Устройство для транспортирования супергабаритного листового стекла в железнодорожных вагонах

Канд. техн. наук В. В. Бфременков¹ ,
канд. техн. наук К. Ю. Субботин¹, Г. С. Нагибин², П. В. Журин², В. Л. Хохлов^2
1 ЗАО "Стромизмеритель" (Россия, г. Нижний Новгород)
² ООО "Эй Джи Си Флэт Гласc Восток" (Россия, г. Бор)

Рассмотрены вопросы сохранности супергабаритного листового стекла размером 6x3м при транспортировании его в железнодорожных вагонах. Представлены конструкции А-образной транспортировочной пирамиды и герметизирующего укрытия, состоящего из съемного колпака, двух стационарных торцовых и двух съемных боковых платформ. Съемные и стационарные плат¬формы герметизирующего укрытия дополнительно выполняют функцию монтажных трапов при загрузке и выгрузке стекла.
Ключевые слова: супергабаритное листовое стекло, пирамида, транспортирование, железнодорож¬ный вагон, герметизирующее укрытие

При перевозке железнодорожным транспортом больших объемов листового стекла его упаковывают в деревянные пакеты разборной конструкции, состоящие из стягиваемых металлической лентой верхних и нижних поддонов и боковых стенок, предохраняющих торцовые части стоп стекла от возможных механиче¬ских воздействий и вибраций. Однако значительные динамические и инерционные нагрузки, возникающие при движении и формировании сцепок из вагонов, приводят к нарушению фиксации и сдвигу пакетов друг относительно друга как по горизонтали, так и по вертикали, что неизбежно сопровождается боем стекла. Потери при перевозке по железной дороге составляют от 10 до 15 %.

Рис. 1. Общий вид вагона с пирамидой и герметизирующим укрытием.

Другими недостатками пакетной перевозки листового стекла являются высокая трудоемкость процесса крепления пакетов с помощью досок и брусьев и по¬вышенный травматизм при расшивке пакетов, особен¬но в нижней части железнодорожного вагона. Кроме того, данный способ отгрузки готовой продукции не предназначен для транспортирования крупногабаритного листового стекла, которое является наиболее вы¬годным для потребителя из-за возможной оптимиза¬ции раскроя листов и сокращения количества отходов, идущих в стеклобой при промышленной переработке. Супергабаритное листовое стекло в основном перево¬зится специальными автомобилями, снабженными средствами для установки и надежного крепления на них стекла размером 6x3м. Стоимость доставки листового стекла с помощью специализированного автотранспорта составляет в зависимости от дальности пе¬ревозки 10-20 % от цены самой продукции, кроме того, существуют экономические районы, куда доставка крупногабаритного стекла автотранспортом невозможна.

В ООО "Эй Джи Си Флэт Гласе Восток" разработа¬ны технология погрузки и устройство для перевозки супергабаритного листового стекла в четырехосных железнодорожных полувагонах (Пат. РФ на полезную модель № 85148) грузоподъемностью не менее 69 т.

Обычно для перевозки стекла в железнодорожных вагонах применяют съемные А-образные пирамиды, в которых блоки листового стекла располагают с двух сторон под углом друг к другу и закрепляют с помощью специальных опорно-удерживающих приспособлений. Использование такой конструкции часто приводит к бою стекла при загрузке-выгрузке пирамиды целиком, требует дополнительной высоты складских помеще¬ний и крановой техники с повышенной грузоподъемностью.

Новая технология предусматривает установку двенадцати блоков листового стекла, каждый размером 6000 х71х3210мми массой 3,25 т, на слабонаклон¬ные поверхности транспортировочной А-образной пи¬рамиды, стационарно закрепленной внутри вагона и снабженной специальным герметизирующим укрыти¬ем, предохраняющим внутреннее пространство вагона, листовое стекло и конструкции пирамиды от воз¬действия атмосферных осадков и несанкционирован¬ного доступа.

Разработку и изготовление опытно-промышленно¬го образца герметизирующего укрытия (Пат. РФ на по¬лезную модель № 93057) выполнило ЗАО "Стромизмеритель".

Устройство для транспортирования супергабаритного листового стекла в железнодорожных вагонах с герметизирующим укрытием работает следующим образом.

В исходном состоянии перед загрузкой листового стекла съемный колпак 1 (рис. 1), закрывающий верх¬нюю часть стационарной А-образной пирамиды 2, и две съемные боковые платформы 3 сняты с вагона 4, который находится у специальной загрузочной пло-щадки склада со стеклом. Две стационарные торцовые платформы 5 установлены по торцам вагона и опира¬ются на его стенки с помощью П-образной рамы, вы¬полненной из швеллера с резиновыми прокладками. Каждая стационарная платформа 5 (рис. 1, вид А и Б) снабжена люком 6 с запирающейся крышкой 7, лест¬ницей 8 для спуска во внутреннее пространство вагона и ограждениями 9, 10, обеспечивающими безопас¬ность погрузочно-разгрузочных работ. 

Рис. 2. Крепление стационарных платформ к вагону.

Стационарные торцовые платформы 5 жестко крепят с помощью вертикальных стяжек 11 (три стяжки на одну платформу) к продольным балкам 12 основа¬ния 13 пирамиды 2. Для снижения вибраций, переда¬ваемых при движении вагона от стационарных плат-форм к конструкциям пирамиды, вертикальные стяж¬ки // крепят к платформам 5 с помощью резьбовых соединений 14 и резиновых амортизаторов 75, защи¬щенных съемными крышками 16 (рис. 2).

Загрузку блоков со стеклом и установку их на пи¬рамиду производят следующим образом. Оператор или операторы находятся на загрузочной площадке или стационарных платформах 5.

Блоки стекла специальным грузоподъемным меха¬низмом загружают на установленную в вагоне 4 ста¬ционарную А-образную пирамиду 2 (рис. 3), основа¬ние 13 которой, состоящее их поперечных и продоль¬ных балок 12, закреплено с помощью резьбовых соединений и резиновых демпферов к донным увязочным проушинам железнодорожной платформы. При формировании стоп 17 стекла торцы блоков опираются на слой резины подставок 18, размещенных симметрично по каждой стороне пирамиды, а плоские поверхности первых блоков соприкасаются с обрезиненными привальными стенками 19 (рис. 3, вид В). Сами же блоки по всей длине перекладываются пенопластовыми про¬кладками. Это позволяет обеспечить сохранность как плоской поверхности стекла, так и торцовых участков за счет усреднения весовых нагрузок и минимизации влияния колебаний, вибраций и ударных воздействий при транспортировании стекла в железнодорожных вагонах.

По окончании формирования стоп стекла 17 вы¬равнивают положение каждого блока стекла в стопе. Оператор, спустившись через люк 6 по лестнице 8 во внутреннее пространство вагона, выполняет эту опе¬рацию с помощью нижних подвижных 20 и неподвижных упоров 21, установленных на продольные балки 72 основания 13 пирамиды и оборудованных резиновыми демпферами.

Рис. 3. Продольный и поперечный разрезы транспортировочной пирамиды со стеклом.

Погрузку блоков стекла осуществляют с максима¬льным приближением к неподвижным упорам. После формирования стоп стекла подвижными упорами 20, снабженными механизмами сдвига с ручным приво¬дом, стопы стекла фиксируют по горизонтали. Резиновые демпферы на упорах обеспечивают сохранность боковых торцов стекла при механических воздействи¬ях на пирамиду во время движения вагона. Стопы 17 стекла на пирамиде 2 фиксируют посредством верти¬кальных стоек 22, оборудованных самовакуумирую-щимися прижимными присосками 23, и горизонталь¬ных стяжек 24. Для этого первоначально нижние части вертикальных стоек 22 закрепляют на раме с помощью специальных поворотных элементов крепления. Затем оператор по лестнице 8 поднимается и приступает к установке боковых съемных платформ 3, оборудован¬ных ограждениями 25. Съемные боковые платформы 3жестко фиксируют на конструкциях вагона за счет опирания длинных сторон платформ на боковые стен¬ки вагона, а торцовых сторон — на конструкции ста¬ционарных платформ 5. Дополнительное крепление этих платформ выполняют с помощью поворотных прижимных узлов 26, соединяющих горизонтальные участки стационарных и съемных платформ. Анало¬гичные прижимные узлы 27, установленные на ограж¬дениях 10, соединяются с вертикальными ограждения¬ми 25 съемных боковых платформ 3.

Боковые платформы 3 играют роль одновременно защитного укрытия и трапов, с которых оператор осу¬ществляет фиксацию стоп стекла в верхней части пи¬рамиды и соединение вертикальных стоек 22 с помо¬щью горизонтальных стяжек 24.

Механическое усилие стягивания, формируемое этими элементами, перераспределяется по площади стекла посредством самовакуумирующихся присосок 23. Дополнительная фиксация стоп стекла по вертика¬ли обеспечивается верхними обрезиненными упорами 28, которые предотвращают вертикальное смещение блоков стекла в стопе при движении вагона.

Завершающей операцией подготовки пирамиды со стеклом к транспортированию в железнодорожном ва¬гоне является установка съемного колпака 1 на прямо¬угольное основание, состоящее из двух ограждений 10 стационарных платформ 5 и двух ограждений 25 съем¬ных боковых платформ 3. Жесткость этого основания обеспечивается прижимными узлами 27.

После точной установки съемного колпака 1 на прямоугольное основание с помощью четырех ловите¬лей 29 выполняют крепление укрытия с помощью прижимных защелок 30, установленных на огражде¬ниях 25 и аналогичных прижимных защелок 31, смон¬тированных на ограждениях 10 торцовых стационар¬ных платформ 5.

После завершения процесса установки съемного колпака 1 крышки 7 люков 6 запираются, и стекло го¬тово к транспортировке.
По прибытии железнодорожного вагона со стеклом к потребителю разгрузка вагона происходит в обрат¬ной последовательности. Вагон подгоняют к площадке обслуживания на складе, оборудованном подъемно-транспортными механизмами (например, мостовым краном). Открывают прижимные защелки 30 и 31 и снимают съемный колпак 1, открывают один или два люка б. Далее оператор, используя стационарные и боковые платформы 5, 3 в качестве монтажных (демонтажных) трапов, ослабляет прижим верхних обрезиненных упоров 28 и отсоединяет горизонтальные стяжки 24 от верхних участков вертикальных стоек 22 с прижимными присосками 23.

После этого открываются прижимные узлы 26 и 27 и с помощью подъемно-транспортного механизма сни¬мают выполняющие роль трапов съемные боковые платформы 3.

Оператор по лестнице 8 спускается во внутреннее пространство вагона, отсоединяет вертикальные стой¬ки 22 от элементов крепления на основании 13 пирамиды. Далее с помощью специальных захватов и мостового крана поочередно выгружают блоки со стеклом.

Таким образом, герметизирующее укрытие, выпол¬ненное в форме съемного колпака, двух стационарных и двух съемных платформ, позволяет защитить внут¬реннее пространство вагона со стеклом от несанкцио¬нированного доступа и воздействия атмосферных осадков во время транспортирования. Кроме того, ис¬пользование стационарных и съемных платформ в ка¬честве стационарных и съемных трапов с защитными ограждениями облегчает и повышает безопасность за¬грузки-разгрузки стекла. Отсутствие же жесткой связи ограждающих платформ и съемного колпака с элементами пирамиды со стеклом снижает воздействие механических ударов и вибраций при транспортировании стекла и не нарушает механической целостности же¬лезнодорожного вагона.

Устройство для транспортирования супергабаритного листового стекла в железнодорожных вагонах с герметизирующим укрытием прошло опытно-промышленные испытания и необходимые согласования в Управлении Горьковской железной дороги.