Топливный бак рельсового транспортного средства и рельсовое транспортное средство с указанным топливным баком - RU2693395C1
Код документа: RU2693395C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к рельсовому транспортному средству с топливным баком по п. 1 формулы изобретения.
Известен дизель-электрический локомотив, причем дизель-электрический локомотив включает приводной узел с приводным двигателем, выполненным в виде двигателя внутреннего сгорания, и с генератором, причем генератор соединен с приводным двигателем с замыканием вращательного момента. Дизель-электрический локомотив включает также топливный бак. Топливный бак дизель-электрического локомотива имеет очень большую емкость для обеспечения большого запаса хода дизель-электрического локомотива. При этом в случае аварии большой объем топлива может вылиться и заразить грунт.
Из ЕР 1 391 562 А1 известна также строительная машина с рамой и баком, причем бак установлен в раме.
Из US 6 293 364 Bl известен компактный погрузчик с рамой и приводом, причем привод закреплен на раме.
Из US 5,890,740 известно автотранспортное средство с рамой и топливным баком, причем топливный бак закреплен на раме.
Из CN 202243506 U известен топливный бак дизельного локомотива. Дизельный локомотив включает раму с первой несущей продольной балкой и со второй несущей продольной балкой, причем продольные несущие балки распложены с боковым смещением перпендикулярно направлению движения. Между первой продольной несущей балкой и второй продольной несущей балкой и ниже продольных несущих балок расположен бак дизельного топлива. Топливный бак ограничивает внутреннее пространство бака.
Из CN 203876765 U известна структура дизельного локомотива, причем структура транспортного средства включает раму. Рама транспортного средства включает первую продольную несущую балку и вторую продольную несущую балку, причем в поперечном направлении между первой продольной несущей балкой и второй продольной несущей балкой установлен топливный бак.
Из CN 200995684 Y известен дизельный локомотив с кузовом транспортного средства и топливным баком. Топливный бак расположен под кузовом транспортного средства. Топливный бак имеет несколько разделительных стальных пластин, проходящих в продольном направлении транспортного средства. Разделительные стальные пластины размещены полностью во внутреннем пространстве бака.
Из CN 2752119 Y известен дизельный локомотив с рамой транспортного средства и топливным баком, причем рама транспортного средства включает две проходящие параллельно в продольном направлении продольные несущие балки. Бак транспортного средства размещен в поперечном направлении между продольными несущими балками рамы транспортного средства. Продольные несущие балки выполнены без промежутков.
Задачей изобретения является создать усовершенствованное рельсовое транспортное средство.
Эту задачу решают посредством рельсового транспортного средства по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Установлено, что усовершенствование топливного бака рельсового транспортного средства может обеспечить наличие у продольной несущей балки первого участка продольной несущей балки и второго участка продольной несущей балки, причем топливный бак включает стенки бака и, по меньшей мере, первую несущую консоль, причем стенки бака ограничивают внутреннее пространство бака, накапливающее топливо, причем первая несущая консоль, по меньшей мере, на отдельных участках соединена со стенками бака, причем первая несущая консоль, по меньшей мере, на отдельных участках размещена во внутреннем пространстве бака, причем первая несущая консоль предназначена для передачи силовых нагрузок между первым участком продольной несущей балки и вторым участком продольной несущей балки рамы рельсового транспортного средства.
Преимуществом такой компоновки является возможность отказаться от дополнительной продольной несущей балки для соединения первого участка продольной несущей балки со вторым участком продольной несущей балки и обеспечение возможности передачи силовых нагрузок между первым участком продольной несущей балки и вторым участком продольной несущей балки через топливный бак за счет его встроенной установки. Это обеспечивает также особенно большой накопительный объем топливного бака. Топливный бак обладает также особенно высокой прочностью при столкновении. Топливный бак имеет также особенно малый вес относительно его накопительного объема. Потребность в монтажном пространстве также особенно мала. Кроме этого предложен однокамерный бак, что обеспечивает возможность отказаться от дополнительных устройств управления и регулировки, а также от дополнительных трубопроводов по сравнению с многокамерным баком.
В следующем варианте осуществления изобретения первая несущая консоль имеет верхний пояс. На верхнем поясе на обращенной от внутреннего пространства бака стороне верхнего пояса расположено монтажное приспособление для установки приводного узла рельсового транспортного средства. Это обеспечивает особенно низкое расположение центра тяжести рельсового транспортного средства. Также обеспечена малая высота подачи топлива из топливного бака.
В следующем варианте осуществления изобретения верхний пояс включает первый участок и, по меньшей мере, второй участок верхнего пояса, причем первый участок верхнего пояса более удален от внутреннего пространства бака, чем второй участок верхнего пояса. На втором участке верхнего пояса расположено монтажное приспособление. Это дополнительно улучшает расположение центра тяжести приводного узла.
Первая несущая консоль имеет полку. Полка включает первый участок полки, причем первый участок полки расположен во внутреннем пространстве бака. Стенки бака включают дно бака. Дно бака ограничивает снизу внутреннее пространство бака. Первый участок полки соединен с дном бака. Это обеспечивает особенно высокую жесткость стенок бака в зоне дна бака.
В следующем варианте осуществления изобретения полка проходит в продольном направлении. Верхний пояс закреплен на полке и ориентирован перпендикулярно полке.
В следующем варианте осуществления изобретения первый участок полки разграничивает во внутреннем объеме бака первый участок внутреннего пространства бака и второй участок внутреннего пространства бака. В первом участке полки выполнено отверстие. Отверстие соединяет первый участок внутреннего пространства бака со вторым участком внутреннего пространства бака. Это обеспечивает улучшение характеристики нагона топлива во внутреннем пространстве бака. Одновременно это обеспечивает контролируемый поток топлива к точке отбора на дне бака.
В следующем варианте осуществления изобретения стенки бака включают переднюю боковую стенку бака и заднюю боковую стенку бака. Передняя и задняя боковые стенки бака по частям ограничивают внутренне пространство бака. Передняя боковая стенка бака расположена со смещением относительно задней боковой стенки бака. Полка расположена между передней боковой стенкой бака и задней боковой стенкой бака, причем полка соединена первым линейным концом с передней боковой стенкой бака, а вторым линейным концом с задней боковой стенкой бака. Это обеспечивает топливному баку при столкновении особенно высокую прочность, в частности в продольном направлении.
В другом варианте осуществления изобретения стенки бака включают верхнюю сторону бака, ограничивающую внутреннее пространство бака сверху, причем полка включает второй участок полки, причем второй участок полки расположен вне внутреннего пространства бака и выступает за пределы верхней стороны бака. Это предотвращает нагрузки на верхнюю сторону бака и ее можно выполнить особенно тонкостенной. Второй участок полки обеспечивает безопасную передачу силовой нагрузки на несущую консоль.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения верхняя сторона бака, выполнена, по меньшей мере, частично корытообразной и ограничивает, по меньшей мере, частично объем приемного уловителя. Таким образом, посредством приемного уловителя надежно улавливают жидкость, возможно вытекающую из приводного узла при его повреждении.
В следующем варианте осуществления изобретения топливный бак имеет боковую несущую консоль, причем боковая несущая консоль расположена со смещением относительно первой несущей консоли, причем боковая несущая консоль ограничивает внутреннее пространство бака сбоку.
Между боковой несущей консолью и первой несущей консолью расположена, по меньшей мере, первая поперечная несущая консоль, причем первая поперечная несущая консоль соединяет первую несущую консоль с боковой несущей консолью. Это обеспечивает возможность передачи особых силовых нагрузок при боковом ударе в топливный бак от боковой несущей консоли на первую несущую консоль через первую поперечную несущую консоль, за счет чего топливный бак и при боковом ударе выдерживает высокие ударные нагрузки.
В следующем варианте осуществления изобретения первая поперечная несущая консоль проходит по всей высоте внутреннего пространства бака и соединена, по меньшей мере, частично, сверху – с верхней стороной бака, а снизу – с дном бака.
В следующем варианте осуществления изобретения топливный бак имеет вторую несущую консоль бака и, по меньшей мере, вторую поперечную несущую консоль бака, причем вторая несущая консоль бака расположена со смещением относительно первой несущей консоли бака, причем вторая поперечная несущая консоль бака расположена между первой несущей консолью и второй несущей консолью и соединяет первую несущую консоль со второй несущей консолью, причем первая и вторая несущие консоли выполнены, предпочтительно идентично. Это обеспечивает возможность сократить количество монтажных деталей.
В следующем варианте осуществления изобретения первая поперечная несущая консоль бака и вторая поперечная несущая консоль бака расположены в одной плоскости. Дополнительно или альтернативно первая несущая консоль бака смещена в продольном направлении относительно второй поперечной несущей консоли. Дополнительно или альтернативно первая и/или вторая поперченная несущая консоль расположена перпендикулярно первой несущей консоли. Дополнительно или альтернативно первая и/или вторая поперечная несущая консоль бака имеет L-образный профиль.
В другом варианте осуществления изобретения топливный бак имеет соединительную несущую консоль, причем соединительная несущая консоль соединена с внешней стороны со стенками бака, причем соединительная консоль сужается с увеличением отстояния от стенок бака.
В следующем варианте осуществления изобретения рельсовое транспортное средство включает продольную несущую балку и описанный выше топливный бак, причем продольная несущая балка включает первый участок продольной несущей балки и расположенный со смещением в продольном направлении второй участок продольной несущей балки, причем между первым участком продольной несущей балки и вторым участком продольной несущей балки распложен топливный бак, причем первая несущая консоль состыкована с первым участком несущей продольной балки и со вторым участком продольной несущей балки, причем первая несущая консоль предназначена для передачи силовых нагрузок в продольном направлении между первым участком несущей продольной балки и вторым участком продольной несущей балки. Для этого, в частности, первая несущая консоль выполнена для передачи в продольном направлении ударной и/или растягивающей нагрузки между первым участком продольной несущей балки и вторым участком продольной несущей балки.
Описанные выше характеристики, признаки и преимущества данного изобретения более ясно и подробно раскрыты в нижеследующих примерах выполнения с привлечением чертежей, на которых представлено следующее:
фиг. 1 – аксонометрия рельсового транспортного средства;
фиг. 2 – вид снизу рельсового транспортного средства по фиг. 1;
фиг. 3 – фрагмент аксонометрии рельсового транспортного средства по фиг. 1 и 2;
фиг. 4 – аксонометрия топливного бака рельсового транспортного средства по фиг. 1;
фиг. 5 – аксонометрия топливного бака по фиг. 4;
фиг. 6 – вид сверху топливного бака по фиг. 4;
фиг. 7 – разрез топливного бака по фиг. 6 в показанной на фиг. 6 плоскости А-А;
фиг. 8 – фрагмент продольного разреза рельсового транспортного средства по фиг. 1;
фиг. 9 – фрагмент продольного разреза по фиг. 8;
фиг. 10 – фрагмент разреза рельсового транспортного средства по фиг. 8 вдоль показанной на фиг. 8 плоскости В-В.
На фиг. 1 показана аксонометрия рельсового транспортного средства 10.
Далее для облегчения понимания фигур указаны ссылка на систему координат 15. Система координат 15 сформирована как правосторонняя система и включает ось х, ось y и ось z. При этом ось х направлена в сторону движения и соответствует продольному направлению рельсового транспортного средства 10. Ось y направлена перпендикулярно/в сторону от рельсового транспортного средства 10. Ось z соответствует направлению по высоте рельсового транспортного средства 10. Ось z направлена против направления силы тяжести.
Рельсовое транспортное средство 10 выполняют, в частности, в виде локомотива. Рельсовое транспортное средство 10 выполняют также в виде моторного вагона или в виде вагона на рельсовом ходу.
Рельсовое транспортное средство включает, например, первую поворотную тележку 20, вторую поворотную тележку 25, вагонный кузов 30, приводной узел 35 и топливный бак 40. При этом топливный бак 40 расположен в продольном направлении, например, под полом между первой поворотной тележкой 20 и второй поворотной тележкой 25. Топливный бак 40 проходит, по существу, по всей ширине (направление y) рельсового транспортного средства 10.
Приводной узел 35 выполнен в этом варианте осуществления изобретения в виде дизель-электрического двигателя. Приводной узел 35 включает, например, приводной двигатель 36, генератор 37 и систему охлаждения 38. Приводной двигатель 36 выполнен, например, в виде дизель-электрического агрегата и состыкован с замыканием вращательного момента с генератором 37. Система охлаждения 38 предназначена для охлаждения приводного двигателя 36. Очевидно, что возможны и другие варианты выполнения приводного узла 35. Приводной узел 35 распложен, по существу, над топливным баком 40. В топливном баке 40 находится топливо для приводного двигателя 36.
При выполнении рельсового транспортного средства 10 в виде вагона от приводного узла 35 можно отказаться и вместо него установить агрегат, например, в виде установки кондиционирования. Топливный бак 40 предназначен при этом для размещения топлива для этого агрегата.
На фиг. 2 показан вид снизу рельсового транспортного средства 10 по фиг. 1. При этом для наглядности не показаны различные компоненты, например поворотная тележка 20, 25.
Вагонный кузов 30 включает продольную несущую балку 45. Продольная несущая балка 45 расположена в этом варианте осуществления изобретения, например, по центру поперечного направления рельсового транспортного средства 10. Продольную несущую балку 45 называют также центральной продольной несущей балкой. Вагонный кузов 30 может дополнительно включать, например, две установленные продольные боковые несущие балки 46, первую поперечную балке 47 и вторую поперечную балку 48, причем каждая боковая продольная несущая балка 46 расположена со смещением относительно продольной несущей балки 45 и предназначена для ограничения рельсового транспортного средства 10 сбоку, причем поперечная несущая балка 47, 48 соединяет боковую продольную несущую балку 46 с продольной несущей балкой 45. Поперечная несущая балка 47, 48 проходит, например, в плоскости yz.
Продольная несущая балка 45 включает первый участок 50 продольной несущей балки и второй участок 55 продольной несущей балки. Первый участок 50 продольной несущей балки в продольном направлении (направлении х) расположен с отстоянием от второго участка 55 участок 50 продольной несущей балки. На обращенной от топливного бака 40 стороне первого участка 50 участок 50 продольной несущей балки расположена первая поперечная несущая балка 47. На обращенной в сторону топливного бака 40 стороне второго участка 55 продольной несущей балки расположена вторая поперечная несущая балка 48. Между первой поперечной несущей балкой 47 и второй поперечной несущей балкой 48 расположен топливный бак 40.
Топливный бак 40 включает первую стыковочную несущую консоль 60, вторую стыковочную несущую консоль 65, стенки 70 бака, первую несущую консоль 75 и, например, вторую несущую консоль 80. Количество несущих консолей 75, 80 и стыковочных несущих консолей 60, 65 свободно по выбору.
Стенки 70 бака включают переднюю боковую стенку 85 и заднюю боковую стенку 90. Передняя боковая стенка 85 и задняя боковая стенка 90 ограничивают внутреннее пространство 95 топливного бака 40 в продольном направлении.
Первая соединительная несущая консоль 60 первым линейным концом 96 соединена через первую поперечную несущую балку 47 с первым участком 50 продольной несущей балки. Вторым линейным концом 97 первой соединительной несущей консоли 60 первая стыковочная несущая консоль 60 соединена вне внутреннего пространства 95 бака с передней боковой стенкой 85 бака.
Первая несущая консоль 75 и вторая несущая консоль 80 расположены в продольном направлении между передней боковой стенкой 85 бака и задней боковой стенкой 90 бака с прохождением частично во внутреннем пространстве 95 бака. При этом несущая консоль 75, 80 на первом линейном конце 100 соединена во внутреннем пространство 95 бака с передней боковой стенкой 85 бака напротив пристыковки передней боковой стенки 85 бака к первой стыковочной несущей консоли 60. На втором линейном конце 105, расположенном со смещением в продольном направлении относительно первого линейного конца 100, в этом варианте осуществления изобретения - назад в направлении движения, несущая консоль 75, 80 во внутреннем пространстве 95 бака соединена с задней боковой стенкой 90 бака. Снаружи внутреннего пространства 95 бака задняя боковая стенка 90 бака первым концом 106 второй стыковочной несущей консоли 65 соединена напротив пристыковки задней боковой стенки 90 бака с несущей консолью 75, 80. Вторая соединительная несущая консоль 65, в свою очередь, соединена на втором конце 107 со второй поперечной несущей консолью 48. Вторая поперечная несущая консоль 48 соединяет вторую соединительную несущую консоль 65 со вторым участком продольной несущей консоли 55.
Первый участок 50 продольной несущей балки состыкован, например, с первой поворотной тележкой 20, а второй участок 55 продольной несущей балки состыкован со второй поворотной тележкой 25. Соединение первого участка 50 продольной несущей балки через первую поперечную несущую балку 47, первую соединительную несущую консоль 60, несущую консоль 75, 80, вторую соединительную консоль 65 и вторую поперечную несущую балку 48 со вторым участком 55 продольной несущей балки обеспечивает особенно компактное исполнение рельсового транспортного средства 10. В зоне топливного бака 40 отпадает необходимость в других дополнительных несущих консолей для обеспечения передачи силовых нагрузок между первым участком 50 продольной несущей балки и вторым участком 55 продольной несущей балки. В частности, несущая консоль 75, 80 способна, главным образом, полностью самостоятельно передавать действующие в продольном направлении рельсового транспортного средства 10 ударные и/или растягивающие нагрузки (например, от прицепленного к рельсовому транспортному средству 10 вагонного состава) между первым участком 50 продольной несущей балки и вторым участком 55 продольной несущей балки. Силовые нагрузки в несущей консоли 75, 80 физико-технически переходят предпочтительно в растяжение или давление, что предотвращает срезающую нагрузку на несущую консоль 75, 80.
Необходимо указать на то, что существует возможность отказаться от соединительной несущей консоли 60, 65 и/или от поперечной несущей балки 47, 48. Соединительная несущая консоль 60, 65 и поперечная несущая балка 47, 48 в этом варианте осуществления изобретения предназначены для особенно предпочтительного распределения нагрузки между первым участком 50 продольной несущей балки, несущей консолью 75, 80 и вторым участком 55 продольной несущей балки.
На фиг. 3 показан фрагмент аксонометрии рельсового транспортного средства 10 по фиг. 1. Стенки 70 бака включают также дно 110 бака. Дно 110 бака ограничивает внутреннее пространство 95 топливного бака 40 снизу.
Топливный бак 40 имеет также первую боковую несущую консоль 115 и вторую боковую несущую консоль 120. Первая боковая несущая консоль 115 смещена в поперечном направлении относительно второй боковой несущей консоли 120. При этом первая боковая несущая консоль 115 и вторая боковая несущая консоль 120 ограничивают внутреннее пространство 95 бака по бокам. Боковая несущая консоль 115, 120 ориентирована по одной линии с продольной боковой несущей балкой 46. Боковая несущая консоль 115, 120 бака соединена на переднем линейном конце с передней боковой стенкой 85 бака, а на заднем линейном конце – с задней боковой стенкой 90. Внизу боковая несущая консоль 115, 120 бака соединена с дном 110 бака.
Топливный бак 40 включает также, по меньшей мере, устройство 125 вентилирования. Устройство 125 вентилирования в этом варианте исполнения расположено, например, на передней боковой стенке 90 бака с боковым смещением относительно соединительной несущей консоли 60, 65.
Например, в передней боковой стенке 85 бака выполнено первое отверстие 130, и, например и, по меньшей мере, второе отверстие 135. Отверстие 130, 135 выполнено с возможностью закрывания. Например, через первое отверстие 130 во внутреннее пространство 95 бака заводят моющее приспособление, например шток мойки высокого давления. Первое отверстие 130 используют также для контроля внутреннего пространства 95 бака во время технического обслуживания. Второе отверстие 135 используют для отделения масла из топлива. Место расположения первого и/или второго отверстия 130, 135 выбирают в зависимости от цели использования в передней и/или задней боковой стенке 85, 90 бака. Чтобы прикрепить стенки 70 бака особенно плотно к поверхности кожуха, от выполнения там отверстий 130, 135 отказываются. В этом случае обеспечена особенно высокая надежность топливного бака 40 при столкновении.
Поперечное сечение соединительной несущей консоли 60, 65 сужается с увеличением отстояния от передней боковой стенки 85 бака. Соединительная несущая консоль 60, 65 включает с каждой стороны проходящий в продольном направлении первый коробчатый участок 136 и проходящий в продольном направлении второй коробчатый участок 137, каждый с коробчатым поперечным сечением. Первый коробчатый участок 136 снизу соединен проходящей перпендикулярно (в направлении y)поперечной вертикальной стенкой 138 со вторым коробчатым участком 137.
На фиг. 4 показана аксонометрия топливного бака 40.
Стенки 70 бака имеют верхнюю сторону 140 бака. Верхняя сторона 140 бака ограничивает внутреннее пространство 95 бака сверху. Верхняя сторона 140 бака соединена с боковой несущей консолью 115, 120 бака, передней боковой стенкой 85 бака и с задней боковой стенкой 90 бака.
Верхняя сторона 140 бака в этом варианте осуществления изобретения выполнена корытообразно. При этом глубина верхней стороны 140 бака по центру больше, чем на границе с боковой несущей консолью 115, 120 бака. Передняя боковая стенка 85 бака и задняя боковая стенка 90 бака, а также боковая несущая консоль 115, 120 бака выступают за пределы верхней стороны 140 бака. Также выполнена переборка 145 (показана на фиг. 4 штрих-пунктиром). Переборка 145 ограничивает вместе с боковой несущей консолью 115, 120, верхней стороной 140 бака и передней боковой стенкой 85 бака объем уловителя 150. Объем уловителя 150 предназначен для улавливания в случае повреждения приводного узла 35 выходящей жидкости и для предотвращения вытекания жидкости в окружающую среду. В верхней стороне 140 бака выполняют также ревизионной окошко 160.
Между задней боковой стенкой 90 бака и переборкой 145 установлено, например, подающее устройство 155 для заполнения внутреннего пространства 95 бака топливом.
Первая несущая консоль 75 и вторая несущая консоль 80 в этом варианте осуществления изобретения выполнены, например, идентично. Возможно также разное выполнение несущих консолей 75, 80. Первая несущая консоль 75 имеет первую полку 165 и первый верхний пояс 170. Вторая несущая консоль 80 имеет вторую полку и второй верхний пояс 180. Полка 165, 175 проходит в продольном направлении (плоскость xz) параллельно боковой несущей консоли 115, 120 бака. Верхний пояс 170, 180 закреплен в верхней части полки 165, 175, предпочтительно приварен. Верхний пояс 170, 180 ориентирован при этом вертикально полке 165, 175.
Верхний пояс 170, 180 имеет соответственно первый участок 185 верхнего пояса, второй участок 190 верхнего пояса и третий участок 195 верхнего пояса. Третий участок ё95 верхнего пояса соединяет первый участок 185 верхнего пояса со вторым участком 190 верхнего пояса. Первый участок 185 верхнего пояса расположен выше второго участка 190 верхнего пояса. Третий участок 195 верхнего пояса расположен под углом, предпочтительно под большим углом к первому участку 185 верхнего пояса и ко второму участку 190 верхнего пояса. Первый участок 180 верхнего пояса граничит с боковой стенкой 85, 90 бака. Третий участок 195 верхнего пояса расположен предпочтительно в продольном направлении по центру полки 165, 175. Первый участок 180 верхнего пояса проходит также, например, параллельно третьему участку 195 верхнего пояса.
Топливный бак 40 имеет первую поперечную несущую консоль 200 бака, вторую поперечную несущую консоль 205 бака и, по меньшей мере, третью поперечную несущую консоль 210 бака.
Между первой боковой несущей консолью 115 бака и первой несущей консолью 75 расположена первая поперечная несущая консоль 200 бака. Первая поперечная несущая консоль 200 бака соединена вверху с верхней стороной 140 бака, внизу – с дном 110 бака, сбоку - с первой боковой несущей консолью 115 и с первой несущей консолью 75.
Между первой несущей консолью 75 и второй несущей консолью 80 расположена вторая поперечная несущая консоль 205 бака. При этом вторая поперечная несущая консоль 205 бака соединена внизу с дном 110 бака, вверху – с верхней стороной 140 бака, а также сбоку - с первой боковой несущей консолью 115 и с первой несущей консолью 75, предпочтительно сваркой.
Третья поперечная несущая консоль 210 бака расположена между второй боковой несущей консолью 120 и второй несущей консолью 80. Третья поперечная несущая консоль 210 бака соединена сбоку со второй несущей консолью 80 и со второй боковой несущей консолью 120 бака, а также вверху – с верхней стороной 140 бака и внизу – с дном 110 бака.
Первая поперечная несущая консоль 200 бака и вторая поперечная несущая консоль 205 бака, предпочтительно и третья поперечная несущая консоль 210 бака расположены предпочтительно в одной общей плоскости, в частности, в общей плоскости yz. Это обеспечивает топливному баку 40 особенно прочное исполнение. Первая поперечная несущая консоль 200 бака и/или вторая поперечная несущая консоль 205 бака и/или третья поперечная несущая консоль 210 бака можно устанавливать также со смещением в продольном направлении относительно других поперечных несущих консолей. В частности, небольшое смещение обеспечивает преимущество в производстве при сварке поперечной несущей консоли 200, 205, 210 с полкой 165, 175.
В этом варианте осуществления изобретения в продольном направлении установлено несколько первых поперечных несущих консолей 200, несколько вторых поперечных несущих консолей 205 и несколько третьих поперечных несущих консолей 210. Можно выбирать любое количество поперечных несущих консолей 200, 205, 210. При этом количество поперечных несущих консолей 200, 205, 210, например, соответственно идентично. Также возможно различное количество поперечных несущих консолей 200, 205, 210 относительно друг друга.
На фиг. 5 показана аксонометрия топливного бака 40. При этом для наглядности стенки 70 бака частично не показаны, чтобы показать внутреннее пространство 95 бака.
Поперечная несущая консоль 200, 205, 210 в этом варианте осуществления изобретения выполнена из L-образного профиля, причем длинное плечо 211 L-образного профиля проходит по все высоте внутреннего пространства 95 бака, а короткое плечо 212 L-образного профиля соединено с верхней стороной 140 бака. Поперечная несущая консоль 200, 205, 210 может быть выполнена и из другого профиля.
С прилеганием к первому линейному концу 100 и ко второму линейному концу 105 несущей консоли 75, 80 установлен первый элемент 215 жесткости. Первый элемент 215 жесткости имеет L-образный профиль и соединен вверху с верхним поясом 170, 180, предпочтительно сваркой. С боку первый элемент 215 жесткости соединен с полкой 165, 175. В этом варианте осуществления изобретения первый элемент 215 жесткости установлен соответственно на внешней стороне полки 165, 175. Первый элемент 215 жесткости может быть установлен также на внутренней стороне полки 165, 175. Первый элемент 215 жесткости образует вместе с первым верхним поясом 170 и первой полкой 165 третий участок 216 короба с коробчатым поперечным сечением. Для образования четвертого участка 217 короба на второй полке 175 и на втором верхнем поясе 180 установлен дополнительный первый элемент 215 жесткости. Первый и четвертый участки 216, 217 короба обеспечивают жесткость несущей консоли 75, 80, в частности, в зоне передней и задней боковой стенки 115, 120 бака. Третий участок 216 короба установлен на одной прямой с первым участком 136 короба, а четвертый участок 217 короба установлен на одной прямой со вторым участком 137 короба, за счет чего привязка несущей консоли 65, 80 к соединительной несущей консоли 60, 65 выполнена особенно жесткой на изгиб, что обеспечивает предотвращение повреждения сварочных швов между несущей консолью 75, 80 и передней и задней боковой стенками 85, 90 бака.
Несущая консоль 75, 80 включает также второй элемент 220 жесткости. Второй элемент 220 жесткости выполнен, например, из U-образного профиля и установлен между нижним концом полки 165, 175 и дном 110 бака. Второй элемент 220 жесткости ориентирован в продольном направлении аналогично полке 165, 175. Второй элемент 220 жесткости соединяет полку 165, 175 с дном 110 бака.
Дополнительно несущая консоль 75, 80 включает третий элемент 225 жесткости. Третий элемент 225 жесткости проходит в направлении z и выполнен, например, из U-образного профиля. Третий элемент 225 жесткости расположен сбоку на обращенной к боковой несущей консоли 115, 120 бака стороне полки 165, 175. Первая поперечная несущая консоль 200 и третья поперечная несущая консоль 210 соединены соответственно сбоку с третьи элементом 225 жесткости.
Первая полки 165 разделяет внутреннее пространство 95 бака на первый участок 230 внутреннего пространства бака и на второй участок 235 внутреннего пространства бака. Вторая полка 175 ограничивает сбоку второй участок 235 внутреннего пространства бака и ограничивает сбоку третий участок 240 внутреннего пространства бака. При этом первый участок 245 полки 165, 175 расположен во внутреннем пространстве 95 бака. Первый участок 245 полки соединен с дном 110 бака через третий элемент 225 жестокости.
Для обеспечения обмена топлива между участками 230, 235, 240 внутреннего пространства бака в первом участке 245 полки выполнено третье отверстие 250. Третье отверстие 250 гидравлически соединяет первый участок 230 внутреннего пространства бака со вторым участком 235 внутреннего пространства бака. Третье отверстие 250 во второй полке 175 гидравлически соединяет второй участок 235 внутреннего пространства бака с третьи участком 240 внутреннего пространства бака. Первый участок 245 полки выполняет при этом функцию волнорезной пластины и улучшает волнообразование топлива в поперечном направлении внутреннего пространства 95 бака. В частности, в первом участке 245 полки можно выполнить несколько третьих отверстий 250 с отстоянием друг от друга. Особенно предпочтительно выполнение третьего отверстия 250 с примыканием ко дну 110 бака.
Дополнительно в поперечной несущей консоли 200, 205, 210 выполнено, по меньшей мере, четвертое отверстие 255. Четвертое отверстие 255 гидравлически соединяет друг с другом два участка 230, 235, 240 внутреннего пространства бака, разделенные поперечной несущей консолью 200, 205, 210. При этом поперечная несущая консоль 200, 205, 210 улучшает волнообразование топлива в продольном направлении внутреннего пространства 95 бака.
Полка 165, 175 проходит по всей длине внутреннего пространства 95 бака и выполнена при этом монолитной и из одного материала. Полка 165, 175 соединена при этом первым линейным концом 100 несущей консоль 75, 80 с передней боковой стенкой 85 бака, а вторым линейным концом 105 с задней боковой стенкой 90 бака.
На фиг. 6 показан вид сверху топливного бака 40 по фиг. 5.
Верхняя сторона 140 бака включает первый элемент 260 верхней стороны бака (на фиг. 6 обозначен штрих-пунктиром), второй элемент 265 верхней стороны бака и третий элемент 270 верхней стороны бака.
Первый элемент 260 верхней стороны бака установлен в поперечном направлении между первой боковой несущей консолью 115 бака и первой полкой 165 первой несущей консоли75. С нижней стороны первый элемент 260 верхней стороны бака соединен соответственно с двумя установленными рядом первыми поперечными несущими консолями 200 бака. Чтобы обеспечить особенно хорошую сварку первого элемента 200 верхней стороны бака с первой поперечной несущей консолью 200, короткое плечо 212 L-образного профиля первой поперечной несущей консоли 200 расположено на верхней стороне ниже первого элемента 260 верхней стороны бака и первый элемент 260 верхней стороны бака сварен с коротким плечом 212.Второй элемент 265 верхней стороны бака установлен в поперечном направлении между первой полкой 165 и второй полкой 175. При этом особенно предпочтительно, чтобы и вторая поперечная несущая консоль 205 также имела L-образный профиль, причем короткое плечо 212 L-образного профиля расположено на верхней стороне ниже второго элемента 265 верхней стороны бака, причем второй элемент 265 верхней стороны бака сварен с коротким плечом 212 второй поперечной несущей консоли 205.
В поперечном направлении третий элемент 270 верхней стороны бака установлен между второй полкой 175 и второй боковой несущей консолью 120. Третий элемент 210 верхней стороны бака выполнено зеркально симметрично плоскости 271 симметрии, расположенной в центре транспортного средства и также имеет, например, L-образный профиль, причем короткое плечо 212 L-образного профиля распложено ниже третьего элемента 270 верхней стороны бака и третий элемент 270 верхней стороны бака сварен соответственно с двумя распложенными рядом третьими поперечными несущими консолями 210 бака.
На фиг. 7 показано поперечное сечение вдоль плоскости А-А сечения по фиг. 6.
Первый элемент 260 верхней стороны бака и третий элемент 270 верхней стороны бака расположены, например, в одной плоскости XY и, тем самым, под углом к полку 165, 175. Под первым и третьим элементами 260, 270 верхней стороны бака расположен второй элемент 265 верхней стороны бака. Первый элемент 260 верхней стороны бака и третий элемент 270 верхней стороны бака выполнены плоскими, а в отличие от этого второй элемент 265 верхней стороны бака имеет перегиб 270, расположенный по центру транспортного средства.
Во втором участке 235 внутреннего объема бака установлено со смещением в поперечном направлении относительно друг друга несколько волнорезных пластин 280, чтобы дополнительно уменьшить волнообразование в топливе и во втором участке 235 бака. От волнорезной пластины можно, конечно, отказаться. Возможна установка только одной волнорезной пластины 280.
На фиг. 8 показан продольный разрез в плоскости xz, проходящей по центру транспортного средства. Приводной узел 35 расположен над топливным баком 40. При этом особенно предпочтительно, чтобы приводной двигатель 36 был расположен полностью над приемным уловителем 150.
На фиг. 9 показан фрагмент продольного разреза по фиг. 8 рельсового транспортного средства 10, причем приводной узел 35 не показан. Полка 165, 175 включает наряду с первым участком 245 полки, расположенным во внутреннем пространстве 95 бака, второй участок 285 полки. Второй участок 285 полки расположен вне внутреннего пространства 95 бака над верхней стороной 140 бака. Над вторым участком 285 полки примыкает верхний пояс 170, 180. Второй участок 285 полки выступает за пределы верхней стороны 140 бака. На обращенной от внутреннего пространства 95 бака стороне верхнего пояса 170, 180 установлено опорное приспособление 290. На опорном приспособлении 290 установлен приводной двигатель 36, и оно соединяет приводной двигатель 36 с несущей консолью 75, 80. Расположение опорного приспособления 290 на втором участке 190 верхнего пояса обеспечивает возможность особенно низкой установки приводного двигателя 36. Это обеспечивает рельсовому транспортному средству 10 особенно низкое и эффективное расположение центра тяжести.
На фиг. 10 показан поперечный разрез рельсового транспортного средства 10 вдоль плоскости В-В по фиг. 8. Для наглядности вагонный кузов 30 на фиг. 10 не показан.
В этом варианте осуществления четвертое отверстие 255 и второе отверстие 135 расположены на одной линии и на одной оси, проходящей направлении х. Это обеспечивает возможность проведения контрольного инструмента через все внутреннее пространство 95 бака, например, для контроля и/или очистки внутреннего пространства 95 бака.
Опорное приспособление 290 перенаправляет силовое воздействие от приводного узла 35, в частности от приводного двигателя 36, на несущую консоль 75, 80, причем несущая консоль 75, 80 улавливает через соединительную несущую консоль 60, 65 и поперечную несущую балку 47, 48 силовое воздействие на участок 50, 55 продольной несущей консоли. Это обеспечивает возможность отказаться от дополнительных несущих консолей для передачи растягивающих или опорных усилий между первым участком 50 продольной несущей балки и вторым участком 55 продольной несущей балки. Также можно отказаться от дополнительной несущей консоли для крепления приводного узла 35, в частности для крепления приводного двигателя 36 и генератора 37.
Вышеописанное исполнение рельсового транспортного средства 10 обеспечивает возможность выполнить особенно высокие требования к структурной прочности топливного бака 40, например, в рамках сценария схода с рельс при боковом ударе автомобиля в топливный бак 40. В частности, это обеспечивает высокую устойчивость к пробиванию стенок 70 бака, в частности в зоне дна 110 бака, передней и/или задней боковой стенки 85, 90 бака или боковой несущей консоли 115 бака. Двутавровое выполнение несущей консоли 75, 80, верхний пояс 170, 180 и дно 110 бака обеспечивают возможность избежать пустот, сокращающих эффективный накопительный объем внутреннего пространства 95 бака. Это обеспечивает топливному баку 40 особенно большой накопительный объем.
За счет выполнения третьего и четвертого отверстия 250, 255 поперечная несущая консоль 200, 205, 210 и несущая консоль 75, 80 эффективно гасят волны топлива во внутреннем пространстве 95 бака.
За счет состыковки полки 165, 175 с дном 110 бака можно отказаться от дополнительного нижнего пояса на несущей консоли 75, 80, что максимально увеличивает накопительный объем.
Кроме этого описанные по фиг. 1-10 соединения в рельсовом транспортном средстве 10, в частности в топливном баке 40, выполняют в виде сварных соединений, за счет чего отпадает необходимость в других дополнительных уплотнительных элементах. Это обеспечивает также эффективное улавливание силовых нагрузок.
Необходимо указать на то, что стенки 70 топливного бака, в частности дна 110 бака, выполнены однослойными. Понятно, что стенки 70 бака могут быть выполнены и многослойными.
Кроме этого поперечные несущие консоли 200, 205, 210 обеспечивают высокую жесткость в поперечном направлении и передачу силовых нагрузок от боковых несущих консолей 115, 120 бака в поперечном направлении на несущие консоли 75, 80 и через несущие консоли 75, 80 на участок 50, 55 продольной несущей балки. Это обеспечивает топливному баку 40 при сходе с рельс транспортного средства 10 особенно эффективное противодействие прониканию, что способствует предотвращению протечек в случае столкновения. Топливный бак 40 обладает также особенно высокой безопасностью при боковом ударе. При сходе с рельс транспортного средства 10 обеспечена также возможность опирания на топливный бак 40 без его повреждения.
Описанное выше исполнение топливного бака 40 обеспечивает также модульное исполнение рельсового транспортного средства 10. Подводя итоги, можно сказать, что описанный выше топливный бак 40 обеспечивает соответствие многочисленным требованиям к накопительному объему, структуре, безопасности при столкновении и возможность увязывания несущих компонентов в конструктивной группе.
Не смотря на то, что изобретение подробно проиллюстрировано и описано на примере предпочтительного варианта его осуществления, оно не ограничено раскрытыми примерами и специалист сможет вывести из него другие варианты без нарушения объема его правовой защиты.
Реферат
Изобретение относится к топливному баку рельсового транспортного средства. Рельсовое транспортное средство включает продольную несущую балку и топливный бак. Топливный бак включает стенки и несущую консоль. Стенки бака ограничивают внутреннее пространство бака для накопления топлива, причем несущая консоль соединена со стенками бака. Продольная несущая балка включает первый участок продольной несущей балки и смещенный в продольном направлении рельсового транспортного средства второй участок продольной несущей балки. Причем топливный бак расположен между первым и вторым участками продольной несущей балки. Несущая консоль состыкована с первым и вторым участками продольной несущей балки. Несущая консоль расположена частично во внутреннем пространстве бака. Несущая консоль расположена в продольном направлении между первым и вторым участками продольной несущей балки. Причем несущая консоль предназначена для предпочтительно полной передачи силовых нагрузок в продольном направлении рельсового транспортного средства между первым и вторым участками продольной несущей балки. Технический результат заключается в повышении защиты топливного бака при столкновении. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.
