ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК E01B9/50 

Изобретение относится к верхнему строению карьерного железнодорожного пути, в частности к устройствам прикрепления рельса к его основанию.

Известно промежуточное рельсовое скрепление, содержащее закрепленную на подрельсовом основании подкладку с ребордами, в каждой из которых образован паз, боковые грани которого выполнены под острым углом к плоскости подкладки, пружинную прутковую клемму П-образной формы, имеющей отогнутые концы, взаимодействующие с рельсом, среднюю часть, воспринимающую монтажную нагрузку, и петлю, отогнутую под углом к средней части и взаимодействующую с подкладкой, упругие прокладки, размещенные под рельсом и подкладкой, при этом средняя часть пружинной клеммы размещена в указанном пазу и поджата его боковыми гранями.

Известно также промежуточное рельсовое скрепление, содержащее подкладку с пазами типа "ласточкин хвост" и клинообразные пружинные клеммы с кольцами на концах, входящие в указанные пазы средней частью, заостренный конец пружинной клеммы выполнен с прямоугольным поперечным сечением, а средняя часть пружинной клеммы имеет поперечную выпуклость с обращенной вверх вершиной, при этом часть кольца выполнена в виде хорды, направленной свободным концом к рельсу. Кроме того, в рельсовом скреплении внешний радиус поперечной выпуклости пружинной клеммы равен радиусу отверстия паза подкладки.

Общей причиной, препятствующей получению технического результата, заключающегося в предотвращении разрушения рельсового скрепления в момент схода колес с рельс, являются низкие эксплуатационные свойства элементов скрепления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранное в качестве прототипа промежуточное рельсовое скрепление, включающее смонтированную на подрельсовом основании подкладку с двумя вертикальными, ограничивающими ложе подошвы рельса ребордами, в середине каждой из которых выполнен поперечный сквозной паз, и размещенный в последнем клин с плоской нижней гранью, опирающийся одним своим концом на верхнюю грань подошвы рельса, а другим концом на подкладку с внешней стороны от ее реборды, при этом клин выполнен с поперечным сечением, соответствующим форме паза в реборде подкладки.

Причины препятствующие получению технического результата, заключающегося в ограничении отклонения колесных пар в момент их схода с рельс и предотвращении разрушения элементов скрепления и шпал, являются низкие эксплуатационные свойства рельсового скрепления, обусловленные разрушением элементов скрепления, а также элементов, находящихся вне зоны скрепления, в частности шпалы, в момент схода колесных пар с рельс. Это имеет место на временных железнодорожных путях в карьере, которые практически невозможно содержать в соответствии с нормами эксплуатации в силу следующих факторов: постоянная переукладка пути по мере продвижения уступов в карьере или ярусов на стволе; повышенная степень незакономерного сдвижения настила под железнодорожный путь; большие осевые нагрузки на рельсы.

В основу изобретения поставлена задача создать такую конструкцию промежуточного рельсового скрепления, в которой новое выполнение элементов скрепления позволило бы исключить разрушение элементов скрепления и шпал при сходе колесных пар с рельсов и за счет этого повысить надежность работы рельсового скрепления и уменьшить простой составов на карьерах.

Задача была решена тем, что в известном промежуточном скреплении, включающем в себя смонтированную на подрельсовом основании подкладку с двумя вертикальными, ограничивающими ложе под подошву рельса ребордами, в середине каждой из которых выполнен поперечный сквозной паз, и размещенный в последнем клин с плоской нижней гранью, опирающийся одним своим концом на верхнюю грань подошвы рельса, а другим концом на подкладку с внешней стороны от ее реборды, клин, имеющий в поперечном сечении форму паза в реборде подкладки, выполнен с выпуклой верхней гранью и с расположенным на указанном другом конце вертикальным выступом, обращенная к рельсу грань которого выполнена по радиусу, ответному радиусу гребня колеса подвижного состава, при этом указанная грань выступа сопряжена с выпуклой верхней гранью клина на расстоянии (0,5.0,6) l от его основания, при длине клина l 0,5(b S), где b ширина подошвы рельса; S ширина шейки рельса. При этом в поперечном сечении клин выполнен в форме сегмента.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом обусловлена тем, что предлагаемое конструктивное решение рельсового скрепления позволяет не только обеспечить простое и надежное скрепление, но и предотвратить его разрушение при сходе колес с рельс.

Выполнение клина с выпуклой верхней гранью и с расположенным на указанном другом конце вертикальным выступом, обращенная к рельсу грань которого выполнена по радиусу, ответному радиусу гребня колеса подвижного состава, позволяет в момент схода колеса с рельса ограничить его удаление от рельса и сориентировать его движение параллельно рельсу, тем самым предотвратить разрушение отдельных элементов скрепления и шпалы, находящейся за подкладкой.

Выполнение клина с соответствующей конусностью и поперечным сечением по форме сегмента, а также его размещение вершиной в сторону подкладки обеспечивают оптимальный режим самозаклинивания, а при движении локомотива возникающие знакопеременные нагрузки на клин через рельс только усиливают этот эффект.

Только при заявленных граничных параметрах клина в момент полного контакта грани выступа с гребнем колеса происходит динамическое противодействие силе инерции схода, изменяя ее направление действия, что вынуждает колесную пару, перекатываясь, двигаться параллельно рельсу до контакта с рабочей поверхностью последующего клина.

Таким образом, рельсовое скрепление согласно изобретению приобретает новое свойство, выраженное в расширении функциональных возможностей, заключающихся в предотвращении разрушения элементов соединения, а также элементов, находящихся вне зоны скрепления. Все это позволяет увеличить срок службы рельсового соединения, а, следовательно, повысить срок его эксплуатации.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое промежуточное скрепление, общий вид; на фиг.3 то же, вид сверху без колес; на фиг.4 сечение А-А на фиг.3; на фиг.5 положение колеса при сходе.

Промежуточное рельсовое скрепление включает в себя смонтированную на подрельсовом основании 1 подкладку 2 с двумя вертикальными, ограничивающими ложе под подошву рельса 3 ребордами 4.

В середине каждой подкладки 2 выполнен поперечный сквозной паз 5, в котором размещен клин 6 с плоской нижней гранью 7, опирающийся одним своим концом на верхнюю грань 8 подошвы рельса 3, а другим концом на подкладку 2 с внешней стороны от ее реборды 4.

Клин 6 выполнен с поперечным сечением, соответствующим форме паза в pеборде 4 подкладки 2. Клин 6 выполнен с выпуклой верхней гранью 9 и с расположенным на другом конце вертикальным выступом 10. При этом обращенная к рельсу грань 11 выступа 10 выполнена по радиусу, ответному радиусу гребня 12 колеса 13. Грань 11 выступа сопряжена с выпуклой верхней гранью 9 клина 6 на расстоянии (0,5.0,6)l от его основания, при длине клина 6 l 0,5(b S), где b ширина подошвы рельса; S ширина шейки рельса.

Клин 6 в поперечном сечении выполнен в форме сегмента и имеет поперечный паз 14 под стопор 15.

Промежуточное рельсовое скрепление работает следующим образом.

Отклонение железнодорожного пути от норм технической эксплуатации приводит к сходу колесной пары локомотива с рельс 3. При этом одно колесо 13 колесной пары размещается внутри колеи, а другое снаружи и перемещаются вниз по клину 6 до полного контакта поверхностей грани 11 вертикального выступа 10 и реборды 12 колеса 13. В этот момент, т.е. после совмещения поверхностей 11 и 12, происходит динамическое противодействие силе инерции схода, в результате чего изменяется ее направление действия. Это вынуждает колесную пару двигаться параллельно рельсу опять до контакта поверхностей грани 11 вертикального выступа последующего клина с ребордой 12 колеса 13. В этом случае, когда реборды 12 колес 13 одновременно взаимодействуют с двумя рядом размещенными вдоль рельса гранями 11 клиньев 6, достигается надежная ориентация движения колесных пар параллельно рельсу, благодаря чему дальнейшее отклонение колеса от продольной оси рельса прекращается, при этом элементы скрепления и элементы, находящиеся вне зоны скрепления остаются неповрежденными. Граничные параметры (0,5-0,6)l от основания клина 6 и радиуса грани 11 подтверждают надежность работы, т. е. ограничение удаления колес 13 до упора в грань 11 вертикального выступа 10.

Возникающие в момент перемещения по рельсам локомотива знакопеременные нагрузки на рельс 1 и на скрепление в целом усиливают эффект самозаклинивания, тем самым повышая надежность скрепления и его эксплуатационные свойства.

Использование: в рельсовых путях. Сущность изобретения: промежуточное рельсое скрепление включает в себя смонтированную на основании подкладку 2 с ребордами 4. В середине реборды подкладки 2 выполнен паз, в котором размещен клин 6 с плоской нижней гранью, опирающийся на подошву рельса 3 и на подкладку 2 с внешней стороны от ее реборды 4. Клин 6 выполнен с поперечным сечением, соответствующим форме паза в реборде 4 подкладки 2, с выпуклой верхней гранью и вертикальным выступом. Обращенная к рельсу 3 грань выступа выполнена по радиусу, ответному радиусу гребня колеса. Грань сопряжена с выпуклой верхней гранью клина 6 на расстоянии (0,5.0,6) l от его основания, при длине клина 6 l=0,5 (b-S), где b ширина подошвы рельса; S ширина шейки рельса. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ, включающее в себя смонтированную на подрельсовом основании подкладку с двумя вертикальными, ограничивающими ложе под подошву рельса ребордами, в середине каждой из которых выполнен поперечный сквозной паз, и размещенный в последнем клин с плоской нижней гранью, опирающийся одним своим концом на верхнюю грань подошвы рельса, а другим концом на подкладку с внешней стороны от ее реборды, при этом клин выполнен с поперечным сечением, соответствующим форме паза в реборде подкладки, отличающееся тем, что клин выполнен с выпуклой верхней гранью и расположенным на указанном другом конце вертикальным выступом, обращенная к рельсу грань которого выполнена по радиусу, ответному радиусу гребня колеса подвижного состава, при этом указанная грань выступа сопряжена с выпуклой верхней гранью клина на расстоянии (0,5 0,6) · l от его основания при длине клина
l 1/2 (b s),
где b ширина подошвы рельса;
s ширина шейки рельса. 2. Скрепление по п.1, отличающееся тем, что в поперечном сечении клин выполнен в форме сегмента.