[1]Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции вагона хоппера, в частности механизма разгрузки.
[2]Из уровня техники известна конструкция механизма разгрузки вагона-хоппера [патент РФ на полезную модель №158555, опубликованный 10.01.2016 г.], содержащий приводной вал, установленный в подшипниках на раме вагона между бункерами и кинематически связанный с крышками разгрузочных люков, ручной привод поворота продольного вала, связанный с продольным валом посредством приводного рычага, и устройство блокировки. На продольный вал жестко посажены одноплечий приводной рычаг, шарнирно связанный со штоком ручного механического привода, двуплечий рычаг, шарнирно соединенный посредством тяг с крышками разгрузочных люков, продольный вал установлен на равном удалении от бункеров и с размещением оси продольного вала в одной плоскости с осями крепления тяг к крышкам разгрузочных люков в закрытом положении крышек, при этом в качестве устройства блокировки с обеих сторон продольного вала выполнены сектора-ограничители.
[3]Недостатком вышеописанной конструкции является наличие продольного вала цельной конструкции с жестким закреплением на нем элементов механизма разгрузки, что приводит к повышению трудоемкости и стоимости выполнения ремонтных работ, требующих в случае выхода из строя любого элемента продольного вала полной его замены.
[4]Также из уровня техники известна конструкция вагона-хоппера для перевозки сухого кокса модели 22-4070 производства ОАО «Днепровагонмаш», содержащая два зеркально расположенных механизма разгрузки, каждый из которых состоит из шарнирно закрепленного на раме пневмоцилиндра двухстороннего действия, приводного вала установленного в подшипниках на раме вагона, системы рычагов, связывающих вал с пневмоцилиндром разгрузки, двуплечих рычагов расположенных на обоих концах вала, двух крышек разгрузочных люков и тяг, соединяющих двуплечие рычаги с цапфами крышек люков.
[5]Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
[6]Существенным недостатком вышеописанной конструкции является то, что при выходе из строя любого элемента приводного вала цельной конструкции будет требоваться замена всего приводного вала. Также установка в механизм разгрузки приводного вала цельной конструкции более трудозатратна и требует специальных подъемных средств малой механизации из-за массы и габаритов приводного вала выполненного единым узлом.
[7]Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции механизма разгрузки вагона-хоппера, позволяющей облегчить процесс его сборки/разборки при новом изготовлении и ремонте, а также уйти от необходимости замены всего приводного вала механизма разгрузки в случае выхода его из строя.
[8]Техническим результатом, от применения предлагаемой полезной модели, является снижение трудоемкости изготовления и ремонта механизма разгрузки вагона-хоппера, а кроме того, снижение стоимости его ремонта.
[9]Технический результат достигается за счет того, что механизм разгрузки вагона-хоппера содержит в своей конструкции приводной вал, установленный через опорные подшипники на раме вагона-хоппера, содержащий установленные на нем рычаг, стопор и двуплечий рычаг, и выполненный посредством сборной конструкции, при этом в местах установки на него элементов механизма разгрузки имеет поперечное сечение, представляющее собой многоугольник. Применение в конструкции приводного вала сборной конструкции из отдельных частей, позволяет при выходе из строя элемента приводного вала, производить частичную замену отдельных элементов, в отличие от механизмов разгрузки с цельными приводными валами, в которых замене будет подлежать весь вал, что влечет за собой большие издержки собственника при проведении ремонта. Кроме того, использование приводного вала сборной конструкции облегчить процесс сборки/разборки механизма разгрузки, так как отдельные элементы приводного вала имеют меньшую массу и габариты, не требуют применения средств механизации при проведении монтажа, в отличие от цельных конструкции приводного вала, а также за счет последовательной установки частей вала и элементов, устанавливаемых на него, дает больше пространства для проведения работ, повышая удобство их проведения. Выполнение частей приводного вала с сечением, в зонах установки элементов механизма разгрузки (рычага, стопора и двуплечего рычага), в виде многоугольника (например квадрата) позволяет, за счет взаимодействия грачей привода и граней, устанавливаемых на него элементов, исключить необходимость жесткой фиксации устанавливаемых на вал элементов, требующей проведения сварочных работ, что в значительной степени снижает трудоемкость и время изготовления и сборки конструкции механизма разгрузки.
[10]Выполнение сборной конструкции приводного вала включающей крайние валы, установленные в закрепленные на раме вагона подшипники, и расположенный между ними средний вал, объединяющий все устанавливаемые на приводной вал элементы, позволяет производить снятие и замену каждого крайнего вала и его подшипника без снятия остальных частей приводного вала и элементов механизма разгрузки, установленных на него, что также способствует снижению трудоемкости выполнения ремонтных работ.
[11]Выполнение сборной конструкции приводного вала таким образом, что ее элементы не соединены между собой, а передача момента вращения между ними происходит через элементы механизма разгрузки, установленные на приводном валу, способствует упрощению конструкции, ввиду отсутствия дополнительных элементов соединения, снижая трудоемкость изготовления частей приводного вала, а так же упрощая процесс сборки и монтажа механизма разгрузки вагона-хоппера в целом.
[12]Выполнение механизма разгрузки вагона-хоппера с установкой на приводном валу как минимум одного распорного элемента, ограничивающего перемещение вдоль приводного вала устанавливаемых на него элементов механизма разгрузки, позволяет обеспечить их правильное позиционирование на приводном валу и отказаться от выполнения работ по дополнительной фиксации данных элементов, снижая тем самым трудоемкость изготовления и ремонта механизма разгрузки в целом.
[13]Сущность заявляемой полезной модели, заключается в том, что механизм разгрузки вагона-хоппера, содержит пневматический цилиндр двухстороннего действия, шарнирно закрепленный на раме вагона-хоппера, приводной вал, установленный через опорные подшипники на раме вагона-хоппера с установленными на нем рычагом, стопором и двуплечим рычагом, приводной рычаг, шарнирно закрепленный на раме вагона-хоппера и передающий на приводной вал через коромысло и рычаг усилие, создаваемое пневматическим цилиндром, блокирующее устройство, шарнирно прикрепленное к раме вагона-хоппера и к корпусу пневматического цилиндра и взаимодействующее посредством специального выступа со стопором приводного вала, изогнутые тяги, каждая из которых шарнирно соединена с двуплечим рычагом и крышкой люка вагона-хоппера, при этом приводной вал выполнен посредством сборной конструкции, а в местах установки на него элементов механизма разгрузки имеет поперечное сечение, представляющее собой многоугольник.
[14]Возможно выполнение сборной конструкции приводного вала включающей валы, установленные в подшипники, закрепленные на раме вагона, и расположенный между ними средний вал, объединяющий все устанавливаемые на приводной вал элементы.
[15]Возможно выполнение сборной конструкции приводного вала таким образом, что ее части не будут соединены между собой, а передача момента вращения между ними будет происходить через элементы механизма разгрузки, установленные на приводном валу.
[16]Возможна установка на приводном валу как минимум одного распорного элемента, ограничивающего продольное перемещение элементов механизма разгрузки установленных на приводном валу.
[17]Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
[18]фиг. 1 - механизм разгрузки вагона-хоппера;
[19]фиг. 2 - механизм разгрузки вагона-хоппера (сечение А-А);
[20]фиг. 3 - механизм разгрузки вагона-хоппера (сечение Б-Б);
[21]фиг. 4 - приводной вал в сборе (изометрия);
[22]фиг. 5 - приводной вал в сборе (вид сверху);
[23]фиг. 6 - приводной вал в сборе (вид спереди);
[24]фиг. 7 - части приводного вала.
[25]Примером реализации, предложенного технического решения, является механизм разгрузки вагона-хоппера, представленный на фиг. 1 - 7.
[26]Механизм разгрузки вагона-хоппера содержит пневматический цилиндр 1 двухстороннего действия, шарнирно закрепленный на раме вагона-хоппера через кронштейн с вертикальным пазом. Содержит сборный приводной вал, включающий крайние 2.1, 2.2 и средний вал 3, не имеющие между собой соединения. Крайние валы 2.1 и 2.2 установлены в подшипники 4.1 и 4.2, закрепленные на раме вагона-хоппера. Средний вал 3 и выступающие из подшипников части крайних валов имеют квадратное сечение. На приводном валу, посредством отверстий, имеющих форму и размеры аналогичные сечению среднего вала 3, установлены рычаг 5, стопор 6, двуплечий рычаг 7 и распорный элемент 8, расположенный между стопором 6 и двуплечим рычагом 7. Содержит приводной рычаг 9, один конец которого шарнирно закреплен на раме вагона-хоппера, средняя часть шарнирно соединена с головкой штока 10 пневматического цилиндра 1, а второй конец шарнирно соединен первым концом коромысла 11, которое, в свою очередь, противоположным концом шарнирно соединено с рычагом 5. Содержит блокирующее устройство 12 трехлучевой формы, шарнирно закрепленное одним концом на раме вагона-хоппера, вторым концом шарнирно соединенное через болт и возвратную пружину 13 с корпусом пневматического цилиндра 1, а на третьем конце имеющее выступ 14, входящий в зацепление с зубом 15 стопора 6 приводного вала. Содержит изогнутые тяги 16 и 17, каждая из которых имеет шарнирное соединение с двуплечим рычагом 7 и соответствующей крышкой люка вагона-хоппера.
[27]Рычаг 5 сборного приводного вала представляет собой конструкцию, выполненную посредством двух уголковых профилей, образующих квадратное сечение, и закрепленных на них двух крайних пластин и двух серег, расположенных в средней части рычага 5 между крайними пластинами. Двуплечий рычаг 7 сборного приводного вала представляет собой конструкцию, выполненную из двух соосно соединенных между собой втулок, имеющих отверстие квадратного сечения, на каждой из которых закреплено по две серьги. Рычаг 5 и двуплечий рычаг 7 расположены на противоположных концах среднего вала 3 и за счет своей конструкции обеспечивают передачу крутящего момента на крайние валы 2.1 и 2.2 закрепленные в подшипниках 4.1 и 4.2.
[28]Сборка представленной конструкции осуществляется следующим образом:
[29]На раму вагона устанавливается подшипник 4.2 в сборе с валом 2.2, затем двуплечий рычаг 7 и средний вал 3 в сборе со стопором 6, рычагом 5 и подшипником 4.1 с валом 2.1. После болтовой фиксации подшипников 4.1 и 4.2 на средний вал устанавливается с помощью сварки распорный элемент 8, состоящий из двух уголков.
[30]Далее в кронштейн рамы шарнирно устанавливается приводной рычаг 9 последовательно соединяемый с коромыслом 11, которое, в свою очередь, шарнирно соединяют с рычагом 5.
[31]После установки приводного рычага 9 на раму, через кронштейн с продольным пазом, шарнирно устанавливается цилиндр разгрузки 1 в сборе с возвратной пружиной 13 и блокирующим устройством 12, при этом блокирующее устройство также шарнирно крепится в кронштейне рамы. Шток цилиндра разгрузки 1 подводится к приводному рычагу 9 и шарнирно закрепляется.
[32]На концы двуплечего рычага 7 шарнирно устанавливаются тяги 16 и 17, которые шарнирно соединяются с крышками разгрузочных люков
[33]Представленный механизм-разгрузки работает следующим образом.
[34]В закрытом положении крышек разгрузочных люков, стопор 6, расположенный на приводном валу, своим выступающим зубом 15 находится в зацеплении с выступом 14 блокирующего устройства 12, исключая самопроизвольный поворот приводного вала механизма разгрузки, при этом шток 10 пневматического цилиндра 1 втянут, а сам пневматический цилиндр 1 своим креплением находится в нижней части продольного паза кронштейна, расположенного на кузове вагона-хоппера.
[35]При подаче сжатого воздуха в безштоковую (верхнюю) полость пневматического цилиндра 1 разгрузки начитается движение поршня.
[36]В начале движения поршня головка штока 10 перемещается вниз и передает усилие через приводной рычаг 9 на коромысло 11 и рычаг 5, образуя крутящий момент на приводном валу. Так как стопор 6 приводного вала находится в зацеплении с выступом 14 блокирующего устройства 12, вращения приводного вала не происходит. При дальнейшем выходе штока 10 корпус пневматического цилиндра 1 начинает подниматься вверх на длину вертикального паза кронштейна. В момент движения корпуса пневматического цилиндра 1 вверх, болт, закрепленный в кронштейне, расположенном на крышке пневматического цилиндра 1, начинает подтягивать блокирующее устройство 12 и отводить его в сторону, при этом выступ 14 блокирующего устройства 12 выходит из зацепления с зубом 15 стопора 6, тем самым позволяя приводному валу начать вращательное движение.
[37]При дальнейшем перемещении поршня с головкой штока 10 и вращении приводного вала, двуплечий рычаг 7 переходит через мертвую точку, обеспечивая с помощью изогнутых тяг 16 и 17 открывание обеих крышек разгрузочных люков.
[38]При закрывании крышек разгрузочных люков происходит перемещение штока 10 вверх (назад), головка штока упирается в ось-валик центрального приводного рычага 9 и тянет за собой приводной рычаг 9 и коромысло 11, которое, в свою очередь, поворачивает рычаг 5 и приводной вал, производя обратное перемещение системы рычагов на закрытие крышек бункеров вагона-хоппера. Стопор 6, расположенный на приводном валу, совершает вращение вместе с приводным валом. За счет действия возвратной пружины 13 выступ 14 блокирующего устройства прижат к стопору 6 и скользит по его поверхности до момента зацепления с зубом 15 стопора 6.
[39]В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проведены всесторонние испытания опытных образцов.
