Цистерны как подвижной состав

Содержание

Введение

1. Классификация и  конструкция цистерн

2. Техническая характеристика цистерн

3. Правила и условия  эксплуатации

Заключение

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Вагоны — самая многочисленная часть подвижного состава на железных дорогах. Правила технической эксплуатации предъявляют определенные требования к этому подвижному составу, направленные на обеспечение его безотказной работы в эксплуатации.

Вагоны и их элементы по прочности, устойчивости и техническому состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными ОАО «РЖД». Вновь строящиеся вагоны должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими конструкционными скоростями перспективных локомотивов, предназначенных для обслуживания соответствующих категорий поездов.

Правительство утверждает порядок, по которому определяются типы и основные характеристики вновь строящихся вагонов. Чертежи основных узлов и технические условия утверждаются поставщиком по согласованию с ОАО «РЖД», а чертежи остальных узлов и деталей по согласованию с начальником или его заместителем — главным инженером Департамента управления вагонного хозяйства. Такой же порядок устанавливается и для внесения изменений в конструкцию узлов и деталей, принятых в эксплуатацию вагонов.

Все вагоны должны удовлетворять требованиям габарита подвижного состава, установленного Государственным стандартом, и иметь номер и другие четкие знаки и надписи определенной формы и размера. Вновь построенный подвижной состав до сдачи его в эксплуатацию на дорогу должен быть испытан и принят от завода-поставщика порядком, установленным ОАО «РЖД».

В данной работе будет рассмотрена конструкция и техническая характеристика вагонов-цистерн.

 

 

1. Классификация и  конструкция цистерн

 

Железнодорожные цистерны предназначены для перевозки различных по своим свойствам грузов. Это обусловливает существенное различие их как по конструкции, так по отдельным узлам и элементам. Цистерна (рис. 1.1) состоит из следующих основных частей: рамы 7, ходовой части 6, ударно-тяговых приборов 5, тормозного оборудования 8, котла 4, внутренней 3 и наружной 10 лестниц, крепления котла на раме У, устройств загрузки и выгрузки 5, предохранительной арматуры 2. Цистерна может быть оборудована дополнительно устройством разогрева груза, термоизоляцией и теневой защитой. Возможно в цистернах разное сочетание составных частей, а в свою очередь каждая из этих цистерн может иметь конструктивное различное исполнение.

В связи с этим цистерны можно классифицировать по следующим признакам.

1. По назначению: для наливных грузов; для сжиженных; для вязких; для скоропортящихся; для затвердевающих; для порошкообразных.
2. По наличию устройств у котла: без дополнительных устройств; с теневой защитой; с трубчатыми змеевиками подогрева; с подогревательным кожухом; с термоизоляцией; с термоизоляцией и подогревательным кожухом; с термоизоляцией и трубчатыми электронагревателями; с термоизоляцией и трубчатыми змеевиками подогревас устройством аэропневмовыгрузки.
3. По конструкции несущих элементов: рамной или безрамной.
4. По способу загрузки груза: открытый, закрытый.
5. По способу выгрузки: под давлением (передавливанием, сифонированием, аэропневматический — нижний и верхний); без давления (самотеком).

Модель 15-1443

Рис. 1.1. Цистерна для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов

 

6. По состоянию груза при движении: цистерны без давления; под давлением.

7. По способу разогрева груза в котле: пароподогревнаружный (кожух,змеевики),внутренний (змеевики) электроподогрев (электронагреватели).

8. По поддержанию температурного режима груза: с термоизоляцией; без термоизоляции.

9. По осности: 4-х, 8-ми осные.
10. По габариту: ГОСТ 9238—83.

11. По принадлежности: парк МПС; парк промышленного транспорта.

 

Платформа

У рамной конструкции котёл с устройствами устанавливается на платформу, включающую раму, тормозное и автосцепное оборудование и ходовую часть. У четырёхосных цистерн с расстоянием между осями сцепления автосцепок 12 020 мм и базой 7800 мм котёл устанавливается на типовую платформу (рис. 1.2), которая состоит из рамы 3 сварной конструкции, автоматического 2 и стояночного 4 тормозов, автоматических ударно-тяговых приборов 5 и ходовой части 1. Детали и узлы платформы выполняются из низколегированных и литейных сталей повышенного качества.

Параметры платформ, соответствующие требованиям, предъявляемым к подвижному составу, обращающемуся по всей сети железных дорог России, приведены ниже.

Грузоподъёмность, т 74

Масса тары, т  14,0

База, мм 7800

Высота оси автосцепки, мм. 1040—1080

Сцепное устройство. ……………….

Автосцепки

Тип тормоза  Автотормоз

Длина по осям сцепления авто-сцепок, мм  12020

Ширина колеи, мм.... 1520(1524)

Ширина платформы, мм.. 3000 
Конструкционная скорость, км/ч120

Габарит по ГОСТ 9238-83 0-ВМ

Рама платформы служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил котла, возникающих при изменении скорости движения.

Она представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух шкворневых и хребтовой балок. Крепится котёл к раме посредством лапы и опор, располагаемых на шкворневых балках (см. рис. 1.2).

Ходовая часть платформы состоит из двух двуосных тележек ЦНИИ Х3-О модели 18-100 по ГОСТ 9246-79.

Ударно-тяговые приборы платформы включают в себя автосцепку типа СА-3, поглощающий аппарат типа Ш2В-90, тяговый хомут, клин хомута, крепление тягового хомута, балочку центрирующую с двумя маятниками, расцепной рычаг, укреплённый на лобовом листе рамы с помощью кронштейна и державки расцепного рычага. С 1988 г. цистерны для сжиженных газов оборудуют новым поглощающим аппаратом повышенной энергоёмкости ПМК-110А.

 

 

 

Рис. 1.2. Типовая платформа для четырехосных цистерн

 

Лестницы

Для осмотра узлов внутренней поверхности котла на нём у большинства цистерн установлена внутренняя лестница. В верхней части она крепится к обечайке люка, а в нижней вставляется в специальные ограничители. Внутренними лестницами не оборудуются цистерны для перевозки токсичных грузов.

Наружная лестница состоит из ступенек, площадок, выполненных из рифлёного листа, поручней, лестниц. На цистернах встречается различное конструктивное исполнение наружных лестниц.

 

 

Крепление котла на раме

У цистерн рамной конструкции для предотвращения смещения котла из-за продольных усилий он крепится к раме в средней части специальными болтами, запрессованными в лапы рамы и лапы котла. Крепление концевых частей котла, лежащих на деревянных брусках, прикрепленных к желобам опор шкворневых балок рамы, осуществляется четырьмя хомутами с муфтами и стяжными болтами. Затягивают хомуты муфтой, соединяющей их наконечники со стяжным болтом, имеющим левую резьбу. В последние годы на ряде цистерн установлены два хомута с тарельчатыми пружинами.

У цистерн безрамной конструкции котёл соединяется с балкой четырёхосной тележки посредством опоры, которая опирается на тележку пятниками и скользунами, а с котлом она соединяется при помощи рёбер, лап, косынок. Опора предназначается для восприятия действующих нагрузок и передачи их на котёл и тележку. Внутри хребтовой балки установлены передний и задний упоры, между которыми монтируются автосцепные устройства.

 

Конструкция котлов

Котлы цистерн различаются по конструкции, линейными параметрами, подсоединительными элементами различных устройств и материалом. По конструкции они бывают: бессекционные, секционные, бункерного типа. На большинстве цистерн устанавливается бессекционный котёл, который состоит из цилиндрической части двух днищ. Цилиндрическая часть котла составлена из продольно расположенных листов: нижний – броневой лист – имеет большую толщину, чем верхние, обычно равную толщине днища. Днища котла эллиптической формы с соотношением высоты выпуклой части к диаметру, равным 0,2; они привариваются к цилиндрической части котла стыковыми швами. Таким же способом соединены между собой листы цилиндрической части. Преимущество стыковогошвапо сравнению с нахлесточным в отсутствии дополнительных напряжений в зоне швов, обусловленных местным изгибомоболочки, создание лучших условий контроля за качеством швов.

На цистернах безрамной конструкции установлены котлы,включающие обечайку, днище и отличающиеся от котлов рамных конструкций усиливающими шпангоутамии опорными листами.

Бессекционные котлы устанавливаются на всех цистернах, кроме цистерн для перевозки молока, поливинилхлорида и цемента модели 15-854.

Котел цистерны для перевозки молока модели 15-886 — это цилиндрическая емкость сварной конструкции, состоящая из обечайки / и двух эллиптических днищ. Внутри котел разделен на три изолированные секции, соединенные между собой эллиптическими перегородками.

Котел цистерны для перевозки поливинилхлорида модели 15-1498 выполнен из двух цилиндрических секций, сваренных под углом 6° к горизонтальной плоскости.

Котел бункерного типа цистерны для перевозки цемента модели 15-854 представляет собой в верхней части половину цилиндрической емкости, а в нижнюю часть вварены три бункера. Бункера конусообразной формы имеют центральный угол, равный 80°.

Котлы цистерн в зависимости от назначения изготовлены из различных материалов:

углеродистой стали по ГОСТ 380— 88, марка ВСТ3сп5;

низколегированной стали по ГОСТ 19281—89, ГОСТ 5520—79, марок 09Г2Д-12, 09Г2С-12, 09Г2-12, 09Г2С, 10Г2С1Д; двухслойной стали по ГОСТ10885—85, марок ВСТЗсп5 + 12Х18Н10Т, ВСТЗсп2 + 12Х18Н10Т, 20К + 10Х17Н13М2Т, 09Г2 + 12Х18Н10Т;

коррозионностойкой стали по ГОСТ 5632—72; марок 12Х18Н10Т; 08Х22Н6Т; 08Х18Н10Т;

алюминиевого сплава по ГОСТ 4784—74, марок АДО, АД-1.

У некоторых цистерн внутренняя поверхность котлов покрыта тонким слоем защитного материала: у цистерн для соляной кислоты моделей 15-1403, 15-1554 и 15-1614 и суперфосфорной кислоты модели 15-889 — резиной, для фенола моделей 15-898, 15-1603 — цинком толщиной 0,1—0,15 мм.

 

Устройства загрузки

Грузы в котлы цистерн загружаются различными способами, что определяется в основном свойствами груза, его токсичностью и агрессивностью. Для загрузки необходимо специальное оборудование, часть которого располагается на пунктах загрузки, а другая — на самом котле. Специальными элементами для загрузки не оборудованыкотлы у цистерн для бензина и светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, вязких нефтепродуктов, фенола, виноматериалов, цемента. Цистерны для кальцинированной соды и поливинилхлорида имеют загрузочные люки.

Патрубками с заглушками для груза и газа оборудованы цистерны для улучшенной серной кислоты, соляной и серной кислот, желтого фосфора, олеума, серы.

Патрубком с заглушкой для груза и патрубком с вентилем для газа оборудованы цистерны для слабой азотной и уксусной кислот, молока, жидкого пека.

Патрубки с вентилями для груза и газаустановлены на цистернах для метанола, этиловой жидкости, плодоовощных соков, капролактама, пасты сульфонала.

Цистерны для ацетальдегида и сжиженных газов — аммиака, углеводородных газов, пропана и пентана — оборудованы двумя патрубками для груза и одним для газа с вентилями. По два патрубка для груза и газаимеет цистерна для хлора.

Для загрузки жидких грузов может быть использован и сливной прибор. Это относится к цистернам для бензина, светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, вязких нефтепродуктов, фенола, виноматериалов, молока, соков, пасты сульфонала, суперфосфорной кислоты.

 

Устройства разгрузки

Выгрузка груза из котла цистерны может осуществляться в зависимости от свойств материала и условий разгрузки под давлением (передавливанием, сифонированием, аэропневматическим) и без давления (самотеком через сливной прибор). Пункты разгрузки в зависимости от технологии выгрузки оснащаются соответствующим оборудованием, а на котлах цистерн устанавливается некоторая часть элементов принятой схемы выгрузки груза.Сливными приборами оборудованы все цистерны для бензина, светлых и вязких нефтепродуктов, спирта, фенола, виноматериалов, патоки, молока, плодоовощных соков, пасты сульфонола, суперфосфорной кислот, а также цистерны с устройствами аэропневмовыгрузки. Сливные приборы располагаются в нижней части котла и имеют различные варианты исполнения.

На рис. 1.13 изображен сливной прибор с верхним управлением. Таким прибором оборудованы все цистерны для бензина и светлых нефтепродуктов, спирта, патоки, фенола, вязких нефтепродуктов. Слив производится через патрубок, приваренный к седлу клапана Прибор состоит из штанг клапана, крышки с запорным устройством 6 и воротка. Открытие и закрытие клапана осуществляются вращением воротка, соединенного со штангой .В нерабочем положении вороток должен быть опущен в горловину люка-лаза. Перед сливом крышка с запорным устройством должна быть отведена в сторону и подвешена на крючке. Прибор имеет патрубок для подачи пара игорячей воды в полость для разогрева груза в приборе.