that drives the compressor and a piston pump. The hydraulic unloading system, mounted on each carriage, consists of four unloading cylinders connected by flexible high and low pressure hoses, two three-position cranes and intercar connections. The cylinders on the pivot pins are attached to the lower frame of the dump car. The use of hydraulic unloading cylinders makes it possible to speed up the unloading cycle of dump cars.

Из источника «Вагоны-самосвалы.» / А.И. Логинов, Н.Е. Афанаскин. - М., Машиностроение, 1975, 192 с. известна конструкция вагона-самосвала ЭГД-105 грузоподъёмностью 105 т. Особенностью вагона-самосвала ЭГД-105 является электрогидравлическая система разгрузки дистанционного управления. From the source "Dump cars." / A.I. Loginov, N.E. Afanaskin. - M., mechanical engineering, 1975, 192 p. the design of the EGD-105 dump car with a carrying capacity of 105 tons is known. A feature of the EGD-105 dump car is an electro-hydraulic remote control unloading system.

Также из этого источника известна конструкция восьмиосного вагона-самосвала 2ВС-180, содержащая кузов, нижнюю раму, включающую хребтовую балку, шкворневые балки с кронштейнами, поперечные балки-кронштейны для разгрузочных гидроцилиндров, лобовой лист, ходовую часть, состоящую из двух четырёхосных тележек, каждая из которых составлена из двух двухосных тележек, попарно соединённых связывающей балкой, разгрузочные цилиндры (прототип).Also known from this source is the design of an eight-axle dump car 2VS-180, containing a body, a lower frame, including a center beam, pivot beams with brackets, transverse beams-brackets for unloading hydraulic cylinders, a frontal sheet, a chassis consisting of two four-axle bogies, each of which it is composed of two biaxial bogies, connected in pairs by a connecting beam, unloading cylinders (prototype).

Технической проблемой, присущей описанным устройствам из уровня техники, является увеличенная масса тары при использовании пневматических цилиндров, что приводит к снижению грузоподъёмности вагона-думпкара в целом.A technical problem inherent in the described prior art devices is the increased tare weight when using pneumatic cylinders, which leads to a decrease in the carrying capacity of the dump car as a whole.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является совершенствование конструкции вагона-думпкара, направленное на повышение прочности кузова, в частности, на повышение прочности узла цилиндровых балок в местах крепления гидроцилиндров, оптимальное использование межтележечного пространства и общей длины вагона. The problem to be solved by the claimed utility model is to improve the design of the dump car, aimed at increasing the strength of the body, in particular, at increasing the strength of the unit of cylinder beams in the attachment points of the hydraulic cylinders, optimal use of the intercarriage space and the total length of the car.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение массы тары вагона-думпкара, соответственно, увеличение грузоподъемности, повышение прочности кузова при сохранении маневренности.The technical result of the claimed utility model is to reduce the tare weight of the dump car, respectively, to increase the carrying capacity, increase the strength of the body while maintaining maneuverability.

Указанный технический результат обеспечивается восьмиосным вагоном-думпкаром, содержащим кузов, нижнюю раму, включающую хребтовую балку, шкворневые балки с кронштейнами, поперечные балки-кронштейны для разгрузочных гидроцилиндров, лобовой лист, ходовую часть, состоящую из двух четырехосных тележек, каждая из которых составлена из двух двухосных тележек, попарно соединённых связывающей балкой, разгрузочные гидроцилиндры, по одному разгрузочному гидроцилиндру на каждой стороне установлено между четырехосными тележками и по одному гидроцилиндру установлено на крайних поперечных балках-кронштейнах для разгрузочных гидроцилиндров, расположенных на концах хребтовой балки; крайние балки-кронштейны для цилиндров, могут быть расположенные на концах хребтовой балки, выполнены шириной «а», исходя из условия, что половина ширины «а» не превышает расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа; расстояние от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа может быть выполнено величиной из диапазона от 300 до 350 мм.The specified technical result is provided by an eight-axle dump car containing a body, a lower frame, including a center beam, pivot beams with brackets, transverse beams-brackets for unloading hydraulic cylinders, a front plate, a running gear consisting of two four-axle bogies, each of which is composed of two two-axle bogies connected in pairs by a connecting beam, unloading hydraulic cylinders, one unloading hydraulic cylinder on each side is installed between the four-axle bogies and one hydraulic cylinder is installed on the extreme transverse beams-brackets for unloading hydraulic cylinders located at the ends of the centerline; the extreme beams-brackets for the cylinders, which can be located at the ends of the center beam, are made with the width "a", proceeding from the condition that half of the width "a" does not exceed the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate; the distance from the axial line of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate can be made in the range from 300 to 350 mm.

Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что по одному разгрузочному гидроцилиндру на каждой стороне установлено между четырёхосными тележками и по одному гидроцилиндру установлено на крайних балках-кронштейнах цилиндров расположенных на концах хребтовой балки; крайние балки-кронштейны для цилиндров, расположенные на концах хребтовой балки, выполнены шириной «а», исходя из условия, что половина ширины «а» не превышает расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа; расстояние от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа имеет величину из диапазона от 300 до 350 мм.The claimed utility model differs from the prototype in that one unloading hydraulic cylinder on each side is installed between the four-axle bogies and one hydraulic cylinder is installed on the extreme beams-brackets of the cylinders located at the ends of the backbone beam; the extreme beams-brackets for the cylinders, located at the ends of the backbone beam, are made with the width "a", proceeding from the condition that half of the width "a" does not exceed the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate; the distance from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate has a value in the range from 300 to 350 mm.

Особенностью данного вагона является то, что по одному разгрузочному гидроцилиндру установлено на каждой стороне вагона между четырехосными тележками и по одному гидроцилиндру установлено на крайних балках-кронштейнах цилиндров, расположенных на концах хребтовой балки. Применение гидроцилиндров компактного размера по предлагаемой компоновочной схеме позволяет скомпоновать восьмиосный вагон-самосвал повышенной грузоподъёмности в пределах длины стандартного шестиосного вагона-самосвала. Под термином «стандартный» следует понимать длину обычного вагона-самосвала, снабженного двумя трехосными тележками и пневматическими цилиндрами разгрузки, используемыми в большинстве известных конструкций. В целом такое решение позволяет сформировать состав повышенной грузоподъемности такой же длины, как из шестиосных вагонов и использовать для его эксплуатации существующую инфраструктуру. Установка гидроцилиндров на крайних балках-кронштейнах цилиндров позволяет равномерно распределить нагрузки, действующие на кузов, но при этом конструкция балок и место их расположения относительно торца кузова должны удовлетворять рекомендуемым нормам расчетов на прочность. Проверка прочности данного участка конструкции проводилась по эмпирическим нормам, на основе опытных данных, когда прочность оценивалась путем измерения напряжений в опытных образцах. В результате была выявлена зависимость, при которой обеспечивались наилучшие прочностные показатели балок-кронштейнов цилиндров. Таким образом, одним из вариантов реализации полезной модели предусмотрено то, что крайние балки-кронштейны цилиндров, расположенные на концах хребтовой балки, выполнены шириной «а», половина которой не превышает расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа. Кроме того, возможен частный случай, при котором расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра до наружной поверхности лобового листа может иметь величину в диапазоне от 300 до 350 мм.A feature of this car is that one unloading hydraulic cylinder is installed on each side of the car between four-axle bogies and one hydraulic cylinder is installed on the extreme beams-brackets of the cylinders located at the ends of the center beam. The use of hydraulic cylinders of compact size according to the proposed layout scheme makes it possible to assemble an eight-axle dump car with increased carrying capacity within the length of a standard six-axle dump car. The term “standard” is to be understood as the length of a conventional dump wagon equipped with two three-axle bogies and pneumatic unloading cylinders used in most of the known designs. In general, such a solution makes it possible to form a train with an increased carrying capacity of the same length as from six-axle cars and use the existing infrastructure for its operation. The installation of hydraulic cylinders on the extreme cylinder beams-brackets allows to evenly distribute the loads acting on the body, but at the same time, the design of the beams and their location relative to the end of the body must meet the recommended strength calculation standards. The strength check of this section of the structure was carried out according to empirical norms, based on experimental data, when the strength was estimated by measuring stresses in prototypes. As a result, a relationship was revealed, at which the best strength indicators of the cylinder beams-brackets were provided. Thus, one of the variants of the implementation of the utility model provides for the fact that the extreme beams-brackets of the cylinders located at the ends of the center beam are made of width "a", half of which does not exceed the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate. In addition, a special case is possible in which the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate can have a value in the range from 300 to 350 mm.

Заявляемое техническое решение поясняется фигурами, на которых представлена предлагаемая конструкция восьмиосного вагона-думпкара:The claimed technical solution is illustrated by figures showing the proposed design of an eight-axle dump car:

- на Фиг. 1 показан общий вид восьмиосного вагона-думпкара;- in FIG. 1 shows a general view of an eight-axle dump car;

- на Фиг. 2 показан увеличенный фрагмент восьмиосного вагона-думпкара. - in FIG. 2 shows an enlarged fragment of an eight-axle dump car.

Восьмиосный вагон-думпкар содержит кузов 1 (Фиг. 1, 2), нижнюю раму 2, включающую хребтовую балку 3, шкворневые балки 4 с кронштейнами, поперечные балки-кронштейны 5 для разгрузочных гидроцилиндров, лобовой лист 6, ходовую часть, состоящую из двух четырехосных тележек, каждая из которых составлена из двух двухосных тележек 7, попарно соединенных связывающей балкой, шесть разгрузочных гидроцилиндров 8, по три на каждой стороне вагона. Особенностью данного вагона является то, что по одному разгрузочному гидроцилиндру 8 установлено на каждой стороне вагона между четырехосными тележками и по одному гидроцилиндру установлено на крайних балках-кронштейнах 5, расположенных на концах хребтовой балки 3. Также одним из вариантов реализации полезной модели предусмотрено то, что крайние балки-кронштейны 5, расположенные на концах хребтовой балки 3, выполнены шириной «а», исходя из условия, что половина ширины «а» меньше или равна расстоянию «b» от осевой линии гидроцилиндра 8 до наружной поверхности лобового листа 6. Расстояние «b» от осевой линии гидроцилиндра 8 до наружной поверхности лобового листа 6 может иметь величину от 300 до 350 мм.An eight-axle dump car contains a body 1 (Fig. 1, 2), a lower frame 2, including a center beam 3, pivot beams 4 with brackets, transverse beams-brackets 5 for unloading hydraulic cylinders, a frontal sheet 6, a running gear consisting of two four-axle bogies, each of which is composed of two biaxial bogies 7, connected in pairs by a connecting beam, six unloading hydraulic cylinders 8, three on each side of the car. A feature of this car is that one unloading hydraulic cylinder 8 is installed on each side of the car between four-axle bogies and one hydraulic cylinder is installed on the extreme beams-brackets 5 located at the ends of the backbone 3. Also, one of the variants of the utility model implementation provides that the extreme beams-brackets 5, located at the ends of the backbone beam 3, are made with the width "a", proceeding from the condition that half of the width "a" is less than or equal to the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder 8 to the outer surface of the front plate 6. Distance " b "from the centerline of the hydraulic cylinder 8 to the outer surface of the front plate 6 can have a value from 300 to 350 mm.

Восьмиосный вагон-думпкар используют следующим образом.An eight-axle dump car is used as follows.

При активации источник нагнетает по трубопроводам рабочую жидкость в нижнюю полость гидроцилиндров 8. С учетом предложенной компоновочной схемы обеспечивается равномерное распределение нагрузки, действующей на кузов 1. Происходит наклон кузова 1 на угол от 45° до 50°, после чего конечный выключатель размыкает цепь управления разгрузкой. При наклоне кузова груз под действием силы тяжести высыпается. Производится разгрузка груза. После завершения разгрузки активируется подача рабочей жидкости в верхнюю полость гидроцилиндров 8. Происходит возвращение кузова 1 в поездное положение.When activated, the source pumps the working fluid through the pipelines into the lower cavity of the hydraulic cylinders 8. Taking into account the proposed layout scheme, uniform distribution of the load acting on the body 1 is ensured. Body 1 tilts at an angle of 45 ° to 50 °, after which the limit switch opens the unloading control circuit ... When the body is tilted, the load spills out due to gravity. The cargo is being unloaded. After the completion of unloading, the supply of working fluid is activated into the upper cavity of the hydraulic cylinders 8. The body 1 returns to the train position.

Предлагаемая полезная модель направлена на усовершенствование известной конструкции восьмиосного вагона-думпкара с применением гидравлической системы разгрузки. Применение длинномерных четырехосных тележек позволяет компенсировать вертикальные и горизонтальные динамические усилия, возникающие при движении тяжеловесного вагона, а также обеспечивает вписывание вагона на участках пути с кривыми малого радиуса в местах эксплуатации вагонов-думпкаров. Специфические недостатки железнодорожных путей в упомянутых местах эксплуатации учитываются при проектировании ходовых частей и элементов рессорного подвешивания, которое должно обладать достаточным демпфированием. Вместе с тем, гидравлическая система разгрузки позволяет снизить массу вагона-думпкара, повысить его грузоподъёмность, обеспечить устойчивость вагона-думпкара от опрокидывания. Применение компактных гидравлических цилиндров вместо пневматических позволяет уменьшить длину восьмиосных вагонов. Реализация рационального компоновочного решения предложенной конструкции является основным предметом данной полезной модели.The proposed utility model is aimed at improving the known design of an eight-axle dump car using a hydraulic unloading system. The use of long four-axle bogies makes it possible to compensate for the vertical and horizontal dynamic forces arising from the movement of a heavy-weight car, and also ensures the fit of the car on track sections with small-radius curves in the places of operation of dump cars. Specific disadvantages of railway tracks in the mentioned places of operation are taken into account in the design of running gears and spring suspension elements, which must have sufficient damping. At the same time, the hydraulic unloading system allows to reduce the weight of the dump car, increase its carrying capacity, and ensure the stability of the dump car from overturning. The use of compact hydraulic cylinders instead of pneumatic ones makes it possible to reduce the length of the eight-axle cars. The implementation of a rational layout solution of the proposed design is the main subject of this utility model.

Таким образом, предложенная компоновочная схема размещения гидроцилиндров на нижней раме восьмиосного вагона-думпкара с учетом размеров в указанных диапазонах, обеспечивает снижение массы тары вагона-думпкара, увеличение грузоподъемности, повышение прочности кузова при сохранении маневренности, позволяет оптимально использовать межтележечное пространство и общую длину вагона. Thus, the proposed layout diagram of the placement of hydraulic cylinders on the lower frame of an eight-axle dump car, taking into account the dimensions in the indicated ranges, provides a decrease in the tare weight of a dump car, an increase in carrying capacity, an increase in body strength while maintaining maneuverability, allows optimal use of the inter-bogie space and the total length of the car.

Claims

1. An eight-axle dump car containing a body, a lower frame, including a center beam, pivot beams with brackets, transverse beams-brackets for unloading hydraulic cylinders, a front plate, a running gear consisting of two four-axle bogies, each of which is composed of two biaxial bogies , connected in pairs by a connecting beam, unloading hydraulic cylinders, characterized in that on each side of the dump car, one unloading hydraulic cylinder is installed between the four-axle bogies, and one hydraulic cylinder is installed on the extreme transverse beams-brackets located at the ends of the center beam.

2. An eight-axle dump car according to claim 1, characterized in that the extreme transverse beams-brackets located at the ends of the center beam are made with a width "a" based on the condition that half of the width "a" does not exceed the distance "b" from the axial lines of the hydraulic cylinder to the outer surface of the front plate of the lower frame.

3. An eight-axle dump car according to claim 1, characterized in that the distance "b" from the centerline of the hydraulic cylinder to the outer surface of the frontal sheet of the lower frame has a value from 300 mm to 350 mm.