СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД Российский патент 1999 года по МПК E01B7/02 

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути преимущественно промтранспортных условий эксплуатации и предназначено для использования в стрелочных переводах с подвижными рельсовыми элементами (подвижными рельсовыми концами безостряковых стрелок, подвижными рубками рельсов в крестовинах с рельсообразным сердечником) для надежной фиксации концов рельсов в их служебных положениях.

На настоящий момент проблема фиксации концов рельсов в стрелочных переводах с подвижными рельсовыми элементами в их служебных положениях при воздействии сил подвижного состава во всех трех направлениях пространственного измерения пути удовлетворительного решения не имеет.

Так, известен стрелочный перевод, содержащий лафет, уложенный на нем рельс с подвижным от привода концом, неподвижные концы с зазором в стыке примыкающих рельсов и бокового пути, ребро жесткости, непосредственно и жестко скрепленное с неподвижными концами примыкающих рельсов и, опосредованно болтами, с подвижным концом рельса, и предназначенное для восприятия общей рельсовой нагрузки во всех трех направлениях пространственного измерения подвижного конца рельса. (см. А.С. СССР N 1289940 по кл. E 01 B 7/14 за 1983 г.).

Недостаток его - в расположенности ребра жесткости вплотную к подвижному концу рельса, что определяет напрессовку снега между ними. Не решена проблема сопротивления угонным силам, действующим в пути при одностороннем движении подвижного состава в направлении его движения.

Известен стрелочный перевод, содержащий лафет, уложенные на нем рельс с подвижным от привода концом и неподвижные концы с зазором в стыке примыкающих к нему рельсов прямого и бокового пути, ребро жесткости, непосредственно и жестко скрепленное с нижней стороной лафета в положении поперек пути в области стыка рельсов с зазором, предназначенное для восприятия вертикальной составляющей общей рельсовой нагрузки, ребро жесткости, расположенное вдоль пути, предназначенное для восприятия продольной составляющей общей рельсовой нагрузки, и ребро жесткости в форме упора, предназначенное для восприятия поперечной составляющей общей рельсовой нагрузки (см. А.С. СССР N 1134654 по кл. E 01 В, B 61 L 5/02 за 1983 г.).

Недостатком стрелочного перевода является трудность подбивки балластом шпал в области стыка, неисключенность напрессовки снега между подвижным концом рельса и ребром жидкости, хотя сравнительно и в меньшей степени, и нерешенность проблемы сохранения зазора в стыке рельсов с подвижным рельсовым концом при одностороннем движении подвижного состава.

Решаемой задачей является устранение возможности напрессовки снега при переустановке подвижного конца рельса в служебное положение, повышение надежности связи концов взаимопримыкающих рельсов с лафетом.

Пункт 1. Задача в стрелочном переводе, содержащем лафет, уложенный на нем рельс с подвижным от привода концом и концы с зазором в стыке примыкающих рельсов прямого и бокового пути, ребро жесткости, непосредственно и жестко скрепленное с лафетом в области стыка рельсов с зазором, предназначенное для восприятия одного из двух главных по абсолютной величине взаимно ортогональных векторов общей рельсовой нагрузки, наличной в вертикальной плоскости неподвижного конца рельса при одностороннем направлении движения подвижного состава в направлении к стрелочному переводу со стороны примыкающих к нему рельсов прямого и бокового пути, в принципе решается тем, что ребро жесткости повернуто на угол, близкий 90^o, и смещено в положение по меньшей мере частичного перекрытия стыкового зазора в плоскости, ортогональной главному вектору воздействия рельсовой нагрузки на ребро.

Главным, большим по абсолютной величине вектором, наличном в рельсе определенного выше условия его эксплуатации, является имеющий направление движения подвижного состава, определяющий известное явление "угона пути".

Неглавным, меньшим по абсолютной величине, - противоположный главному, определяемый сопротивлением пути продольному его смещению. Это - относительно действия продольных рельсовых сил.

Главным, большим по абсолютной величине вектором в вертикальном к рельсу направлении является вектор, определенный весодинамическим воздействием подвижного состава на рельс, имеющий направление весового давления на рельс.

Неглавным, меньшим по абсолютной величине, - противоположный главному, определяемый волновым смещением участков рельса в окрестности колеса: их подъемом.

Постановка ребра жесткости в положении частичного или полного перекрытия стыкового зазора в ортогональной вектору плоскости, в меру перекрытия зазора, геометрии ребра и крепления ребра с лафетом, частично или полностью разрешают проблему взаимосвязи рельсовых концов.

То есть в пределах охарактеризованного исполнения имеются варианты, соответствующие различным условиям эксплуатации стрелочного перевода, касающиеся ребра жесткости, установленного в плоскости, ортогональной продольной рельсовой нагрузки.

Пункт 2. Ребро жесткости по п.1 установлено в стыке рельсов с зазором в положении контакта с торцевой гранью неподвижного конца рельса и частично размещено в выемке, выполненной с торца в подошвенной части подвижного от привода конца рельса.

Контактное ребро жесткости расположено к торцевой грани неподвижного рельса, что исключает его продольное в сторону стыка смещение, а выемка в рельсе позволяет применить ребро жесткости большей толщины без увеличения зазора стыка.

Пункт 3. Ребро жесткости по п.1 установлено в стыке с зазором в положении контакта с вертикальным поперечным участком грани выемки, выполненной с торца в подошвенной части неподвижного рельса.

Такое расположение позволяет исключить подъем неподвижного конца рельса с подвижным от привода концом в случае его малой длины.

Пункт 4. Ребро жесткости по п.1 установлено в положении между двумя поперечными вертикальными участками грани выемки, выполненной со стороны подошвенной грани неподвижного конца рельса, в положении контакта с участком грани, дальше отстоящего от стыка рельсов с зазором.

Такое выполнение позволяет снизить ослабление рельса выемкой.

Пункт 5. Ребро жесткости по п.п. 1-4 перекрыто рельсовыми накладками.

Такое выполнение, особенно в варианте п. 4, в еще большей степени снижает ослабление рельса выемкой.

Пункт 6. Ребро жесткости по п.п. 1-5 нижним концом установлено в проеме (пазе) лафета, выполненным под размер ребра, и жестко соединено с обеими сторонами лафета путем сварки металла, например.

Это позволяет надежнее скрепить ребро с лафетом, предназначенным для восприятия вертикальной рельсовой нагрузки.

Пункт 7. Ребро жесткости по п.1, в нем выполнен проем, идентичный проему в лафете, в котором размещена нижняя часть ребра жесткости по п.п. 1-6, и ребра жесткости жестко соединены.

Это позволяет еще более надежно скрепить ребро жесткости по п.п. 1-6 с лафетом.

Пункт 8. Ребро жесткости по п.п. 1-6 содержит в нижней части проем под ребро жесткости, предназначенное для восприятия вертикальной рельсовой нагрузки, и ребра жесткости жестко скреплены.

Это позволяет создать объемную жесткую конструкцию, компенсирующую потерю жесткости рельсовой нити в месте ее разрыва стыком с зазором, для чего и ребро жесткости по п.8 устанавливается ребром к лафету.

Пункт 9. Ребро жесткости по п.п. 1, 8 содержит выемку в верхней крепежной к лафету грани для размещения шпалы под лафетом.

Это позволяет использовать ребро жесткости по п. 8 необходимой длине.

Ниже приводятся сведения о графических материалах, иллюстрирующих заявляемое решение.

На фиг. 1 изображена безостряковая стрелка в схематическом виде, вид в плане; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - схема взаимосвязи векторов общей рельсовой нагрузки в вертикальной плоскости неподвижного конца рельса при одностороннем, со стороны примыкающих рельсов, движении подвижных составов; на фиг. 4 - ребро жесткости, предназначенное для восприятия продольной рельсовой нагрузки, фронтальный вид; на фиг. 5 - тоже, вид в плане; на фиг. 6 - ребро жесткости, предназначенное для восприятия вертикальной рельсовой нагрузки с проемом, вид в плане; на фиг. 7 - ребро той же предназначенности, ребром устанавливаемое к лафету, вид сбоку; на фиг. 8 - то же ребро с выемкой для размещения шпалы непосредственно под лафетом; на фиг. 9 - два ребра жесткости в сборе с лафетом, - аксанометрическое изображение; на фиг. 10 - частичное перекрытие зазора стыка, вид с торца рельсов; на фиг. 11 - частичное перекрытие зазора стыка, вид в плане; на фиг. 12 - область стыка, вид в плане; на фиг. 13 - то же, вид сбоку; на фиг. 14, 15, 16 - варианты расположения ребра жесткости относительно рельсов.

Стрелочный перевод содержит лафет 1, уложенный на нем рельс с подвижным от привода (на фиг. 1 не показан) концом 3, неподвижные концы 4 и 5 с зазором 6 в стыке примыкающих к нему рельсов прямого и бокового пути ребра жесткости 7 и 8, непосредственно и жестко скрепленные с лафетом 1 в области 9 стыка рельсов, первые 7 из которых предназначены для восприятия продольной, а второе 8 - вертикальной рельсовой нагрузки соответственно векторов 10 и 11 общей рельсовой нагрузки 12 (см. фиг. 3), причем ребро 7 и 8 установлены в положении частичного перекрытия 13 зазора 6 в его проекции на плоскости 15 и 16, ортогональные векторам 10 и 11 соответственно.

Ребро жесткости 7 установлено вариантно: в стыке рельсов с зазором 6 в положении контакта с торцевой гранью 17 непосредственно конца 4 и 5 рельса и частично размещено в выемке 18, выполненной с торца с подошвенной части подвижного от привода конца 3 рельса (см. фиг. 2); установлено в стыке рельсов с зазором 6 в положении контакта с вертикальным поперечным участком 19 выемки 20, выполненной с торца подошвенной части неподвижного конца 4 и 5 рельса (см. фиг. 1, 2); установлено между двумя вертикальными поперечными участками 21 и 22 грани выемки 23, выполненной со стороны подошвенной грани неподвижного конца 4 и 5 рельса в положении контакта с участком 22 грани, дальше отстоящего от стыка рельсов с зазором 6 (см. фиг. 1, 2).

Выемка 18, 20, 23, выполненная со стороны подошвенной части конца 3, 4, 5 рельса, перекрыта рельсовой накладкой 24.

В лафете 1 выполнен проем 25, в котором размещена нижняя часть 26 ребра жесткости, скрепленная с обеими поверхностями лафета 1 сваркой.

В ребре жесткости 8, в первом варианте его исполнения (см. фиг. 6), выполнен проем 27, идентичный проему 25 в лафете 1, проемы 27 и 25 совмещены и в них размещена нижняя часть 28 ребра жесткости 7, и ребро 8 сваркой скреплено с лафетом 1.

Во втором варианте исполнения ребро жесткости 8 установлено ребром к лафету 1, ребро жесткости 7 соединено с верхней частью ребра жесткости 8, причем ребро 7 предпочтительно выполнено с проемом 30 в нижней его части (см. фиг. 4).

В третьем варианте исполнения ребро жесткости 8 содержит выемку 31 в верхней части 29 для размещения шпалы 32 непосредственно под лафетом 1.

Работает стрелочный перевод следующим образом.

Поскольку при одностороннем движении подвижного состава с примыкающих путей с концами рельсов 4 и 5 в сторону стрелочного перевода главными векторами общей рельсовой нагрузки в вертикальной плоскости являются весодинамические (вектор 11) и продольные угонные (вектор 11) и продольные угонные (вектор 10), то в месте разрыва рельсовой нити зазором 6 стыка ее жесткость компенсируется соответственно ребром жесткости 8 и 7, причем в первом случае в полную или потенциально даже превосходящую меру, а во втором случае - частичной, но в достаточной для эксплуатации мере.

Расположенность ребра жесткости 7 между гранями 21 и 22 выемки 23, выполненной со стороны подошвенной грани концов рельсов 4 и 5 и перекрытой рельсовыми накладками 24, позволяет препятствовать продольному смещению рельсов 4 и 5 в обоих направлениях. При этом можно увеличить проем выемки 23 практически в необходимых пределах без потери несущей способности рельса на подрельсовом основании жесткости 8 и тем самым установить ребро жесткости 7 необходимой сопротивляемости смещению неподвижных рельсов 4, 5.

Расположенность ребра жесткости 8 под лафетом 1 с перекрытием зазора 6 позволяет неограниченно повысить жесткость рельсовой нити в области стыка и тем самым выбрать необходимую меру его жесткости. При этом подвижный конец 3, как показал опыт, не поднимается при подкатке к нему подвижного состава, т.е. его вес превосходит силу подъема при волновом изгибе пути.

При этом стрелочный перевод не содержит ни одного элемента на лафете в области подвижного конца 3 рельса 2, который мог бы препятствовать подвижному концу 3 успешно работать при переустановках в служебных положениях с функцией "дворника" в случаях заснеженности или засоренности пути.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути. Перевод содержит лафет, рельс с подвижным концом, уложенный на лафете и скрепленный с ним, концы неподвижных примыкающих рельсов и средство повышения устойчивости взаимного расположения концов рельсов при восприятии функционально основных нагрузок. Предусмотрено ребро жесткости, жестко скрепленное с лафетом и имеющее проем для шпалы. В рельсе выполнена выемка, в которой установлено дополнительное ребро жесткости для восприятия продольной рельсовой нагрузки. Изобретение направлено на повышение независимости работы перевода от засоренности пути и устойчивости взаиморасположения концов рельсов под воздействием внешних и внутренних нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Стрелочный перевод, содержащий лафет, уложенные на нем подвижный конец рельса, неподвижные концы рельсов, примыкающие к подвижному концу со стыковым зазором, элемент жесткости, скрепленный с лафетом и предназначенный для повышения устойчивости взаимного расположения концов рельсов путем восприятия указанным элементом одной функционально основной нагрузки, направление которой совпадает с одним из трех направлений пространственного измерения пути, отличающийся тем, что в концах рельсов выполнена выемка, элемент жесткости выполнен в виде упора (ребра жесткости), расположенного в выемке для восприятия продольной рельсовой нагрузки или установленного в положении компенсации потери жесткости рельсовой нити, ослабленной стыком подвижного и неподвижного концов рельсов, и предназначенного для восприятия нормальной плоскости пути нагрузки. 2. Перевод по п.1, отличающийся тем, что ребро жесткости имеет проем для шпалы.