Вагон гасильний

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к средствам для транспортирования раскаленного и охлажденного кокса, а именно к тушильным вагонам. Вопросу уменьшения вредных выбросов в окружающую среду при выдаче кокса из печи последние десятилетия уделяется значительное внимание на различных зарубежных коксохимических предприятиях. Известен тушильный вагон, содержащий раму ходовой части, размещенный на ней кузов с затвором для выпуска кокса, опорные узлы для поворота кузова и механизм опрокидывания кузова с силовым устройством. При решении вопроса вместимости кузова, применительно к печам повышенного объема, высота кузова вынужденно увеличивается, так как ширина печи, ширина железнодорожной колеи м размещение последней относительно батареи коксовых печей и коксовой рампы, как правило, существенно не изменится. В результате при повороте кузова {увеличенной высоты) с коксом, его центр тяжести перемещается в сторону коксовой рампы относительно ходовой части вагона и вызывает неустойчивость вагона в целом. В связи с этим требуется принимать дополнительные меры по обеспечению устойчивости вагона при выгрузке кокса из него, например путем установки соответствующего балласта (контргруза) на ходовой части вагона со стороны обратной затвору. Это удаляет центр тяжести кузова от его опорных узлов. Поворот груженного кузова вокруг края рамы при наличии балласта вызывает при выгрузке кокса из него односторонние нагрузки на раму ходовой части от всей массы кузова с коксом, в связи с чем рама претерпевает сложные деформации, что обусловливает недостаточную надежность вагона. Цель изобретения - повышение надежности вагона. Поставленная цель достигается тем, что тушильный вагон, содержащий раму ходовой части, размещенный на ней кузов с затвором для выпуска кокса, опорные узлы для поворота кузова и механизм опрокидывания кузова с силовым устройством, согласно изобретению, снабжен дополнительными опорами, размещенными под днищем кузова, неподвижно закрепленными относительно рамы ходовой части, при этом опорные узлы вынесены за раму и закреплены на кузове со стороны затвора, а механизм опрокидывания снабжен приводными рычагами для кузова вагона, кинематически взаимосвязанными с силовым устройством. При этом дополнительные опоры могут быть выполнены в виде закрепленных на раме ходовой части перпендикулярно ее продольной оси горизонтальных брусьев, один конец которых размещен под зоной центра тяжести и имеет радиальное закругление, обращенное к днищу к узова, а второй - со стороны, противоположной затвору. Кроме того, опорные узлы могут быть выполнены в виде шарнирно установленных в корпусах роликов, оси которых параллельны продольной оси вагона, причем корпуса роликов шарнирно установлены на кузове вагона, а оси шарниров корпусов размещены перпендикулярно продольной оси вагона. Также приводные рычаги могут быть шарнирно установлены на раме ходовой тележки вагона со стороны затвора, причем одни плечи приводных рычагов шарнирно установлены на торцах кузова вагона за центром тяжести кузова в горизонтальном направлении от затвора, а другие шарнирно соединены с силовым устройством, при этом силовое устройство выполнено в виде гидроцилиндров, шарнирно установленных по обе стороны кузова на раме ходовой части со стороны, противоположной затвору. Преимущества объекта изобретения обусловлены следующими конструктивными особенностями. 1. Опорные узлы для поворота кузова закреплены на нем и вынесены на раму ходовой части вагона (со стороны затвора) для взаимодействия с внешней связью - например горизонтальной площадкой коксовой рампы. Это увеличивает расстояние от опорного узла до центра тяжести кузова, что повышает устойчивость кузова при опрокидывании, а также распределяет весь вес кузова с коксом примерно пополам (зависит от геометрических размеров): одну половину веса - на ходовую часть вагона, а вторую - на внешнюю связь специальную горизонтальную площадку коксовой рампы. Таким образом, при опрокидывании кузова, на раму действует нагрузка примерно в два раза меньше, чем в прототипе. Уменьшение нагрузки на раму повышает ее надежность и долговечность, позволяет уменьшить металлоемкость. 2. Механизм опрокидывания выполнен с направляющими элементами для поднимаемой части кузова. Это обеспечивает требуемое направление движения кузова при его опрокидывании и постоянное место выгрузки кокса, т.к. цапфы кузова движутся по дуге радиуса поворота рычага. 3. Ме ханизм опрокидывания содержит дополнительные опоры, размещенные под днищем и заканчивающиеся (со стороны затвора) на участке между опорными узлами кузова и местами крепления силовых устройств. Это позволяет осуществлять наклоны кузова для опускания его опорных узлов на горизонтальную площадку коксовой рампы перед выгрузкой кокса на нее или подъем опорных узлов после разгрузки вагона. 4. Наличие двух опорных узлов для поворота кузова, что обеспечивает устойчивое опирание кузова о внешнюю связь. 5. Опорные узлы кузова размещены под его днищем {под зоной затвора), что обеспечивает компактность вагона, т.к. опорные узлы не выходят за габариты днища в плане. 6. Опорные узлы содержат корпуса, в которых шарнирно установлены опорные ролики таким образом, что ось шарниров параллельно продольной оси вагона. Это обеспечивает минимальное сопротивление перемещению опорного узла кузова по горизонтальной площадке внешней связи, например на рампе, при опрокидывании и возврате кузова. 7. Корпуса опорныхузлов смонтированы на кузове шарнирно, причем ось шарнира перпендикулярна продольной оси вагона и размещена в средней части корпуса опорного узла. Эта обеспечивает самоустанавливаемость опорных узлов относительно горизонтальной площадки внешней связи, и, следовательно, нормальный контакт роликов с ней. 8. Направляющие элементы механизма опрокидывания кузова выполнены в виде приводных рычагов, присоединенных шарнирно к торцам кузова, что обеспечивает простоту конструкции. 9. Приводные рычаги установлены шарнирно относительно ходовой части на той ее стороне, где расположены опорные узлы для поворота кузова. Это способствует уменьшению горизонтальных перемещений опорных узлов кузова по горизонтальной площадке внешней связи. 10. Приводные рычаги механизма опрокидывания кузова выполнены таким образом, что с торцем кузова соединено шарнирно нижнее плечо рычага, а верхнее плечо смещено вдоль вагона в сторону от кузова и шарнирно соединено со штоком силового устройства, например, гидроцилиндра. Это обеспечивает компактную компановку названных элементов. 11. Шарнирная установка силового устройства (гидроцилиндра) относительно ходовой части вагона с той стороны, где нет затвора, обеспечивает рациональное его расположение с точки зрения направления его усилия, т.к. в этом случае направление его усилия максимально совпадает с направлением перемещений шарнира, соединяющего его с рычагом. 12. Шарнирные соединения приводных рычагов механизмов опрокидывания с торцевыми стенками кузова размещены за центральной зоной рамы ходовой части вагона и за центром тяжести вагона (в горизонтальном направлении от затвора) Это обеспечивает устойчивость кузова при его наклоне перед опрокидыванием, т.к. возникает момент от силы тяжести кузова относительно шарнирных соединений его с приводными рычагами. 13. Дополнительные опоры для кузова выполнены в виде брусьев, расположенных горизонтально поперек вагона и неподвижно закрепленных относительно ходовой его части. Это обеспечивает устойчивое положение днища и, следовательно, всего кузова на них при движении вагона. 14. В транспортных опорах угол каждого бруса, обращенный к днищу кузова, закруглен в вертикальной плоскости. Это обеспечивает возможность наклона кузова до положения, при котором обеспечивается контакт его опорных узлов с горизонтальной площадкой коксовой рампы и регламентируется напряжение между днищем кузова и дополнительными опорами (брусьями). 15. Концы брусьев с закруглениями размещены под зоной центра тяжести кузова. Это обеспечивает минимальную нагрузку на силовом устройстве при наклоне кузова перед опрокидыванием. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен тушильный вагон в плане; на фиг.2 - вид А на фиг.2; на фиг.3 - вид Б на фиг.2; на фи г,4 - дополнительная опора. Вагон тушильный содержит раму 1 ходовой части, размещенный на ней кузов 2 с затвором 3 для выпуска кокса, опорные узлы 4 для поворота кузова и механизм опрокидывания 5 кузова с силовым устройством. На раме 1 ходовой части под днищем кузова 2 неподвижно закреплены дополнительные опоры, выполненные в виде горизонтальных брусьев 6. Брусья 6 закреплены на раме 1 перпендикулярно ее продольной оси. Один конец брусьев 6 размещен под зоной центра тяжести и имеет радиальное закругление 7, обращенное к днищу кузова 2, а второй - со стороны, противоположной затвору 3. Опорные узлы 4 для поворота кузова 2 выполнены в виде роликов 8, оси 9 которых параллельны продольной оси вагона. Ролики 8 установлены в корпусах 10. Корпуса 10 посредством шарниров 11 закреплены на кузове 2 вагона, причем оси 12 шарнирно 11 корпусов 10 размещены перпендикулярно продольной оси вагона. Ме ханизм опрокидывания 5 кузова 2 снабжен приводными рычагами 13, кинематически связанными с силовым устройством. Приводные рычаги 13 установлены на раме 1 ходовой тележки вагона посредством шарниров 14 и 15. Одни плечи 16 рычагов 13 посредством цапф 17 шарнирно смонтированы на торцах кузова 2 вагона за центром тяжести кузова 2 в горизонтальном направлении от затвора 3. Вторые плечи 18 рычагов 13 шарнирно соединены с силовым устройством. Силовое устройство выполнено в виде гидроцилиндров 19, шарнирно установленных по обе стороны кузова 2 на раме 1 ходовой части со стороны, противоположной затвору 3. Затвор 3 посредством приводного рычага 20 и тяги 21 связан со стойкой 22, жестко закрепленной на раме 1. Для опорных узлов 4 кузова 2 коксовая рампа снабжена горизонтальной опорной площадкой 23. Вагон тушильный работает следующим образом. При выдаче кокса из печи в вагон, во время его транспортирования и во время тушения кокса кузов 2 вагона лежит на горизонтальных брусьях 6 дополнительных опор. Такое же положение кузов 2 занимает и после подъезда к коксовой рампе перед выгрузкой на нее кокса. Включают механизм опрокидывания 5 кузова 2. Рабочая жидкость поступает в поршневые полости гидроцилиндров 19, штоки которых поворачивают плечи 18 рычагов 13, и, следовательно, плечи 16 рычагов 13. Поскольку они соединены шарнирно с цапфами 17 кузова 2, то цапфы 17 следуют за плечами 16 рычага 13. Центр тяжести кузова 2 как было отмечено выше, размещен над закруглениями 7 брусьев 6. Поэтому в начальный момент поворота рычагов 13 кузов 2 наклоняется, опираясь днищем на закругления 7 брусьев 6 до тех пор, пока ролики 8 оперных узлов не коснутся горизонтальной площадки 23 на коксовой рампе. Этот наклон кузова 2 происходит при минимальных усилиях в механизме опрокидывания 5, так как кузов 2 почти уравновешен относительно точки качания - закруглений 7 брусьев 6 дополнительных опор. После этого, по мере выдвижения штока гидроцилиндра 19, рычаги 13 продолжают поворачиваться, увлекая за собой цапфы 17 вместе с кузовом 2. При этом днище кузова 2 отходит о т закруглений 7 брусьев 6 и начинает поворачиваться уже вокруг роликов 8 опорных узлов 4 на горизонтальной площадке 23 коксовой рампы до тех пор, пока шток гидроцимндра 19 не совершит свой полный ход. При этом на раму 1 действует только часть всей силы тяжести кузова 2 (примерно половина), поскольку опорные узлы 4 кузова 2 опираются не на раму 1, а на внешнюю связь - горизонтальную площадку 23 коксовой рампы. Нагрузка эта также действуе т только на среднюю часть рамы 1, поскольку в этой зоне проходит траектория движения цапф 17 кузова 2. При транспортном положении кузова 2 его затвор 3 находится в закрытом (вертикальном) положении. Начало открывания затвора 3 обуславливается началом выдвижения штока гидроцилиндра 19, т.е. началом наклона кузова 2 в сторону рампы. Происходит это питому, что затвор 3 и его рычаг 20 перемещаются совместно с кузовом 2, а стойка 22 на раме \ удерживает с помощью тяги 21 конец рычага 20 на постоянном расстоянии от стойки 22. По мере опрокидывания кузова 2 открывание затвора 3 продолжается до тех пор, пока кузов 2 не остановится. По мере открывания затвора 3 производится выгрузка кокса. После выгрузки кокса на рампу подают рабочую жидкость, в штоковые полости гидроцилиндров 19, при этом рычаги 13 возвращаются в исходное положение, увлекая за собой цапфы 17 совместно с кузовом 2. Происходит поворот кузова 2 вокруг опорных роликов 8 на горизонтальной площадке 23 коксовой рампы до тех пор, пока днище кузова 2 не войдет в контакт с закруглениями 7 брусьев 6. С этого момента ролики 8 опорных узлов 4 отходят от горизонтальной площадки 23 коксовой рампы и происходит опускание кузова 2 по закруглениям 7 до полной установки кузова 2 на брусья 6. После этого вагон опять готов к приему кокса. Технико-экономические преимущества заявляемого тушильного вагона по сравнению с прототипом заключаются в повышении устойчивости вагона и в уменьшении нагрузок на раму ходовой части при выгр узке кокса из вагона. Все это приводит к повышению надежности и долговечности и уменьшению металлоемкости. Конструктивные отличия позволяют снизить нагрузку на раму и рельсы железнодорожного пути при опрокидывании кузова примерно в 2 раза с обеспечением требуемой устойчивости тушильного вагона и обеспечить более благоприятный характер нагрузок.