Устройство составных частей цистерны

В зависимости от устройства несущих элементов различают конструкции, в которых все основные нагрузки, действующие на цистерну, воспринимаются рамой котла, и конструкции, в которых эти нагрузки воспринимаются котлом (безрамные цистерны).

Четырехосная цистерна модели 15-1443 (рис. 7) грузоподъемностью 60 т имеет котел с полезной емкостью 71,7 м³, полной емкостью 73,1 м³ и с внутренним диаметром 3,0 м. Крепление котла на раме производится в средней 10 и в концевых его частях 1.

К крайним опорам котел притянут стяжными хомутами 2, предназначенными для предотвращения вертикальных и поперечных его перемещений относительно рамы.

Особенностью конструкции рамы цистерны модели 15-1443 является отсутствие боковых продольных балок, наличие мощных концевых балок и облегченных продольных боковых балок лишь по концам рамы. Отсутствуют также промежуточные поперечные балки. Вследствие этого масса тары цистерны уменьшилась на 1,4 т. При такой конструкции силы, действующие на цистерну, воспринимаются котлом, жесткость которого значительно выше жесткости продольных боковых балок, и затем через крайние его опоры передаются на тележки.

Рис. 7. Цистерна для светлых нефтепродуктов модели 15-1443

Котел включает цилиндрическую обечайку, сваренную из пяти продольных листов: нижнего 9—11 мм, двух боковых 8 и двух верхних 3 толщиной по 9 мм, двух днищ 7 толщиной 10 мм.

Для налива нефтепродуктов, осмотра внутренних частей котла и его очистки используется люк 5 диаметром 570 мм, герметически закрываемый крышкой. Крышка крепится к люку восемью откидными болтами. На опорное кольцо горловины люка ставят уплотненное кольцо из бензоморозостойкой резины. В люке 5 размещены привод основного затвора сливного прибора и две сегментные планки, укрепленные на уровнях и предназначенные для контроля за предельными уровнями налива груза. Рядом с люком размещен патрубок 6 установки предохранительно-впускного клапана. При наливе груза объем котла заполняется только на 98 %. Оставшиеся проценты свободного пространства предусматриваются на увеличение объема груза при его нагревании.

Все продольные листы и днища котла соединены стыковыми сварными швами. Внутренний диаметр котла 3000 мм, а наружная длина — 10 770 мм. Котел имеет нижний слив, оборудован универсальным сливным прибором. Для обеспечения полного слива продукта нижний броневой лист котла имеет уклон к сливному прибору, образованный выштамповкой нижнего листа на глубину 20—30 мм. Для подъема на цистерну с обеих сторон вблизи от люка закреплены металлические лестницы 4, а наверху сделана площадка безопасного обслуживания при осмотре и промывке котла. Внутри котла также имеется лестница, опирающаяся на нижний лист. Котел изготовлен из стали 09Г2С.

Котел на раме крепят в средних и концевых ее частях. Для компенсации изменения линейных размеров котла при изменении температуры внешнего воздуха только средняя часть котла жестко связана с рамой фасонными лапами (рис. 8) 3, приваренными к нижнему листу 1 и соединенными призонными болтами 2 с лапами 4 хребтовой балки 5 рамы.

Рис. 8. Крепление котла к раме

Концевые части котла свободно лежат на деревянных брусках 8, 9, укрепленных на шкворневых балках рамы. Для предотвращения вертикальных и поперечных перемещений предусмотрены стяжные хомуты 6, которыми концевые части котла при помощи винтовых муфт 7 крепятся к крайним опорам 10.

Универсальный сливной прибор (рис. 9) цистерн общего назначения служит для слива груза из котла, а при необходимости налива снизу при помощи насоса.

Рис. 9. Конструкция универсального сливного прибора.

Сливной прибор крепится к нижнему листу средней части котла. Слив производится через патрубок 8, приваренный к седлу клапана 3. Прибор состоит из штанги 2 и 9, клапана 3, крышки 11с запорным устройством 6. Открытие и закрытие клапана осуществляются вращением воротка 1, соединенного со штангой 9. В нерабочем положении вороток 1 должен быть опущен в горловину люка-лаза. Перед сливом крышка с запорным устройством должна быть отведена в сторону и подвешена на крючке 5. Прибор имеет патрубок 7 для подачи пара или горячей воды в полость 4 для разогрева груза в приборе.

В настоящее время на все вновь строящиеся цистерны для перевозки светлых нефтепродуктов устанавливаются сливные приборы с тремя независимыми затворами (рис. 10).

Рис. 10. Сливной прибор с тремя независимыми затворами.

Платформа

У рамной конструкции котел с устройствами устанавливается на платформу, включающую раму, тормозное и автосцепное оборудование и ходовую часть.

Платформа (рис. 11) состоит из рамы сварной конструкции, автоматического и стояночного тормозов, автоматических ударно-тяговых приборов и ходовой части.

Ходовая часть платформы состоит из двух двухосных тележек ЦНИИ 3-0 модели 18-100 по ГОСТ 9246-79.

Рис. 11. 4-х осная платформа

Ударно-тяговые приборы включают в себя автосцепку, поглощающий аппарат, тяговый хомут, клин хомута, крепление тягового хомута, балочку, центрирующую с двумя маятниками, расцепной рычаг.

Стояночный тормоз предназначен для затормаживания цистерны на погрузочно-разгрузочных пунктах.

Лестницы.Для устройства узлов и внутренней поверхности котла на нем у большинства цистерн установлена внутренняя лестница. Наружная лестница состоит из ступенек, площадок, поручней.

Предохранительная арматура.Для обеспечения эксплуатации железнодорожных цистерн, их загрузки и выгрузки используется предохранительно-контрольная арматура, часть из которой устанавливается на котлах.

Цистерны оборудованы предохранительными клапанами. Они имеют различное регулировочное давление от 0,07 до 20,0 МПа. Для нефти и нефтепродуктов – обычно 0,15 МПа. Устанавливаются также предохранительно-впусковые клапана.

При повышении давления в котле, на которое рассчитана пружина клапана, ее сопротивление преодолевается и клапан поднимается вверх, открывая выход газу в атмосферу. При снижении давления ниже атмосферного, сжимается пружина, впускной клапан опускается и сообщает полость котла с атмосферой.

Предохранительно-впускной клапан (рис. 12) имеет раздельную регулировку усилия затяжки пружины 1 клапана максимального давления 2 и пружины 3 вакуумного клапана 4. Регулировка клапанов производится на избыточное давление 0,15 МПа (1,5 кгс/см2) и на разряжение 0,01 - 0,02 МПа (0,1 - 0,2 кгс/см2). Для предотвращения нарушения регулировки на предохранительно впускной клапан устанавливаются две пломбы.

Рис. 12. Предохранительно – впускной клапан

Люк-лаз (рис. 13) диаметром 570 мм герметично закрывается крышкой 1. В новых конструкциях применяется крышка с ригельным запором, включающим ригель 6, откидной болт 5 и предохранительную скобу 2. Эта конструкция обеспечивает надежность уплотнения, удобство и безопасность обслуживания.

В горловине люка приварены сегменты 3 для контроля уровня наполнения и прикреплена внутренняя лестница для доступа внутрь котла.

Рис. 13. Люк-лаз с крышкой.