Вагонами хопперами в железнодорожном подвижном составе называются саморазгружаемые вагоны в форме бункера. Торцевые стены таких вагонов выполнены под уклоном в 41-60 градусов для разгрузки самотеком разных сыпучих материалов. В своей нижней части вагон хоппер имеет разгрузочные люки, из-за которых он и получил свое название потому, что англичане все небольшие люки называют «хопперами» (от англ. hop – прыгать).
Грузовые хопперы бывают открытого и закрытого типа. Первые применяются для грузов, не боящихся атмосферной влаги, вторые – для грузов, требующих защиты от осадков. Модели хопперов отличаются по методу отсыпки груза – между рельсами или по внешним сторонам от них. И по методу управления разгрузочными люками – механическому или ручному. Кузова вагонов установлены на 4-осные типовые тележки и имеют автоматические тормоза и автосцепку.
В специализированных 4-осных хопперах окатышевозах транспортируют окатыши. В таких же вагонах, но других моделей, перевозят торф, горячий агломерат, кокс, руду, и уголь. Внутренняя обшивка вагонов для горячей сыпучей смеси выполнена с небольшим зазором с основными стенками его корпуса.
Для перевозки цемента используется крытый 4-осный хоппер цементовоз. Из таких хопперов выгрузка цемента производится при помощи специальных пневмовакуумных систем. Вагон хоппер для перевозки зерна, также представляет собой 4-осную модель крытого хоппера зерновоза.
В аналогичных вагонах разных моделей перевозят сажу (технический углерод), гранулированную сажу и минеральные удобрения. Выгружаются вагоны в пространство между рельсами. Разгрузочные люки открываются и закрываются вручную. Минеральные удобрения разгружаются на внешнюю сторону железнодорожного полотна. Сыпучая смесь поступает из бункера под напором сжатого воздуха.
Первые вагоны хоппер дозаторы появились в России в 50-х годах прошлого века. Путевое хозяйство РЖД использует, в основном, хоппер дозаторы ЦНИИ-ДВЗ, ЦНИИ-ДВЗМ и полувагоны хоппер дозаторы ВПМ-770. Эти вагоны используются для доставки и выгрузки балласта к фронту путевых работ. При строительных, ремонтных или профилактических работах на железной дороге, хоппер дозатор выгружает, укладывает в путь, выравнивает и дозирует разные виды балласта.
Хопперы не являются самоходным железнодорожным транспортом – их тянет локомотив, от компрессора которого питается пневматическая система вагона дозатора. Разные путевые работы определяют свою методику выгрузки балласта – это может быть середина пути, междупутье, обочина или вся ширина железнодорожного полотна.
При движении вагона хоппера, балластный материал поступает из люков нижних бункеров в дозирующее устройство, из которого он волочится по железнодорожному полотну слоем заданной толщины. Слой отсыпанного материала подпирает рамку дозатора, предотвращая неконтролируемое высыпание.
Дозирование балластного материала регулируется высотой рамки дозатора и управляется пневматической системой, в которую поступает сжатый воздух из компрессора головного локомотива. Для транспортирования и отсыпки балласта объединяют в единый состав от 20, до 25 вагонов. Такие составы получили название хоппер дозаторных вертушек. Вагоны загружаются балластным материалом на заводах, производящих щебенку или карьерах.
По пути следования вертушки вагоны последовательно отгружают балласт – следующий вагон не начнет отсыпать щебенку, пока не выгрузится первый. Хопперы ЦНИИ-ДВЗ и ЦНИИ-ДВЗМ, бункеры которых снабжены поворотными крышками, не могут прервать процесс отгрузки щебня.
Поэтому на участках железнодорожных путей, где отсыпка балласта невозможна (например, мосты), составу приходится делать возвратные движения до полной отгрузки очередного вагона. В этом случае, ВПМ-770 гораздо эффективнее – его бункеры имеют секторные затворы, поэтому выгрузку щебенки можно прервать в любой момент.
Совсем маленькие хопперы трудятся на узкоколейных железных дорогах. Грузоподъемность такого «малыша» всего 12,5 тонны. Отсыпка балласта и его дозирование управляется специальными штурвалами, которые находятся сбоку вагона и на его торце. Все остальные функции вагончика дозатора аналогичны его большим собратьям.
