СПОСОБ СТЫКОВКИ РЕЛЬСОВ ЗВЕНЬЕВОГО ПУТИ Российский патент 1995 года по МПК E01B11/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам стыковки рельсов при укладке звеньевого пути.

Известна конструкция несимметричного рельсового стыка без отверстий в рельсах, у которого торцы рельсов охвачены стыковыми накладками для снижения деформаций, которые закреплены U-образными поперечными зажимами с помощью болтов, что предохраняет торцы рельсов от разрушения при вертикальных и горизонтальных деформациях.

Недостатком данной конструкции стыка является сложность крепления накладок и значительный прогиб консолей стыка под поездной нагрузкой, что приводит к появлению дополнительных динамических ударов в стыке из-за перелома траектории качения колеса. Дополнительные динамические нагрузки, возникающие в конструкции данного стыка, приводят к быстрому его расстройству и данный стык не применим при современных нагрузках на ось и скоростях движения подвижного состава.

Известен также несимметричный рельсовый стык на шпале, принятый в качестве прототипа, предназначенный для железнодорожных линий с движением поездов в одну сторону, в котором принимающий рельс жестко связан со шпалой, ось стыка расположена эксцентрично по отношению к оси шпалы и для смягчения ударов на стыке при движении в одном направлении стыковая подкладка смещена в этом же направлении.

Недостатком прототипа является малый срок службы из-за жесткой работы принимающего рельса, что вызывает угловые перемещения шпалы относительно ее продольной оси то в сторону отдающего рельса, то в сторону принимающего рельса. Динамическое воздействие в стыке от колесной пары воспринимается только одной шпалой, что приводит к быстрому нарастанию остаточных деформаций в балласте под нижней постелью шпалы и к появлению связанных с этим расстройств стыка.

Целью изобретения является снижение динамического воздействия подвижного состава на путь в зоне рельсового стыка за счет уменьшения его деформации и повышения за счет этого стабильности работы пути на двухпутных участках железных дорог с движением поездов в одну сторону.

Поставленная цель достигается тем, что при укладке звеньев рельсошпальной решетки изменяется эпюра шпал, при которой стык смещается относительно центра межшпального пространства в сторону набегающего колеса транспортного средства, при этом величину смещения определяют в зависимости от установленной скорости, а пять шпальных ящиков в зоне стыка выполнены с межосевым расстоянием 0,8L.

На фиг. 1 показан рельсовый стык, вид сбоку; на фиг.2 зона рельсового стыка, вид сбоку.

Способ стыковки рельсов звеньевого пути предусматривает укладку предварительно собранных звеньев 1 рельсошпальной решетки с помощью укладочного крана на земляное полотно и последующее соединение укладываемого звена с ранее уложенными стыковыми накладками 2. При укладке звеньев рельсошпальной решетки формируется несимметричный рельсовый стык, который состоит из консольных участков отдающего рельса 3 и принимающего рельса 4, расположенных на подкладках 5, которые опираются на стыковые шпалы 6 и 7. Стыкуемые концы рельсов 3 и 4 соединены между собой накладками 2 и стыковыми болтами 8. Подкладки 5 закреплены на стыковых шпалах 6 и 7 с помощью костылей 9. Колесная пара 10 подвижного состава с нагрузкой Р перемещается по поверхности катания рельсов от отдающего рельса 3 к принимающему рельсу 4.

Предлагаемый способ стыковки звеньевого пути предусматривает усиление эпюры шпал в зоне рельсового стыка, для чего вместо четырех нормальных шпальных ящиков выполняются пять шпальных ящиков с межосевым расстоянием между шпалами, равным 0,8L, где L расстояние между осями шпал при нормальной эпюре. Кроме того, смещение или эксцентриситет "е" несимметричного рельсового стыка рассчитывается в зависимости от установленной скорости движения поездов по следующей эмпирической зависимости е 1,5(V²/L), где V скорость (установленная) движения, км/ч; L расстояние между осями шпал при нормальной эпюре, мм.

При данном способе стыковки звеньев железнодорожного пути формируется несимметричный рельсовый стык, который работает под поездной нагрузкой следующим образом.

При прохождении поездным составом несимметричного стыка колесная пара 10 воздействует на консоль отдающего рельса 3, вызывая его деформацию. Через накладки 2 усилие передается на консоль принимающего рельса 4 и он деформируется вместе с отдающим рельсом 3. В связи с тем, что консоли обладают разной жесткостью, а именно, жесткость принимающего рельса 4 меньше жесткости отдающего рельса 3, принимающий рельс обладает большей податливостью, что уменьшает его возвышение над отдающим рельсом, а следовательно, и величину удара колеса о принимающий рельс 4 в процессе его накатывания на этот рельс. Колесная пара 10, оказавшись на консоли принимающего рельса 4, вызывает его дальнейшую деформацию, которая не влияет уже на величину динамического воздействия подвижного состава на путь в зоне стыка.

Таким образом, конструкция несимметричного рельсового стыка снижает динамическую нагрузку от подвижного состава на путь в зоне стыка и повышает его стабильность.

Технико-экономическое сравнение предлагаемого способа (при несимметричном стыке) с прототипом (с симметричным стыком) позволяет установить ряд преимуществ новой конструкции. При крайне незначительных затратах можно существенно повысить стабильность работы пути в зоне рельсового стыка и снизить угон пути на железнодорожных линиях с односторонним движением поездов. За счет уменьшения упругих деформаций консолей рельсового стыка снижаются величина ударной нагрузки в зоне стыка и кантование стыковых шпал, что уменьшает остаточные деформации в балласте и препятствует развитию выплесков.

Использование: в работах по укладке рельсов железнодорожного пути. Сущность изобретения: способ стыковки рельсов звеньевого пути заключается в том, что стыкуемые рельсы укладывают на шпалы, смещая ось стыка по отношению к оси симметрии последней шпалы звена в сторону отдающего рельса на величину, равную e = 1,5 (V²/L), где V - установленная скорость движения транспорта; L - расстояние между осями симметрии шпал вне зоны стыка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ СТЫКОВКИ РЕЛЬСОВ ЗВЕНЬЕВОГО ПУТИ, заключающийся в том, что стыкуемые рельсы укладывают на шпалы, смещая ось стыка по отношению к оси симметрии последней шпалы звена, и скрепляют концы рельсов боковыми накладками, отличающийся тем, что стык рельсов располагают на весу между шпалами, смещая его ось в сторону отдающего рельса на величину, равную

где v установленная скорость движения транспорта;
L расстояние между осями симметрии шпал вне зоны стыка. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают расстояние между осями симметрии стыковых двух шпал и по крайней мере между осями шпал двух пар по обе стороны от стыковых равным 0,8 · L.