Многолетний опыт эксплуатации вагонов-самосвалов Днепродзержинского вагоностроительного завода подтверждает, что их конструкция отвечает условиям эксплуатации на промышленных предприятиях, обладает достаточной прочностью и надежна в эксплуатации. Однако в целях дальнейшей специализации вагоностроительных заводов, создания думпкаров унифицированной конструкции с 1967 г. производство четырехосных вагонов-самосвалов с нагрузкой от оси на рельс 30 000 кге передано Калининградскому вагоностроительному заводу. С учетом принятой технологии конструкция думпкаров грузоподъемностью 82 т была переработана, и с 1969 г. Калининградский вагоностроительный завод освоил выпуск четырехосных вагонов-самосвалов ВС-85 грузоподъемностью 85 т.
Отличие данного вагона от ранее выпускавшихся вагонов-самосвалов грузоподъемностью 82 т, помимо увеличения его грузоподъемности, заключалось в том, что была принята система открывания бортов рычажного типа по аналогии с другими конструкциями вагонов-самосвалов, выпускаемых Калининградским вагоностроительным заводом. Новые механизмы открывания продольных бортов, расположенные по концам вагона, позволили получить опережение их открывания на больший угол, что обеспечило увеличение устойчивости думпкара при разгрузке.
Вагоны-самосвалы ВС-85 были спроектированы так, чтобы конструкция обеспечивала вписывание в габарит 1-Т при их транспортировке с завода к месту эксплуатации по магистральным железным дорогам в порожнем состоянии и в габарит Т при эксплуатации на путях промышленных предприятий. Последнее также является особенностью этих думпкаров по сравнению с думпкарами Д-82. Длина вагона-самосвала ВС-85 уменьшена на 1850 мм по сравнению с думпкаром Д-82, а высота увеличена на 330 мм. Это позволило увеличить емкость кузова на 2 м3 и снизить тару вагона на 3 т. В качестве базовой при разработке была принята конструкция серийного вагона-самосвала ВС-105 грузоподъемностью 105 т, что позволило значительно сократить номенклатуру на профильный и листовой прокат, уменьшить литье примерно на 1100 кг и добиться унификации узлов нового вагона с серийными до 85% (процент унифицированных узлов думпкара грузоподъемностью 82 т составлял всего лишь 20%).
Четырехосный вагон-самосвал грузоподъемностью 85 т предназначен для перевозки на карьерах вскрышных, скальных пород и руд с насыпной массой до 2,2 т/м3 и погрузкой экскаваторами с ковшами емкостью 8 м3. Конструкция вагона-самосвала по своей прочности допускает погрузку глыб до 3 т с высоты до 2,5 м (на кузов, предварительно засыпанный мелким грузом).
Вагон-самосвал ВС-85 грузоподъемностью 85 т (рис. 48) представляет собой сварную цельнометаллическую конструкцию с на-
Рис. 48. Вагон-самосвал ВС-85 грузоподъемностью 85 т
клоняющимся на обе стороны железнодорожного пути кузовом и с откидывающимися вниз продольными бортами. Кузов вагона опирается на нижнюю раму, которая, в свою очередь, через пятник опирается на тележки. Вагоны оборудованы типовыми двухосными тележками Днепродзержинского вагоностроительного завода, которые допускают нагрузку от оси на рельс до 30 000 кгс. Ранее эти тележки устанавливали на вагоны-самосвалы Д-80 и Д-82.
Кузов вагона-самосвала. Сварная конструкция кузова вагона-самосвала ВС-85 состоит из верхней рамы, настила пола, двух продольных бортов и двух лобовых стенок.
Верхняя рама (рис. 49) состоит из центральной 5 и двух боковых 7 балок, соединенных поперечными элементами 6 я 4. Центральная балка представляет собой сечение, состоящее из двух зетобразных швеллеров № 31, расположенных на расстоянии 800 мм и соединенных поперечными элементами 6 из швеллеров № 30. В зоне шкворневых кронштейнов поперечные швеллеры сварены в коробку 2. Всего таких коробок четыре — по две в каждой зоне. Эти коробки разнесены на расстояние 300 мм для размещения опор 1 кузова. Помимо поперечных элементов из сдвоенных швеллеров, зетобразные швеллеры центральной балки соединены также десятью одинарными швеллерами № 30.
На расстоянии 2443 мм от середины кузова в зоне шкворневого узла к продольным зетобразным швеллерам приварены центральные опоры 1 кузова, а также опоры 3 для шарнирного соединения со штоками поршней разгрузочных цилиндров. Расстояние между опорами кузова в поперечном направлении относительно вагона равно 1250 мм. Длина центральных продольных зетобразных швеллеров 10 295 мм. Боковая продольная балка 7 верхней рамы кузова изготовлена из швеллера № 30. К верхней полке швеллера приварен козырек 9, усиленный десятью ребрами жесткости. К вертикальной стенке швеллера по его длине приварено пять литых петель 8 для шарнирного соединения продольного борта. Длина боковой продольной балки 11 234 мм. Ширина рамы по боковым балкам 2392 мм.
Боковые балки и зетобразные швеллеры центральной балки соединены 24 штампованными деталями (по 12 с каждой стороны от продольного зетобразного швеллера). Поперечные детали П-образ-ной формы, штампованные из листа толщиной 5 мм, имеют сечения 740×150 мм.
По краям боковые продольные балки соединены концевой поперечной балкой из швеллера № 30. К вертикальной стенке швеллера концевой балки прикреплен поручень-ступенька (по одной с каждой стороны вагона). На продольные и боковые балки уложен настил пола, который состоит из нижнего металлического листа толщиной 4 мм, приваренного по всей длине с внутренней стороны к вертикальным стенкам боковых продольных балок. На нижний лист поперек вагона уложено 49 деревянных брусьев размером 2190x200x75 мм для амортизации ударных нагрузок. Сверху деревянные брусья закрыты верхним листом настила пола толщиной 12-14 мм, который приварен по всему периметру к верхней полке бокового швеллера. Масса верхней рамы — 4561,5 кг, масса настила пола — 3756 кг.
С целью повышения устойчивости в эксплуатации, улучшения технологии и снижения трудоемкости при изготовлении Калининградский вагоностроительный завод с 1972 г. выпускает думпкары ВС-85 с новой конструкцией верхней рамы (рис. 50), которая состоит из набора поперечных элементов 1 и 4, боковых 5 и центральных 3 продольных балок. Поперечные элементы в новой конструкции неразрезные, изготовлены из швеллера № 30, сварены в коробку 1 или одинарные 4. В зоне установки цилиндровых опор кузова вагона поперечные балки одинарные; всего таких балок восемь. В зоне установки шкворневых опор кузова 2 балки имеют коробчатое сечение; всего таких балок шесть. Поперечные балки приварены к боковым продольным балкам 5, изготовленным из швеллера № 30. Снизу поперечные элементы подкреплены центральными продольными балками 3 коробчатого сечения из швеллеров № 20. Длина новой рамы 11 235 мм, масса 4660 кг. Настил пола, так же как и у серийных вагонов, трехслойный, состоит из нижнего листа толщиной 4 мм, деревянных брусьев толщиной 75 мм и верхнего листа толщиной 12 мм.
Продольный борт вагона-самосвала ВС-85 (рис. 51) состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных вертикальными штампованными деталями с наружной стороны борта и внутренним листом. Верхний пояс 2 состоит из швеллера № 20, к которому приварены штампованные детали 1 специальной конфигурации для образования козырька борта из листа толщиной 8 мм и детали Г-образной формы, штампованные из листа толщиной 6 мм. Эти детали усилены ребрами (9 шт.) по длине борта. Нижний пояс на всей длине борта состоит из швеллера 7, к которому приварены литые кронштейны 6 для шарнирного соединения с верхней рамой.
Рис. 50. Улучшенная конструкция верхней рамы вагона-самосвала ВС-85
(кронштейны), имеющие отверстия ДЛЯ шарнирного соединения с рычагами механизма открывания бортов. К внутреннему листу снизу приварена регулирующая планка из листа толщиной 8 мм Для устранения зазора между бортом и настилом пола верхней рамы. Все элементы продольного борта изготовляют из стали 09Г2, а литые кронштейны из стали 15Л (ГОСТ 977-65). Длина продольного борта 10 735 мм, масса 2810 кг.
Лобовая стенка вагона-самосвала ВС-85, так же как и вагонов-самосвалов других типов, выпускаемых Калининградским вагоностроительным заводом, состоит из двух крайних и двух средних стоек, к которым приварены наружный и внутренний листы (толщина 8 мм) и штампованный козырек. Внутренний лист лобовой стенки кузова вагона расположен под углом 104° 30′ по отношению к плоскости пола кузова. К внутреннему и наружному листам лобовой стенки приварены кронштейны для установки валика шарнирного соединения литого рычага механизма открывания бортов.
Кронштейны механизма, так же как и листы лобовой стенки, приварены к элементам верхней рамы. Наружный лист лобовой стенки разрезной, в средней части к стойкам лобовой стенки он прикреплен болтами. Эта съемная часть лобовой стенки толщиной 3 мм имеет гофры. При снятии наружного листа можно ремонтировать и обслуживать механизм открывания борта. Высота лобовой стенки 1483 мм, ширина 2290 мм, масса 667,70 кг.
Нижняя рама вагона-самосвала. Хребтовая балка 3 (рис. 52), две шкворневые 5 и четыре поперечные цилиндровые 6 балки и два буферных бруса 4 составляют нижнюю раму. Хребтовая балка 3 замкнутого сечения выполнена из двух двутавров № 55 (сталь 09Г2),
перекрытых сверху и снизу листами толщиной 12 мм. Двутавры хребтовой балки расположены на расстоянии 350 мм симметрично от продольной оси вагона. Длина хребтовой балки 10 930 мм, масса 3192 кг (масса нижней рамы 5242 кг). По концам вертикальные полки двутавров в местах установки упорных угольников автосцепок усилены листами толщиной 6 мм. По длине двутавры хребтовой балки соединены восемью ребрами жесткости.
Кронштейн 10 шкворневой балки замкнутого сечения выполнен в виде двух вертикальных ребер из листа толщиной 12 мм (сталь 09Г2), перекрытых сверху и снизу листами толщиной соответственно 12 и 6 мм. Вертикальные ребра разнесены на расстояние 165 мм и усилены ребрами жесткости. Длина кронштейна шкворневой балки от двутавра хребтовой балки составляет 602 мм. Верхний лист кронштейна горизонтальный. На расстоянии 625 мм от продольной оси вагона к верхнему листу приварены литые верхние опоры 7 кузова из стали 15Л. К нижнему листу шкворневой балки приварен сколь-зун 9. Кронштейны цилиндров балки 8 имеют аналогичную с кронштейнами шкворневой балки конструкцию и отличаются от последних только геометрическими размерами.
Буферный брус 4 состоит из вертикального лобового листа толщиной 8 мм, который приварен к торцам двутавров хребтовой балки. Вертикальный лист усилен ребрами и горизонтальными листами, которые также приварены к двутаврам хребтовой балки. К вертикальному листу справа приклепан поручень-ступенька. На хребтовой балке нижней рамы между шкворневыми кронштей-
нами установлены упоры 1, которые служат для предохранения кузова от перемещения в продольном направлении. К хребтовой балке приварены также кронштейны для крепления запасного резервуара 2, воздухозамедлителя и тормозного цилиндра. Все элементы нижней рамы изготовлены из стали 09Г2.
Механизм открывания бортов. Как и у других серийных думпкаров, механизм открывания бортов также представляет собой систему рычагов и состоит из регулирующей тяги, упорной тяги и вертикального литого рычага. По своим размерам тяги и рычаги аналогичны этим деталям думпкаров 2ВС-105 грузоподъемностью 105 т.
Механизм наклона кузова. Наклон кузова вагона-самосвала ВС-85 грузоподъемностью 85 т осуществляется пневматическими цилиндрами, расположенными по два с каждой стороны вагона. Один из этих цилиндров двойного действия, что обеспечивает принудительное возвращение вагона в поездное положение после его разгрузки. По своей конструкции и геометрическим размерам эти цилиндры аналогичны цилиндрам думпкаров 2ВС-105.
Пневматическая система разгрузки. У вагонов-самосвалов ВС-85 пневматическая система разгрузки обеспечивает принудительное возвращение кузова в поездное положение. Пневматическая система (рис. 53) состоит из цилиндров разгрузки двойного действия 11 и цилиндров одинарного действия 10, воздухозамедлителей 2 кранов управления 14 и 13, магистрального трубопровода питания 1 с концевыми кранами 4, системы трубопроводов 6, 8 и 9 и межвагонных рукавов 3. Рассматриваемая система не имеет запасного резервуара, но может быть выполнена и с запасными резервуарами. Трубопровод системы изготовлен из труб с диаметрами І1/*", 1" и 3/4". Устройство приборов пневматической системы разгрузки вагонов-самосвалов ВС-85 и принципы их работы аналогичны описанным ранее.
Принудительное возвращение кузова в поездное положение осуществляется при помощи цилиндра двойного действия 11, расположенного посредине вагона. Для возвращения кузова в поездное положение необходимо повернуть рукоятку крана 13 в положение «Посадка». Тогда сжатый воздух из магистрали по трубопроводам 7, 5, 15 через кран 13 и трубопровод 12 поступит в верхнюю полость цилиндра 11. Шток с поршнем опустится вниз, а соединенный со штоком кузов установится в поездное положение. После этого рукоятку крана из положения «Посадка» необходимо перевести в положение «Поездное». При этом воздух из верхней полости цилиндра 11 через кран 13 выйдет в атмосферу.
Рис. 53. Принципиальная схема пневматической системы разгрузки вагона-самосвала с цилиндрами двойного действия
VI. ШЕСТИОСНЫЕ ВАГОНЫ-САМОСВАЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 100-130 т
Шестиосные вагоны-самосвалы грузоподъемностью 100-130 т производит Калининградский вагоностроительный завод. Такие думпкары (ВС-100, 2ВС-105, ВС-130, ЭГД-105) предназначены для перевозки из карьеров вскрышных и скальных пород и руд с объемной массой до 2,25 т/м3. Конструкция вагона рассчитана на механизированную погрузку экскаваторами с ковшами емкостью 6-8 м3 при сбрасывании глыбы массой до 3 т с высоты 2,5 м над уровнем пола. Такие вагоны-самосвалы серийно изготовляют с 1960 г.; они получили широкое распространение в горнорудной промышленности. Вагоны имеют нагрузку от оси на рельсы от 25 000 до 30 000 кгс, устойчивы при разгрузке и хорошо проходят кривые с радиусом 80 м. Впервые в конструкции этих вагонов применено регулирование емкости кузова благодаря более совершенному механизму открывания бортов. Это позволяет эксплуатировать вагоны-самосвалы в габаритах 1-Т и Т с различным объемом кузова. Также впервые в конструкции вагонов-самосвалов грузоподъемностью 105 т использовано принудительное возвращение кузова в поездное положение, которое исключает применение дополнительных механизмов и ускоряет общее время при разгрузке.
⇐Вагоны-самосвалы Д-80 и Д-82 грузоподъемностью 80-82 т | Вагоны-самосвалы | Вагоны-самосвалы ВС-100 грузоподъемностью 100 т⇒