Конструкция Вагонов

Рис. 9.5. Планировка почтовых вагонов:

а — типа ПП; б — типа ПП-1

три ряда. Положение контейнеров в кладовой фиксируется специ- альными устройствами. В боковых стенах имеются задвижные две- ри, через которые загружают и выгружают контейнеры с помощью установленных в кладовой мостовых кранов. Кранами управляют с пульта, помещенного в отделении для оператора. Вагон можно экс- плуатировать в поездах с централизованным электроснабжением.

Багажный вагон (рис. 9.6, а) модели 61-517 предназначен для транспортировки багажа в пассажирских или отдельных почтово- багажных поездах. В этом вагоне имеются багажная кладовая 6, купе для раздатчиков багажа 5, служебное отделение 4, туалет с душем 2, котельное отделение 7, коридор 3 и один тамбур 1.

Багажпо-почтовый вагон (рис. 9.6, б) эксплуатируется на тех на- правлениях, где нецелесообразно применять отдельные багажные или почтовые вагоны ввиду малого объема перевозок багажа и коррес- понденции. Такой вагон имеет багажную кладовую 6, кладовую для почты10, вкаждуюизкоторыхможноразместитьпо10 тгруза, сорти- ровочный зал 8, купе для отдыха бригады 9, купе раздатчиков багажа 5, котельное отделение 7, туалет 2, коридоры и один тамбур 1 в сред- нейчасти вагона. Оборудование кладовых, сортировочного зала ико- тельного отделения аналогично оборудованию почтового вагона.

Рис. 9.6. Планировка вагонов:

а — багажного; б — багажно-почтового; в — вагона-ресторана

Вагон-ресторан (рис. 9.6, <?) имеет два тамбура 1, кухню 15, бу- фетное отделение 14, коридор 3, обеденный салон 13 на 48 мест, умывальное отделение 11, помещение для обслуживающего пер- сонала 12, котельное отделение 7, кладовую для продуктов 16 и малый коридор 3, соединяющий обеденный салон с тамбуром.

К числу специальных вагонов пассажирского парка относятся вагон-электростанция с двумя или тремя дизель-генераторными установками общей мощностью 400 или 600 кВт. Вагон-электро- станция предназначена для централизованного питания электро- энергией пассажирского состава из 15 вагонов, оборудованных электрическим отоплением и установками кондиционирования воздуха. К специальным относятся также вагоны служебные, вагоны-клубы, столовые и др.

пятники 10. Естественная вентиляция помещения вагона осущест- вляется через дефлекторы 75.

Рама кузова (рис. 9.8) образована хребтовой балкой 10, двумя шкворневыми 11, двумя концевыми 6 и тремя поперечными бал- ками, размещенными между шкворневыми. Хребтовая балка 10 состоит из трех частей: двух концевых — из швеллера № ЗОВ с толщиной стенок 9,5 мм и средней — из швеллера № ЗОа с толщиной стенок 6,5 мм. Применение мощного в консолях и более легкого профиля в средней части хребтовой балки об- условлено тем, что продольные усилия, возникающие в поезде, непосредственно воспринимаются консольными частями, а в средней — частично, так как здесь в восприятии этих сил участвуют боковые стены и крыша кузова. Швеллеры средней части хребтовой балки на всей своей длине связаны между собой поперечными диафрагмами 15, а по концам они соединены зад- ними 4 и передними 2 упорами автосцепки, объединенными с розеткой 7. Для ограничения перемещения тягового хомута вверх к хребтовой балке сверху приварены планки 77. К вер- тикальным стенкам швеллеров хребтовой балки на участках между упорами 2 и 4 приклепаны планки 3, защищающие стенки швеллеров от истирания поглощающими аппаратами. На участ- ке между задними упорами и шкворневыми балками хребтовая усилена листом 16 толщиной 10 мм.

Шкворневая балка сварная, коробчатого сечения. Она состо- ит из двух вертикальных листов 72 толщиной 8 мм, переменной высоты по длине, нижнего фигурного листа 77 толщиной 10 мм и верхнего горизонтального листа. К нижнему листу в пере- сечении с хребтовой балкой на болтах крепится пятник 5, а по бокам — скользуны. Зоны размещения скользунов шкворневой балки усилены двумя ребрами 13, а надпятниковая зона — крестовиной 14, диафрагмами 27 и ребрами 22.

Концевая балка 6 выполнена из двух швеллеров № 30, соединен- ных в середине с хребтовой балкой ударной розеткой 7 автосцепки. С хребтовой балкой снизу она связана фигурным листом 9, имею- щим отбортовку 18 высотой 58 мм. Для придания достаточной же- сткости концевым балкам в местах постановки на них буферов уп- ругих площадок эти зоны усилены ребрами 8, 19 и 20 и планкой 7.

Основные поперечные балки рамы выполнены из штампо- ванных листов Г-образной формы переменной высоты по длине из листов толщиной 6 мм.

Настил пола 2 (рис. 9.9) в консольных частях изготовлен из глад- кого листа толщиной 3 мм, а на участках между шкворневыми бал- ками 3 — из гофрированного 4 толщиной 2 мм. Соединенные свар-

кой концевые 1, шкворневые 3, хребтовая, основные 8 и вспомо- гательные поперечные, а также боковые продольные 6 балки с на- стилом пола 2 и 4 и подкрепляющими его поперечными балками 5

и13 образуют жесткую конструкцию, обеспечивающую необходи- мую прочность кузову при действии эксплуатационных нагрузок. К вспомогательным балкам относятся: балка 7 для крепления тор- мозного оборудования, 9 — для высоковольтного контакторного ящика и др. Поддерживающие пол балки 5 в средней части кузова выполнены из гнутых профилей высотой 65 мм и толщиной 3 мм, а в местах расположения тамбурных перегородок — из Q-образных профилей 13 высотой 85 мм и толщиной 3 мм. Балки 11 для крепле- ния котла отопления изготовлены из Z-образных профилей высотой 85 мм и толщиной 3 мм, у продольной оси рамы они стыкуются с поддерживающими пол балками такого же профиля и размера, что

ибалки 5 (Z № 6.5). Пол в тамбурах покрыт гладким фигурным листом 12 с вырезами для размещения подножек. Пространство над подножками на уровне пола перекрывается откидывающимися крышками.

Боковая степа (рис. 9.10) кузова состоит из гофрированных листов, подкрепленных с внутренней стороны каркасом — вер- тикальными стойками и продольными обвязками. Обшивка надоконного пояса 3 имеет толщину 2 мм, а подоконного 5 и межоконных простенков 4 — 2,5 мм.

Каркас стены образован набором стоек 2 (Z 55x65x40x3 мм) и продольной верхней 1 и нижней 6 обвязок, выполненных из Z-образ-

ных профилей размером соответственно 70x50x20x3 и 100x75x6,5 мм. Дверные стойки сварные из двух Z-образных профилей № 6,5 и планок, образуя Q-образный профиль размером 200x55x65x3 мм. По их высоте приварено по три коротких уголка, а над окнами к обшивке — по три Z-образных элемента для крепления деревянных брусьев.

Торцевая степа (рис. 9.11) котлового конца вагона изготовлена из двух крайних гофрированных листов 7 толщиной 2 мм и среднего наддверного листа толщиной 1,4 мм. По высоте стены обшивка с внутренней стороны подкреплена ребрами 8 толщиной 2 мм, кромки

которых имеют отбортовку высотой 20 мм. Сверху листы 7 приваре- ны к дуге 2 уголкового профиля 60x50x2 мм, снизу — к обвязке 10 (2 мм), а по краям — к обшивке, подкрепленной стойками 13

и14 Z-образного профиля (55x40x30x3 мм), в зоне дверного проема торцевая стена усилена двумя мощными противоударными стойками 11 из двутавров № 26Б1. Стойки снизу приварены к концевой балке 9 рамы, а вверху — поперечной балке 6 (швеллер № 30), образуя конст- рукцию обеспечивающую жесткую связь стен и крыши. К стойкам 11 приварена П-образная рамка для крепления резинового суфле упругой площадки. Она состоит из стоек 12 и балки 4. Над балкой 4 расположен элемент 3, на который крепится козырек суфле. Балки 3, 4

и12 выполнены из Z-образных профилей толщиной 1,4 мм. Наружная полка профиля стоек 12 по высоте подкреплена ребрами 19. Емкости для хранения угля в вагоне образованы пространством между на- ружной обшивкой 7, специальным листом 17, приваренным со сто- роны тамбура к элементам 15 и 18 и листу 16, образующим дно Для размещения сигнальных фонарей в стене предусмотрено три выреза 5, а для безопасности подъема на крышу — поручни 1.

Крыша (рис. 9.12) состоит из металлического каркаса, обшитого снаружи в средней части гофрированными вдоль вагона листами 1 толщиной 2 мм, а по скатам — гладкими листами 2 толщиной 2 мм. Каркас крыши сварен из боковых продольных обвязок 4 уголкового профиля 56x56x3 мм и дуг 3 Z-образного профиля 45x65x40x2,5 мм. По концам продольные обвязки соединены с поперечными балками 6, выполненными из швеллера № 30. Концевые дуги 5 изготовлены из гнутых уголков 60x50x2 мм. В крыше предусмотрены отверстия с усиливающими армировками для дефлекторов, а также армиро- ванные люки для монтажа и демонтажа котла отопления, калорифе- ров, бака для воды и вентиляционного агрегата

Рама кузова изготовлена из низколегированной стали 09Г2Д, стойки стен и дуги — из углеродистой стали 20кп, обшивка стен и крыши, а также настил пола вместе с подкрепляющими его элементами — из углеродистой стали 15кп и отдельные ненесу- щие элементы кузова — из стали ВСтЗкп.

Для обеспечения необходимой коррозионной стойкости кузова места прилегания к нему элементов покрывают токопроводящим грунтом. Стены, пол и крышу тщательно очищают от ржавчины, окалины и сварочных брызг, обезжиривают, просушивают и покры- вают грунтовкой ФЛ-ОЗк. Зоны кузова, подвергающиеся в эксплуа- тации интенсивной коррозии (настил пола, подоконные пояса боко-

452

Рис 9 12 Крыша кузова пассажирского вагона

вых стен), покрывают грунтом ВЛ-02 или ВЛ-08, а затем анти- коррозионными мастиками № 213 или 579.

Металлоконструкция кузова без хребтовой балки незначительно отличается от кузова рассмотренной конструкции, имеющей хребто- вую балку. Особенности в основном заключаются в конструктивной схеме рамы и перераспределении металла по ее элементам. Исклю- чив хребтовую балку из средней части рамы, сделано необходимое усиление ее консольной части и боковых балок, а также связи между продольными боковыми балками в средней части. Поэтому в кон- сольную часть рамы (рис. 9 13) дополнительно введены раскосы 3 и поперечные балки 2. Концевая / и шкворневая 4 балки сверху и снизу перекрыты листами толщиной 10 мм. Листы имеют вырезы,

453

Рис 9.13. Рама кузова пассажирского вагона без хребтовой балки

форма которых соответствует конфигурации элементов консоль- ной части рамы. Боковые продольные балки 5 рамы усиленной кон- струкции — уголок 160x160x14 мм. а не Z-образный профиль 100x75x6,5 мм, как у кузова с хребтовой балкой. В средней части они дополнительно связаны поперечными балками 6. В зоне подвески подвагонного оборудования эти балки выполнены из прокатного швеллера № 14, а в остальных местах — из штампованных корыто- образных элементов размером 140x60x4 мм. Увеличена также жесткость и прочность настила гофрированного металлического по- ла в средней части рамы, причем гофры имеют более рациональную трапецеидальную, а не радиальную форму. Толщина листов 2,5 мм, а не 2 мм, как у кузова с хребтовой балкой. Укороченные хребтовые балки 7 и шкворневые балки 4 замкнутого коробчатого сечения, сварены из листов толщиной 10 мм и усилены диафрагмами в зоне их соединения. Концевые балки 1 сварены в форме швеллера из листов толщиной 10 мм, поперечные балки 2 и раскосы 3 сварены в форме двутавров из листов толщиной 8 и 10 мм, настил пола от концевых до шкворневых балок гладкий, из листов толщиной 3 мм. Материал металлоконструкции кузова — углеродистые и низколе- гированные стали, аналогичные сталям, применяемым для кузова с хребтовой балкой.

Вместе с тем и в конструкции кузова имеются непринципиальные отличия. Обшивка стен его как над окнами, так и в межоконных простенках имеет толщину 2 мм. Под окнами она осталась, как и у вагонов с хребтовой балкой, толщиной 2,5 мм. Для большей жесткости боковой обшивки под окнами поставлен подкрепляющий продольный пояс. Обшивка крыши выполнена из гладких листов

454

(1,5 мм в средней части и 2,5 мм — на скатах), что потребовало для обеспечения ее устойчивости введения продольных Z-образных под- крепляющих элементов.

Рассмотренные конструкции кузовов, строящихся из углеродис- тых и низколегированных сталей, обладают недостаточной корро- зионной стойкостью металлоконструкции. Поэтому в начале 90-х годов была разработана и прошла опробацию новая модель 61-836 пассажирских вагонов с кузовами из низколегированных и легиро- ванных (нержавеющих) сталей. Нижний пояс кузова выполнен из нержавеющей стали 12Х13Г18Д (ДИ-61), а межокониые простенки и верхний пояс — из низколегированной стали 10ХНДП. Обшивка на- доконного пояса боковой стены и крыши выполнена из листов тол- щиной 2 мм, межоконных простенков — из листов толщиной 2,5 мм, а подоконного (нижнего) пояса боковых стен и настила пояса — из листов толщиной 1,5 мм. Стойки и дуги каркаса изготов- лены из Z-образных профилей толщиной 2 мм, верхняя обвязка бо- ковой стены — из Z-образного профиля толщиной 3 мм, а нижняя обвязка — из спец профиля толщиной 5 мм. Эксплуатация кузовов с обшивкой из этих сталей показала высокую их коррозионную стой- кость. Срок окупаемости вагонов от удорожания их строительства находится в пределах установленных нормами — 7 лет. Однако ши- рокого распространения эта модель не получила и была снята с про- изводства.

Новое поколение пассажирских вагонов постройки Тверского вагоностроительного завода для скоростей движения до 160 км/ч имеют универсальную конструкцию кузова длиной 23,974 м, выпол- ненного в виде несущей оболочки, подкрепленной каркасом стоек, поперечных балок и продольных связей, с применением низколеги- рованных и углеродистых сталей. На основе базового кузова созда-

ны купейные (61-820, 61-4179, 61-4186) и некупейный (61-4177),

спальные вагоны, вагоны открытого типа с креслами для сидения

(61-4178), вагон-салон (61-4167), вагон-бар (61-4166), багажный и др.

Металлоконструкция кузова, защитные его покрытия, отделочные материалы, системы жизнеобеспечения, а так же пожарной безопас- ности в вагоне получили дальнейшее развитие, отвечающее требованиям по качеству международным стандартам качества се- рии ИСО-9000.

Рама этих кузовов выполнена с хребтовой балкой переменно- го сечения (рис. 9.14). В консольных частях 1 она состоит из двух швеллеров № ЗОВ-1, а в средней части 5 — из одного двутавра

455

Рис. 9.14. Рама кузовов вагонов нового поколения

№ ЗОБ-2. Боковые балки 2 выполнены из уголка № 10, балки 3 для поддержания настила пола — из гнутых швеллеров 100x60x3 мм, а несущие поперечные балки 4 — из штампованных листов пере- менной высоты из листа толщиной 6 мм.

Конструкция кузова также изменена. В нем поддерживающие на- стил полки балки 1 (рис. 9.15, б) перенесены с внутренней поверхно- сти кузова (рис. 9.15, а) наружу, что обеспечивает лучшую его за- щиту от коррозионных повреждений и улучшает теплотехническую изоляцию пола благодаря сокращению переходных мостиков. Ниж- ние обвязки 2 боковых стен выполнены из уголка 100x100x8 мм, который полностью открыт для нанесения антикоррозионных по- крытий по всем его поверхностям, что способствуют повышению на- дежности работы участка стыковки пола со стенами. Стойки 3 бо- ковых стен совмещены с дугами 4 крыши и образуют единый шпангоут. В прежних конструкциях (61-425, 61-821 и 61-836) они были смещены друг относительно друга, что ухудшало работу кар- каса кузова. Пол сделан плавающим, то есть с опорой деревянного настила на металлический через резиновые амортизаторы. Такая конструкция пола позволяет гасить вибрацию металлического пола и снижать шум внутри вагона.

Кузова вагона модели 61-4170 для скоростей движения до 200 км/ч отличаются от кузова вагонов для V= 160 км/ч своей фор- мой, линейными размерами, материалом металлоконструкции и конструкцией рамы. Его длина 24,924 м, имеет обтекаемую форму и раму с более развитой консольной частью.

456

Рис. 9.15. Схемы поперечного сечения кузовов:

а — вагонов старого поколения; б — вагонов нового поколения

Рама (рис. 9.16) кузова имеет хребтовую балку переменного се- чения: в консольной части 6 она выполнена из двух швеллеров № ЗОВ-1, а в средней части 3 — из двух швеллеров № 14. Боковые балки 1 выполнены из неравнополочных уголков № 14/9, а балка 2 для поддержания пола — из гнутых швеллеров 140x50x4 мм. Сред- няя часть рамы благодаря такой конструкции лежит в одной плоско- сти, что благоприятствует более рациональному размещению обо-

457

рудования в подвагонном пространстве. Консольные части рамы усилены двумя швеллерами 5 № 30 и поперечными балками 7. Шкворневая 4 и концевая балки типовые: соответственно замкну- того коробчатого сечения и швеллер № 30.

Пол и боковые степы кузова выполнены из нержавеющей стали, причем боковые стены - двухслойные. Наружный слой выполнен из гладких листов толщиной 1 мм, а внутренний — из гофрированных листов толщиной 1,5 мм. Оба слоя листов сваре- ны между собой контактной сваркой.

Торцевые степы выполнены из гладких, а крыша из гофриро- ванных листов углеродистой стали.

Проведенный комплекс работ по совершенствованию проти- вокоррозионной защиты кузовов (пароструйное обезжиривание для подготовки поверхности с одновременным фосфотировани- ем кузовов; комплексное покрытие внутренних поверхностей эпоксидной грунтовкой и мастикой АБМ; принципиально новая для вагоностроения технология шпатлевочно-шлифовальных работ с использованием двухкомпонентной полиэфирной шпат- левки и быстросохнущей пентофталевой краски, использование водно-дисперсионных (акрилатных) красок различной цветовой гаммы) позволяет увеличить срок службы покрытия до 20 лет.

9.4. ИЗОЛЯЦИЯ. ВНУТРЕННЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

ОКНД И ДВЕРИ КУЗОВОВ___________________________

Комфортные условия пассажирам при длительной температуре на- ружного воздуха -40° С обеспечиваются высокими теплоизоляцион- ными качествами ограждений кузовов и необходимой тепловой си- стемой отопления. В качестве теплоизоляции в вагонах старой постройки использовался пенополистирол марки ПСБ-С, который за- кладывается в ячейки деревянной обрешетки между наружной метал- лической и внутренней деревянными обшивками кузова (рис. 9.17). В новых вагонах применяется теплоизоляция «Исовер». Бруски обре- шетки 4, 5 и 9 крепят болтами к металлическому каркасу кузова. Уло- женные пакеты теплоизоляции 2 обертывают одним слоем гидроизо- ляционной бумаги 1, прикрепляемой по бокам специальными гвоз- дями к деревянной обрешетке. Огнестойкость деревянных конструк- ций обеспечивается глубокой пропиткой в автоклаве антипирином с антисептиком с предварительным вакуумированием деревянных де- талей и последующей подачей пропиточного раствора под давлени- ем. В крыше поверх изоляционного материала изнутри кузова наши- вают оцинкованные стальные листы толщиной 0,55 мм. К деревянным брускам обрешетки поверх теплоизоляции на шурупах крепят внут-

реннюю обшивку. У не- купейных вагонов она выполнена из следую- щих материалов: пол 8 и подоконные простран- ства 11 — из столярной плиты толщиной 19 мм, над окнами 3 и межокон- ные пространства 12 — из древесноволокнистой плиты толщиной 4 мм, торцовые и тамбурные стены — из фанеры тол- щиной 10 мм, а крыша 7 — из фанеры тол- щиной 4 мм. Ниже об-