РЕЛЬСОВАЯ ПРОКЛАДКА Российский патент 1995 года по МПК E01B9/68 

Известно, что между подошвой железнодорожного рельса и лежащим под ней основанием рельса, на котором покоится рельс, размещают прокладку, играющую роль амортизатора между рельсом и основанием с тем, чтобы ограничить передачу динамических сил на основание. Прокладка также изолирует рельс от основания в электрическом отношении, если требуется пропустить через рельс электрический ток, например, для обеспечения сигнализации. В некоторых случаях такая прокладка содержит мембрану из эластомерного материала, например натурального каучука, с выступами, простирающимися в противоположных направлениях от ее двух основных сторон (патенты Великобритании NN 841776 и 2161524). Выступы могут, например, быть выполнены в форме цилиндрических стержней или ребер, идущих вдоль и/или поперек прокладки.

В некоторых прокладках, например, описанных в патенте Великобритании N 611753, авт. св. СССР N 180437 и патенте ФРГ N 2504165, выступы на одной прокладки не совпадают, т.е. не перекрываются, с выступами на противоположной стороне так, что когда мембрана находится в горизонтальном положении, ни одна вертикальная линия, проходящая через прокладку, не проходит более чем через один выступ. Считается, однако, что ни одна из этих прокладок не использовалась или не предлагалась для использования в узле рельса (рельсового) основания.

Известна прокладка, которая пригодна для позицирования между подошвой железнодорожного рельса и лежащим под ней основанием рельса для того, чтобы играть роль амортизатора между рельсом и основанием, прокладка содержит мембрану из эластомерного материала, имеющую выступы, простирающиеся от двух ее основных сторон таким образом, что когда мембрана находится в горизонтальном положении, ни одна вертикальная линия не проходит более чем через один выступ, отличающаяся тем, что она обладает большей жесткостью с одной стороны, чем с другой. Такая разница в жесткости между двумя сторонами прокладки желательна на изгибах железнодорожного пути и может быть получена путем изменения поперек прокладки состава материала, из которого она выполнена. Однако более приемлемо соотношение между общей площадью выступающего материала и общей площадью мембраны, свободной от выступов, было больше на более жесткой стороне прокладки, чем на менее жесткой стороне прокладки. Этого можно достичь, располагая выступы ближе друг к другу и/или дальше, где требуется большая жесткость [1]. Прокладка в предпочтительном варианте выполнена из так называемого инертного термопластичного эластомерного материала с высокой прочностью на изгиб, например термопластичного кополиэфирного эластомерного материала, который реализует Е.И.Дюпон де Немур анд Компани под названием "хайтрел" (патенты Великобритании NN 1323737, 1372630 и 1404340).

Когда прокладка, являющаяся вариантом осуществления предлагаемого изобретения, используется между рельсом и основанием рельса, то вместо прокладки подвергаемой только сжатию, как в известных рельсовых прокладках, описанных в патентах Великобритании N 841776 и 2161524, подкладка подвергается также сгибанию. Когда на прокладку воздействует лишь небольшая направленная вниз сила, мембрана принимает волнистую конфигурацию, но не касается рельса или основания рельса. При увеличении направленной вниз силы, воздействующей на прокладку, мембрана еще больше искривляется и сначала слегка касается рельса непосредственно над каждым выступом на нижней стороне мембраны и слегка касается основания непосредственно под каждым выступом на верхней стороне мембраны. Дальнейшее увеличение направленной вниз силы, воздействующей на прокладку, увеличивает площадь мембраны, которая соприкасается рельсом и основанием, и в конце концов бывает достигнута точка, когда дальнейшее увеличение направленной вниз силы, воздействующей на прокладку, не вызывает существенного дальнейшего опускания или искривления выступов или мембраны, если, как предполагается, материал прокладки имеет твердость по методу Йора "А", по крайней мере, 30, еще лучше около 40 или больше, даже 72 или более. Желаемое значение зависит, в частности, от ожидаемых направленных вниз сил, воздействующих на прокладку. Тот факт, что когда направленная вниз сила, воздействующая на прокладку, увеличивается, в конце концов достигнута точка, в которой дальнейшее увеличение силы не будет приводить к существенному дальнейшему сжатию или искривлению мембраны или выступов, имеет то преимущество, что когда над прокладкой проходит особенно тяжелый поезд, прокладка не становится настолько тоньше, и рельс не опускается так далеко, чтобы направленная вниз сила, создаваемая прижимной планкой и воздействующая на подошву рельса, стала неприемлемо низкой.

В предпочтительном варианте расстояние между двумя соседними выступами на одной и той же стороне мембраны, по меньшей мере, в полтора или, по меньшей мере, в два раза превосходит ширину двух выступов. Каждый выступ может быть островом; он может иметь круглую торцовую поверхность, в этом случае он может быть коротким цилиндром. Каждый выступ может быть удлиненным, если смотреть сверху, когда мембрана находится в горизонтальном положении, в этом случае он может быть выполнен как ребро, простирающееся вдоль всей длины прокладки, измеряемой в направлении, в котором транспортные средства должны двигаться над прокладкой, и каждый выступ может иметь прямоугольное поперечное сечение.

На фиг. 1 дан вид в плане первой прокладки, которая не является вариантом осуществления предлагаемого изобретения; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг.3 - вид в плане части прокладки, которая является вариантом осуществления предлагаемого изобретения; на фиг.4 - вид в разрезе по линии, указанной стрелками В-В на фиг.3 прокладки, изображенной на фиг.3; на фиг.5 - вид в плане части второй прокладки, которая не является вариантом осуществления предлагаемого изобретения; на фиг.6 - вид в разрез по линии, указанной стрелками С-С на фиг.5 второй прокладки.

На фиг.1 и 2 изображена прямоугольная прокладка 1, которая должна лежать между подошвой железнодорожного рельса и основанием рельса, например, бетонной железнодорожной шпалой, чтобы играть роль амортизатора для рельса, и если рельс должен использоваться для прохождения через него электрического тока, то изолировать его в электрическом отношении от оснований. Рельс должен простираться слева направо, т.е. транспортные средства, перемещающиеся вдоль рельса, будут перемещаться слева направо или справа налево над прокладкой. Рельс должен удерживаться так называемыми Р-Р - прижимными планками или е-прижимными планками, как показано в патенте Великобритании N 1213762 или 1510224, которые удерживаются закрепляющими прижимные планки устройствами, если основание рельса выполнено из бетона. Для предотвращения движения вдоль рельса в центре каждой боковой стороны прокладки выполнена по существу прямоугольная выемка 2 и в эту выемку будет выступать часть одного из закрепляющих прижимные планки устройств.

Материал, из которого выполнена прокладка путем формовки, является термопластичным кополиэфирным эластомерным материалом, обладающим высокой прочностью на изгиб и имеющим одновременный состав по всей прокладке. Прокладка содержит центральную мембрану 3, с обеих сторон которой выступают ребра 4, имеющие по существу прямоугольное поперечное сечение, все они идентичны и простираются по всей длине прокладки, т.е. в направлении движения транспортных средств над прокладкой. На каждой стороне ребра имеют ширину и отстоят друг от друга на расстоянии х, которое в три раза превышает у. Каждое ребро, за исключением ребер вблизи выемки 2, лежит по центру между двумя ребрами, выступающими с противоположной стороны мембраны, это относится также к прокладкам, изображенным на фиг.3 и 4. Толщина мембраны составляет в, а высота каждого ребра равна а, приемлемые значения которого находятся в диапазоне 0,5-0,75.

Прокладка, изображенная на фиг.1 и 2, является вариантом осуществления предлагаемого изобретения, поскольку ее ребра не расположены таким образом, чтобы одна боковая сторона обладала большей жесткостью, чем другая. Однако прокладка, изображенная на фиг.3 и 4, которая аналогична изображенной на фиг. 1 и 2, обладает большей жесткостью на боковой стороне, показанной на фиг.3 сверху, чем на стороне, показанной снизу, что объясняется тем обстоятельством, что ребра 4, все из которых имеют ширину у и во всех отношениях идентичны, расположены ближе друг к другу со стороны, показанной сверху. Шаг с между двумя ребрами, показанными слева на верхнем конце фиг.4, в показанном примере в три раза превышает ширину у ребер, а шаги b, c, f и g между другими парами соседних ребер на одной стороне мембраны составляют 1,125 с, 1,25 с и 1,5 с соответственно.

На фиг.5 и 6 изображена часть прокладки, которая является такой же, как на фиг.1 и 2, т.е. не является вариантом осуществления предлагаемого изобретения, за исключением того, что выступы на обеих сторонах представляют собой острова, каждый из которых полностью окружен частью мембраны 3, свободной от выступов. В иллюстрируемом случае каждый выступ имеет круглую торцовую поверхность и выполнен в форме короткого цилиндра или цилиндрического стержня 5, высота которого составляет 0,5-0,75 толщины мембраны 3. Все стержни идентичны и размещены с одинаковыми промежутками в рядах, простирающихся параллельно длине прокладки, и с одинаковыми промежутками в колонках, простирающихся параллельно ширине прокладки. За исключением краев прокладки каждый стержень находится напротив центра группы из четырех стержней, выступающих с противоположной стороны мембраны. Прокладка на фиг. 5 и 6 может быть модифицирована с тем, чтобы сделать ее более жесткой с одной стороны, чем с другой, путем размещения стержней 5 ближе друг к другу и/или дальше друг от друга на этой стороне, чем на другой стороне. Аналогичным образом ребра, изображенные на фиг.1 и 2 или на фиг.3 и 4 могут быть размещены дальше друг от друга на одной боковой стороне прокладки, чем на другой.

Использование: изобретение относится к строительству железнодорожных путей, в частности к подрельсовым прокладкам. Сущность изобретения: рельсовая прокладка содержит мембрану из эластомерного материала и выступы, выполненные на верхней и нижней ее сторонах и смещенные относительно друг друга, не проецируясь, один на другом. Прокладка выполнена с жесткостью, изменяющейся от одного ее края к другому, противоположного первому, причем жесткость в области первого края больше жесткости в области края, противоположного первому. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. РЕЛЬСОВАЯ ПРОКЛАДКА, размещаемая между подошвой железнодорожного рельса и основанием для выполнения функции амортизатора между ними, содержащая мембрану из эластомерного материала и выступы, выполненные на верхней и нижней ее сторонах и смещенные относительно друг друга, не проецируясь один на другой, отличающаяся тем, что она выполнена с жесткостью, изменяющейся от одного ее края к другому, противоположному первому, причем жесткость в области первого края больше жесткости в области края, противоположному первому. 2. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение общей площади выступов и общей площади мембраны, свободной от указанных выступов, больше на более жестком крае прокладки, чем на менее жестком. 3. Прокладка по п.2, отличающаяся тем, что выступы выполнены идентичными и размещены с шагом, уменьшающимся по ширине прокладки. 4. Прокладка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что каждый выступ отделен от смежных с ним выступов. 5. Прокладка по п.4, отличающаяся тем, что торцевая поверхность каждого выступа выполнена круглой. 6. Прокладка по п.5, отличающаяся тем, что каждый выступ выполнен цилиндрическим и высота его меньше его диаметра. 7. Прокладка по п.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что каждый выступ имеет торцевую поверхность и одно из измерений каждого выступа больше другого. 8. Прокладка по п.7, отличающаяся тем, что каждый выступ выполнен в виде ребра, простирающегося вдоль всей длины прокладки, причем все ребра ориентированы в направлении перемещения транспортного средства после укладки прокладки под рельс. 9. Прокладка по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что каждый выступ имеет прямоугольное поперечное сечение.