PL186041B1 - Rama wagonu, zwłaszcza cysterny - Google Patents

Abstract

1. Rama wagonu, zwłaszcza cysterny składająca się z belki grzbietowej, dwóch czołownic, dwóch belek skrętowych 57) oraz czterech belek zewnętrznych, przy czym belka grzbietowa składa się z dwóch wzdłużnych nośnych belek połączonych poprzeczkami z kształtowników, a belki skrótowe posiadają równoległe względem siebie środniki o zmiennej wysokości pokryte górnymi i dolnymi blachami, do których od dołu w środku belki skrętowej jest przymocowany kołnierz mocowania czopa skrętu, a na końcach tej belki są zamocowane wsporniki ślizgów, znamienna tym, że każda z obu skrętowych belek (3) posiada dwa poprzeczne środniki (9) i (10) połączone w środkowej części wzdłużnymi rozmieszczonymi symetrycznie w stosunku do osi wzdłużnej ramy wewnętrznymi ściankami (11), w przedłużeniu których do przedniego środnika (9) są przymocowane dwie wzdłużne przednie ścianki (12) zakończone pionową przednią płytą (13), a do tylnego środnika (10) są przymocowane dwie wzdłużne tylne ścianki (14) z przymocowaną tylną płytą (15), a środkowa część skrętowej belki (3) jest pokryta z góry wygiętą łukowo do dołu blachą (16) i od dołu płytą (17) ze znanym kołnierzem (18) mocowania czopa skrętu, natomiast pokrywające końce skrętowej belki (3) blachy (19) i (20) posiadają zmienne kształty o wymiarach wzdłużnych zwiększających się w kierunku środkowej blachy (16) i płyty (17) oraz w kierunku zewnętrznych belek (4), ponadto blachy (19) i (20) każdego końca skrętowej belki (3) od wewnątrz ramy są połączone pionowym wspornikiem (21), którego jedna krawędźjest połączona z tylnym średnikiem (10), a druga krawędź z zewnętrzną belką (3), natomiast od przedniej strony ramy dolne blachy (20) posiadają łukowe żebra (22) oraz w miejscach mocowania wsporników (17) ślizgów mają zamocowane pionowe żebra (24) końcami połączone z środnikami (9) i (10).

Description

Przedmiotem wynalazku jest rama wagonu kolejowego, zwłaszcza wagonu cysterny. Znana z polskiego opisu patentowego nr 138 187 rama wagonu cysterny składa się z belki grzbietowej, do końców której są przymocowane czołownice, natomiast w miejscach podparcia zbiornika, a jednocześnie osadzenia ramy za pomocą czopów na wózkach, są przymocowane belki skrętowe. Końce czołownic i belek skrętowych są połączone belkami zewnętrznymi. Grzbietową belkę stanowią dwie wzdłużne belki nośne, z reguły wykonane z ceowników, przechodzące poprzez belki ukośne w odpowiednio do siebie zbliżone belki wewnętrzne, które między belkami skrętowymi a czołownicami tworzą komory dla mocowania sprzęgów pociągowych. W części środkowej ramy, między belkami skrętowymi belki wzdłużne dla zwiększenia sztywności są pokryte blachą dolną i górną, tworząc konstrukcję skrzynkową wzmocnioną dodatkowo poprzeczkami z kształtownika. Konstrukcja ta jest przesztywniona w kierunku pionowym, gdyż rama jest dodatkowo usztywniona przez połączony z nią zbiornik. Ze względu na różny ciężar właściwy przewożonych produktów oraz ograniczoną obciążalność torów kolejowych stosuje się cysterny o różnych pojemnościach i długościach. Ustalenie długości ramy odpowiedniej dla określonego zbiornika odbywa się przez dobranie długości belki grzbietowej między czołownicami.

186 041

Ze zgłoszenia wzoru użytkowego W-101 819 znana jest belka skrętowa o przekroju skrzynkowym, wykonanym z dwóch par pionowych środników pokrytych poziomymi blachami: płaską górną i wygiętą w środkowej części dolną, które jednocześnie pokrywają część belki grzbietowej. Każda para równoległych względem siebie środników, przykryta blachami tworzy jedno z dwóch ramion belki skrętowej. Srodniki tej belki są końcami przymocowane do wzdłużnych belek nośnych, pomiędzy którymi w przedłużeniu środników są pionowe poprzeczki wykonane z blachy. Końce środników i poprzeczki oraz znajdujące się między nimi części belek nośnych, tworzą węzeł połączenia belki skrętowej z belką grzbietową. W pionowej osi tego węzła jest od dołu przymocowany kołnierz mocowania czopa skrętu. Wysokość środników belki skrętowej oraz szerokość przykrywających je blach zmniejszają się w kierunku końców tej belki, połączonych z belkami zewnętrznymi, zwanymi również poszyciowymi. Do dolnych półek ceowników belki grzbietowej na długości od czołownicy do belki skrętowej przymocowane są płyty wzmacniające o szerokości zwiększającej się w kierunku belki skrętowej i połączonych z jej dolnymi blachami za pomocą żeber łukowych poziomych. Górne półki ceowników od strony czołownicy połączone są z górnymi blachami belki skrętowej, poziomymi żebrami w kształcie trójkąta. Również trójkątnymi żebrami są połączone górne i dolne półki ceowników od wewnątrz ramy z odpowiednimi blachami belki skrętowej, środniki belki skrętowej wzmocnione są pionowymi kątownikami przymocowanymi półkami do środników w miejscach styku górnej blachy belki skrętowej z żebrami siodła zbiornika. Do końców dolnej blachy skrętowej belki są przymocowane wsporniki dla mocowania ślizgów, przy pomocy których rama opiera się na ślizgach wózków podczas ruchu wagonu.

Znane ramy posiadające belkę grzbietową mają wydzielone zespoły wyłącznie z tytułu spełnianych przez nie funkcji, natomiast ze względu na budowę, ramy te są jednym niepodzielnym zespołem gdyż elementy jednego zespołu funkcyjnego są jednocześnie elementami drugiego. Wzdłużne belki nośne tworzące grzbietową belkę, po wejściu do belki skrętowej stanowią jeden z głównych elementów tej belki, do którego są zamocowane dwie pary środników poprzecznych i pokrywające je blachy oraz kołnierz mocowania czopa skrętu. Dalej, nośne wzdłużne belki są zasadniczymi elementami konstrukcji komory sprzęgu pociągowego. Końce belki grzbietowej połączone górnymi i dolnymi poprzeczkami są elementem wzmocnienia i usztywnienia środkowej części czołownicy. Konstrukcja tych ram określa sposób ich wykonywania. Z reguły w pierwszej kolejności wykonuje się belkę grzbietową o długości odpowiednio dobranej do zbiornika. Do tej belki w sposób nierozłączny są przymocowywane w określonej kolejności poszczególne blachy i inne detale tworzące pozostałe funkcyjne zespoły ramy. Zaprojektowane i wykonane dla określonych zbiorników belki grzbietowe jak i kompletne ramy nie nadają się do wykorzystania dla zbiorników o innych parametrach.

Rama wagonu, zwłaszcza cysterny, według wynalazku ma dwa niezależne zespoły belek skrętowych, z których każdy składa się z dwóch poprzecznych średników połączonych w środkowej części belki dwoma pionowymi ściankami umieszczonymi równolegle i symetrycznie w stosunku do osi wzdłużnej ramy. W przedłużeniu tych ścianek, do przedniego środnika są przymocowane dwie wzdłużne przednie ścianki zakończone grubą pionową przednią, płytą. Analogicznie jak wyżej, do tylnego środnika są przymocowane dwie tylne wzdłużne pionowe ścianki, do końców których jest przymocowana poprzeczna pionowa tylna odpowiednio gruba płyta. Środkowa część skrętowej belki jest z góry pokryta blachą wygiętą w środku wzdłużnie promieniem odpowiednim do średnicy zewnętrznej zbiornika. Od dołu środkowa część belki skrętowej zakryta jest płytą, do której jest przymocowany znany kołnierz mocowania czopa skrętu. Pokrywające końce skrętowej belki górne poziome blachy i dolne blachy posiadają zmienne kształty o wymiarach wzdłużnych zwiększających się w kierunku środkowej blachy i płyty dolnej oraz w kierunku belek zewnętrznych. Powyższe górne i dolne blachy na każdym bocznym końcu belki skrętowej są połączone pionowym wspornikiem ustawionym ukośnie w stosunku do osi wzdłużnej ramy. Jedna pionowa krawędź wspornika jest połączona ze środnikiem tylnym, a druga z zewnętrzną belką. Z przedniej strony do dolnych blach są zamocowane łukowe pionowe żebra, których zadaniem jest eliminowanie koncentracji naprężeń w blachach poziomych od strony komory sprzęgu pociągowego. Na dolnych blachach w miejscach mocowania wsporników ślizgów są zamocowane

186 041 pionowe żebra końcami połączone z środnikami. Do przedniej poprzecznej płyty skrętowej belki jest zamocowany niezależny zespół komory sprzęgu pociągowego, którego drugi koniec jest połączony z zespołem czołownicy. Do tylnej płyty poprzecznej belki skrętowej jest przymocowany koniec niezależnego zespołu belki grzbietowej. Belka ta między znanymi wykonanymi z ceownika poprzeczkami ma wykonane z blachy poziome poprzeczki posiadające rozszerzone końce, za pomocą których są połączone z środnikami belek wzdłużnych.

Rozwiązanie według wynalazku posiada szereg zalet. Modułowa konstrukcja pozwala na montaż ram z odpowiednio dobranych zespołów o określonych parametrach. Długość ramy zadawana w znany sposób, przez zastosowanie belki grzbietowej o odpowiedniej długości, może być ustalana w ostatniej fazie produkcji tej ramy. Belka grzbietowa mocowana do płyt pionowych może być odpowiednio w pewnym zakresie zamontowana na określonej wysokości, co ma istotne znaczenie, na przykład dla usytuowania urządzeń spustowych zbiornika. Zbiornik ułożony jest na środkowej wygiętej łukowo do dołu blasze belki skrętowej, co eliminuje konieczność stosowania dodatkowych podpór oraz uzyskuje się obniżenie środka ciężkości wagonu. Wymiary komór sprzęgów są niezależne od rozstawienia belek wzdłużnych belki grzbietowej i mogą być dobrane odpowiednio do określonego rodzaju mechanizmu sprzęgowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ramę w widoku z góry, fig. 2 - przekrój poprzeczny A-A przez belkę grzbietową i belkę skrętową, a fig. 3 - widok z góry z przekrojem częściowym belki skrętowej.

Rama wagonu według wynalazku składa się z dwóch zespołów czołownic 1, do których są przymocowane dwa zespoły komór 2 sprzęgów pociągowych połączonych wewnętrznymi końcami z dwoma zespołami skrętowych belek 3. Boczne końce skrętowych belek 3 za pomocą zewnętrznych belek 4 są połączone z końcami czołownic 1. Od wewnętrznej strony ramy do zespołów skrętowych belek 3 jest przymocowany zespół grzbietowej belki 5 składający się z dwóch belek nośnych 6 wykonanych z ceowników i połączonych wykonanymi z ceowników poprzeczkami 7, między którymi znajdują się kształtowe wykonane z blachy poprzeczki 8 posiadające poszerzone końce przymocowane do środników belek 6. Każda z dwóch skrętowych belek 3 składa się z dwóch poprzecznych umieszczonych równolegle względem siebie środników 9 i 10 wykonanych z jednolitych blach, których końce mają mniejszą wysokość od części środkowej. W środkowej części belki 3 środniki 9 i 10 są połączone dwoma wykonanymi z blachy pionowymi ściankami 11 i umieszczone równolegle i symetrycznie względem osi wzdłużnej ramy. W przedłużeniu ścianek 11 do przedniego środnika 9 są przymocowane dwie wzdłużne pionowe przednie ścianki 12 zakończone poprzeczną pionową płytą. 13, do której jest zamocowana komora 2 sprzęgu pociągowego. Do tylnego środnika 10 są przymocowane dwie wzdłużne tylne ścianki 14 z przymocowaną poprzeczną tylną pionową płytą 15, do której są zamocowane końce wzdłużnych nośnych belek 6 tworzących grzbietową belkę 5. Środkowa część skrętowej belki 3 jest pokryta górną blachą 16 posiadającą łukowe wygięcie do dołu o promieniu odpowiednim dla zbiornika nie pokazanego na rysunku. Od dołu środkowa część skrętowej belki 2 jest zakryta płytą 17, do której jest przymocowany kołnierz 18 mocowania czopa skrętu. Pokrywające końce skrętowej belki 3 górne poziome blachy 19 oraz dolne blachy 20 posiadają wymiary zwiększające się w kierunku środkowej blachy 16 i płyty 17 oraz jeszcze bardziej zwiększające się w kierunku zewnętrznych belek 3. Na każdym końcu skrętowej belki 3 górna blacha 19 i dolna blacha 20 są połączone pionowym wspornikiem 21 ustawionym ukośnie w stosunku do osi wzdłużnej ramy. Jedna pionowa krawędź wspornika 21 jest połączona z tylnym środnikiem 10, a druga krawędź z zewnętrzną belką 4. Od przedniej strony skrętowej belki 3 dolne blachy 20 posiadają pionowe łukowe żebra 22 połączone pionową krawędzią z poprzeczną płytą 13. Na dolnych blachach 20 w miejscach mocowania wsporników 25 dla osadzenia ślizgów, są zamocowane wzdłużne pionowe żebra 24 końcami połączone z średnikami 9 i 10.

186 041

Fig.3

186 041

Δ- A

Fig. 2

186 041

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Rama wagonu, zwłaszcza cysterny składająca się z belki grzbietowej, dwóch czołownic, dwóch belek skrętowych oraz czterech belek zewnętrznych, przy czym belka grzbietowa składa się z dwóch wzdłużnych nośnych belek połączonych poprzeczkami z kształtowników, a belki skrótowe posiadają równoległe względem siebie środniki o zmiennej wysokości pokryte górnymi i dolnymi blachami, do których od dołu w środku belki skrętowej jest przymocowany kołnierz mocowania czopa skrętu, a na końcach tej belki są zamocowane wsporniki ślizgów, znamienna tym, że każda z obu skrętowych belek (3) posiada dwa poprzeczne środniki (9) i (10) połączone w środkowej części wzdłużnymi rozmieszczonymi symetrycznie w stosunku do osi wzdłużnej ramy wewnętrznymi ściankami (11), w przedłużeniu których do przedniego środnika (9) są przymocowane dwie wzdłużne przednie ścianki (12) zakończone pionową przednią płytą (13), a do tylnego środnika (10) są przymocowane dwie wzdłużne tylne ścianki (14) z przymocowaną, tylną płytą (15), a środkowa część skrętowej belki (3) jest pokryta z góry wygiętą łukowo do dołu blachą (16) i od dołu płytą (17) ze znanym kołnierzem (18) mocowania czopa skrętu, natomiast pokrywające końce skrętowej belki (3) blachy (19) i (20) posiadają zmienne kształty o wymiarach wzdłużnych zwiększających się w kierunku środkowej blachy (16) i płyty (17) oraz w kierunku zewnętrznych belek (4), ponadto blachy (19) i (20) każdego końca skrętowej belki (3) od wewnątrz ramy są połączone pionowym wspornikiem (21), którego jedna krawędź jest połączona z tylnym średnikiem (10), a druga krawędź z zewnętrzną belką (3), natomiast od przedniej strony ramy dolne blachy (20) posiadają łukowe żebra (22) oraz w miejscach mocowania wsporników (17) ślizgów mają zamocowane pionowe żebra (24) końcami połączone z środnikami (9) i (10).

2. Rama według zastrz. 1, znamienna tym, że do przedniej płyty (13) skrętowej belki (3) jest zamocowany zespół komory (2) sprzęgu pociągowego, drugim końcem połączony z zespołem czołownicy (1), a do tylnej płyty (15) skrętowej belki (3) jest przymocowany zespół grzbietowej belki (5), która między znanymi wykonanymi z kształtownika poprzeczkami (7) ma wykonane z blachy poziome poprzeczki (8) posiadające rozszerzone końce, którymi są przymocowane do wzdłużnych belek