Типы вагонов-самосвалов и основные элементы их конструкции

Большая потребность горнодобывающей промышленности в думпкарах привела к необходимости разработки основных параметров вагонов-самосвалов с целью создания минимального числа типов этих вагонов, способных работать в условиях эксплуатации всех предприятий горнодобывающей промышленности.

Исходя из характерных для большинства предприятий горнодобывающей промышленности насыпных масс транспортируемых грузов (1,6-3,0 т/м3) и допускаемых от оси на рельс нагрузок 215- 245 кН (22 000-30 000 кгс) предусмотрено изготовление думпкаров семи типов грузоподъемностью 60-180 т для колеи 1520 (1524) мм с объемами кузова 26,0-72,0 м3.

В соответствии с ГОСТ 5973-69 вагоны-самосвалы должны иметь электрическую проводку для подключения приборов сигнализации. По согласованию между заказчиком и изготовителем вагоны-самосвалы могут быть оборудованы дистанционной системой управления разгрузкой из кабины машиниста локомотива. Допускается также изготовлять думпкары с односторонней или двусторонней разгрузкой, с пневматическим или электрогидравлическим механизмами разгрузки.

Системы управления и устройства разгрузочных механизмов вагонов-самосвалов обеспечивают индивидуальную разгрузку каждого вагона в отдельности. По согласованию с заказчиком вагоны-самосвалы могут быть изготовлены с системой управления и устройствами, обеспечивающими возможность одновременной разгрузки всего состава или его части и каждого вагона в отдельности. Часть думпкаров (до 5%) по требованию заказчика может быть изготовлена с ручным тормозом и тормозной площадкой.

По своей конструкции и условиям эксплуатации вагоны-самосвалы подразделяют на вагоны для легких, средних и тяжелых условий работы. Для легких условий работы на предприятиях горнодобывающей промышленности, на строительстве и в металлургии предназначены вагоны-самосвалы грузоподъемностью до 60 т (4ВС-50, 5ВС-60 и 6ВС-60). Эти думпкары строят в габарите 1-Т; они предназначены для перевозки грузов в разрыхленном состоянии с насыпной массой до 2,2 т/м3, погружаемых экскаваторами с ковшами емкостью не более 4 м3. Конструкция несущих элементов этих вагонов-самосвалов допускает погрузку глыб массой до 2 т с высоты не более 2 м на кузов, предварительно загруженный мелким сыпучим грузом слоем 0,2- 0,3 м.

Для средних условий работы при перевозке грузов в разрыхленном состоянии с насыпной массой до 2,2 т/м3, погружаемых экскаваторами с ковшами емкостью до 6--8 м3, предназначены думпкары Д-82 и ВС-85 грузоподъемностью 82-85 т и ВС-105 грузоподъемностью 105 т. В эти вагоны можно грузить глыбы массой до 3 т с высоты до 2,0 м, но на кузов, предварительно загруженный мелким сыпучим грузом слоем 0,2-0,3 м.

Для тяжелых условий работы при перевозке грузов в разрыхленном состоянии с насыпной массой 2,4-3,0 т/м3, погружаемых экскаваторами с ковшами емкостью 12,5 м3, предназначены думпкары 2ВС-180 грузоподъемностью 172 т. В эти вагоны можно загружать глыбы массой 5 т с высоты до 3 м на кузов, предварительно загруженный мелким сыпучим грузом слоем не менее 0,3 м.

Помимо перечисленных думпкаров, вагоностроительной промышленностью выпускались следующие думпкары: УВС-20 и УВС-22 колеи 750 мм грузоподъемностью 20-22 т; ВС-35 колеи 1000 мм грузоподъемностью 35 т; ЭВС-50 и ВС-50 колеи 1520 мм грузоподъемностью 50 т; Д-80 колеи 1520 мм грузоподъемностью 80 т. Построены также опытные образцы вагонов-самосвалов грузоподъемностью 145-150 т для транспортирования вскрышных пород на угольных разработках, где вагоны загружаются экскаваторами с ковшом емкостью до 12,5 м3. Конструкция вагона допускает погрузку отдельных глыб массой не более 3 т с высоты до 2 м на подсыпанный мелкий груз толщиной не менее 0,2 м.

Сотрудники ВНИИ вагоностроения совместно с работниками Калининградского вагоностроительного завода создают также опытные вагоны-самосвалы ТВС-165 грузоподъемностью 165 т для тяжелых условий работы на открытых горных разработках при транспортировании скальных пород и руд с насыпной массой 3,0-3,5 т/м3, погружаемых экскаваторами с ковшами емкостью 12,5 м3.

Отличительной особенностью отечественных вагонов-самосвалов являются надежность конструкции, откидывающиеся вниз борта, низко расположенный центр тяжести, обеспечивающий максимальную устойчивость во время движения и при разгрузке. Конструкция вагонов-самосвалов обеспечивает их механизированную погрузку и выгрузку без применения ручного труда. Удобство разгрузки вагонов-самосвалов заключается и в том, что по откидному борту груз ссыпается в сторону от железнодорожного пути, в результате чего после разгрузки не требуется специальной очистки пути. Открытый верх кузова позволяет механизировать погрузку, используя для этой цели бункера, экскаваторы или другие погрузочные машины или механизмы.

Вагон-

Наименование

о сц 6

СО

С4

С4

6

СО

ю

СО

6

СО

ст

О

ю 6

ей

О

ю й ей со

О

ю 6

ей

о

СО

6

ей ю

Грузоподъемность В т

20

22

35

50

50

50

60

Тара вт ......

12

11

22,9

31,5

32,0

30,6

29,4

Коэффициент тары . . .

0,6

0,44

0,65

0,63

0,64

0,612

0,49

Объем кузова в м3 . . .

10

10

17,5

22,6

24,5

23,2

26,3

Количество осей ....

4

4

4

4

4

4

4

Длина по осям сцепле-

ния автосцепок в мм

9640

9340

11 186

12 820

12 220

12 020

11 72&

База вагона в мм ...

5700

6000

6 850

7 700

7 500

7 500

9 500

Размеры кузова (внутри) в мм

ширина вверху . . .

2000

1998

2 500

3 112

2 965

2 880

2 990

ширина внизу . . .

1800

1700

2 180

2 768

2 580

2 524

2 610

длина вверху . . .

8000

7894

9 030

10 250

9 750

9 720

10 016

длина внизу ....

8000

7710

9 030

-

9 750

9 230

9 516

Высота борта (внутри)

В ММ ........

650

700

765

800

900

900

960

Высота вагона (в мм) от головки рельса до

верха борта . . .

1865

1886

2 144

2 865

2 665

2 560

2 868

пола.......

1215

1170

1 320

2 065

1 665

1 661

1 700

Максимальная ширина

вагона в мм ....

2280

2136

2 740

-

3 230

3 200

3 275

Угол наклона кузова при

45

разгрузке в градусах

45

45

45

40

45

45

Число цилиндров для

разгрузки ......

2

2

4

4

4

4

4

Нагрузка от оси на рельс

в кН (Т) ......

78,5

(8,0)

88,0

(9,0)

142

(14,5)

200

(20,35)

200

(20,5)

200

(20,1)

220

(22,3)

Погонная нагрузка (на 1 пог. м пути) в кН/м

(кгс/м) .......

32,3

(3300)

42

(4280)

(5 КЮ)

61,5 (6 300)

65,5 (6 700)

65,4 (6 670)

74,5 (7 640)

Габариты (ГОСТ 9720-61

и ГОСТ 9238-73)

В

ТУ

-

1-В

1-В

1-Т

1-Т

* Параметры вагона-самосвала

ТВС-165 для тяжелых условий работы могут уточняться.

Таблица 1

n

ca

г 6ВС-60 п

Оз са

Sa

О

СО

tk

?N

00

Ч

1

ВС-85

ВС-100

2ВС-105

ВС-130

ТВС-165 *

2ВС-180

60

80

82

85

100

105

130

165

172

28,0

39,1

38,8

35

49,5

48,5

50,5

75,0

67,7

0,467

0,49

0,47

0,41

0,495

0,46

0,388

0,455

0,396

26,7

36,0

36,0

38,0

44,6

48,5

50,0

53,0

58,0

4

4

4

4

6

6

6

8

8

11 830

14 620

14 520

12 170

16 758

14 900

15 030

16 100

17 580

9 600

9 600

9 600

7 750

10 200

9 340

9 340

7 500

8 120

2 910

3 200

3 200

3 120

3 100

3 120

3 120

3 120

3 026

2 610

2 870

2 870

2 622

2 624

2 622

2 622

2 620

2 552

10 140

12 640

12 640

10 530

14 400

13 395

13 395

14 000

16 216

9 620

12 300

12 300

10 120

14 056

12 986

12 986

13 600

15 556

980

950

950

1 280

1 097

1 280

1 320

1 320

1 315

2 716

2 850

2 850

3 180

2 907

3 226

3 226

3 220

3 285

1 900

1 900

-

1 836

-

-

-

2 965

3 210

-

-

3 520

3 485

3 320

3 520

-

3 660

45

50

50

45

45

45

45

45

45

4

4

4

4

6

6

6

2

8

215

290

296

295

245

250

286

295

295

(22,0)

(29,8)

(30,2)

(30,0)

(25,0)

(25,6)

(29,25)

(30,0)

(30,0)

73,5

79,0

81,5

96,0

87,5

101,2

115,0

147

133

(7 500)

(8 100)

(8 300)

(9 800)

(8 900)

(10 300)

(11 700)

(15 000)

(13 600)

1-Т

Т

Т

Т

Т

Т

Т

Т

Т

При наклоне кузова во время выгрузки одна его сторона при помощи пневматических или гидравлических цилиндров приподнимается, пол располагается наклонно, а продольный борт, со стороны которого происходит выгрузка, откидывается и служит продолжением пола. Наклон кузова может происходить на обе стороны, так как цилиндры, служащие для подъема кузова, расположены с каждой стороны и включаются в работу попеременно. Этим отечественные думпкары выгодно отличаются от думпкаров заграничной постройки, которые, как правило, допускают лишь одностороннюю разгрузку.

Применение двусторонней разгрузки не требует строительства на промышленных предприятиях дополнительных железнодорожных путей, улучшает условия эксплуатации и повышает технико-экономические показатели. Цилиндры для наклона кузова приводятся в действие сжатым воздухом от стационарной установки или от компрессора локомотива. Разработана также конструкция вагонов-самосвалов с электрогидравлической системой разгрузки, в которых наклон кузова осуществляется с использованием гидравлических цилиндров.

Время разгрузки одного думпкара грузоподъемностью 20-180 т составляет не более 3 мин. За такое же время можно разгрузить весь состав, так как конструкция пневматической системы думпкаров позволяет опрокидывать все вагоны в поезде одновременно. Разработана и внедрена дистанционная система разгрузки вагонов-самосвалов из кабины локомотива, позволяющая разгружать весь состав одновременно или выборочно в любую сторону. Для разгрузки смерзшихся грузов разработана конструкция думпкаров с вибрационной установкой.

Цельнометаллические вагоны-самосвалы сварной конструкции состоят из наклоняющегося кузова, нижней рамы, на которую опирается кузов, и тележек. На тележки, в свою очередь, опирается нижняя рама. Кузов думпкара состоит из верхней рамы с полом, двух лобовых стенок и двух откидывающихся продольных бортов. Открывание бортов происходит автоматически при помощи специального механизма, сблокированного с механизмом наклона кузова. На нижней раме укреплены цилиндры для наклона кузова, трубопроводы тормоза и управления наклоном кузова, аппаратура воздушных тормозов и ударно-тяговые приборы.

Под вагоны-самосвалы ставят тележки с нагрузкой от оси на рельс до 32 000 кгс. Под вагоны-самосвалы ВС-35 грузоподъемностью 35 т устанавливают специальные двухосные тележки для железных дорог колеи 1000 мм, а под думпкары У ВС-20 и У ВС-22 грузоподъемностью 20-22 т ставят двухосные тележки для железных дорог колеи 750 мм. Вагоны-самосвалы колеи 1000 и 1520 мм оборудуют типовой автосцепкой СА-3, а на вагоны-самосвалы колеи 750 мм вместо автосцепки ставят центральные стандартные ударно-тяговые приборы. Вагоны-самосвалы нормальной колеи оборудуют воздушным тормозом с распределителем МТЗ-270, вагоны-самосвалы узкой колеи - воздушным тормозом с тройными скородействующими клапанами. Технические характеристики вагонов-самосвалов приведены в табл. 1.

Условия эксплуатации вагонов на открытых горных разработках | Вагоны-самосвалы | Технико-экономические параметры вагонов-самосвалов