МАГИСТРАЛЬНЫЙ РЕЛЬС Российский патент 2002 года по МПК E01B5/00 E01B11/00 

Изобретение относится к верхнему строению ж/д пути.

Известен рельс, состоящий из головки с боковыми загибами на стойке подошвы. После износа головки снимают срезанием вдоль оси /Устройство пути и способы его лечения. Б.Н.Веденисов и др. Трансжелдориздат. 1937 г., в двух томах/.

Известно выполнение стыка рельса из П-образной головки с боковыми подошвенными щечками и подошвы с клиновой стойкой, связанные между собой через концы конических пластин в боковых отверстиях элементов диагонально-костыльными креплениями на шпалах через отверстия пластин и подошв элементов /Патент US 1382291 от 21.06.1921 г./.

Известные конструкции трудоемки при ремонте и вся сила удара груженого колеса приходится на головку и на подошву в районе общего подвижного стыка.

Изобретение направлено на повышение надежности и несущей способности с перераспределением динамических сил, возникающих в районе стыка, вдоль рельса.

Поставленная техническая задача достигается путем выполнения рельса с заменяемым изношенным несущим элементом, разъемно-составным и содержащим П-образную головку с несущими щеками, подошву с несущей стойкой, болтовые скрепления. Стыковки элементов рельса смещены в разные стороны до совпадения отверстий болтовых соединений щек головки и стойки подошвы. С обеих сторон основания несущей стойки подошвы выполнены фигурные посадочные гнезда для размещения торцов несущих щек. Фигурные посадочные гнезда выполнены с наклонной прижимной плоскостью.

Между головкой и торцом несущей стойки подошвы образован зазор. Отношение размеров несущих элементов к ширине головки составляет: отношение толщины головки к ее ширине Т_г/В_г = 0,533, отношение ширины стойки у основания к ширине головки Т_ст.о/В_г = 0,533, отношение ширины стойки в верхней части к ширине головки Т_ст.в/В_г = 0,4, отношение наружного габарита упоров несущих щек и выступов подошвы к ширине головки Т_ш/В_г = 1,26, отношение зазора между головкой и торцом несущей стойки к ширине головки Н_З/В_г = 0,106-0,133, отношение высоты опорной плоскости фигурного посадочного гнезда от основания к ширине головки Н_д/В_г = 0,44, отношение фиксирующей плоскости фигурного посадочного гнезда от основания к ширине головки Н_и/В_г = 0,6.

Изобретение поясняется чертежами:
на фиг.1 - вид сбоку на рельсовую плеть;
на фиг.2 - сечение В-В на фиг.1 - головка рельса;
на фиг.3 - сечение С-С на фиг.1 - подошва рельса;
на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1 - рельса в собранном состоянии.

Рельс с заменяемым изношенным несущим элементом содержит П-образную головку /1/ с несущими щеками /2/, подошву /4/ с несущей стойкой /5/ и болтовые скрепления. Стыки элементов рельса смещены в разные стороны до совпадения отверстий ОЦ и ОЭ болтовых соединений щек /2/ головки /1/ и стойки /5/ подошвы /4/. Смещение торцов головки /1/ - L1 и подошвы /4/ - L2.

Головка /1/ выполнена с П-образными несущими щеками /2/ с конусностью каждой посадочной стороны щечки - К1, примерно, 2 градуса и с отверстиями ОЦ для скрепляющих болтов с равными межосевыми расстояниями по длине, но первые от торцов отверстия ОЦ располагаются на полу шаговом расстоянии, а между первым и вторым от торцов отверстий на полушаговом расстоянии сверлится промежуточное сборочное отверстие ОЦ. При изготовлении и сверлении в кондукторе учитывается допуск на длину рельса: L_т = 0,5, L_ш - 0,5Z, где L_т - длина торцевого конца до первого отверстия, L_ш - межосевое расстояние средних отверстий по длине, Z - допуск изготовления рельса по длине по ОСТ.

Концы щек /2/ имеют фигурный упор /3/ с посадочными плоскостями: опорой - Д, прижимной - Е и фиксирующей - И. Фигурный упор /3/ служит так же ограничителем от поворота головки болта при затяжке. Отверстия - ОЦ щеки /2/ головки /1/, первые от торцов, расположены на расстоянии половины /0,5/ шага между последующими отверстиями минус половина /0,5/ размера стыкового зазора.

Подошва /4/ со стойкой /5/ выполнены с двухсторонней посадочной конусностью - К2, примерно 4 градуса для соединения головки /1/ с щеками /2/ и посадочными гнездами - Д, Е, И соответственно фигурных упоров /3/. Несущая стойка /5/ выполнена с эллиптическими отверстиями ОЭ с соответствующими межосевыми равномерными расстояниями, равными отверстиям ОЦ щек /2/, для учета температурных изменений длины до 70 градусов.

Подошва /7/ имеет посадочные Т-выступы для сочленения с фиксирующей - И плоскостью щеки /2/ с переходом на наклонную прижимную - Е плоскость, затем на опорную - Д. Плоскости - Д перпендикулярны к посадочным плоскостям щек /2/ и стойки /5/. Головкой /1/ и торцом стойки /5/ образован зазор - П.

При сборке головка /1/ накидывается на стойку /5/ подошвы /4/ с учетом смещения стыка (с относительными шаговыми смещениями в разные стороны) до совпадения отверстий ОЦ и ОЭ элементов. Согласно шага смещения L2 от торца подошвы /4/ и стойки /5/ со сборочным отверстием ОЦ стойки /5/ (между третьим и четвертым отверстиями ОЭ от торцов) располагают с совмещением сборочного отверстия ОЦ несущих щек /2/ головки /1/, между первым и вторым шаговыми отверстиями - ОЦ от торцов, затем укладывают головку /1/ с щеками /2/ на стойку /5/, проверяют сомкнутость опор, вставляют скрепляющий болт в совмещенное сборочное отверстие и слегка затягивают, затем устанавливают в шаговые отверстия ОЦ/ОЭ все остальные болты и затягивают. Таким образом образуется рельсовое звено, из которого последовательно собирается весь рельсовый путь. Допускается и иной вид сборки - из отдельных элементов.

При прохождении железнодорожных составов динамические нагрузки в районе стыка головки оказываются смещенными относительно стыков подошвы.

При замене изношенной головки снимают болты и, зацепив захватом крана за отверстия головки, снимают со стойки подошвы, оставляя последнюю закрепленной на шпалах.

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути. Рельс выполнен разъемно-составным и содержит П-образную головку (1) с несущими щеками (2), подошву (4) с несущей стойкой (5), болтовые скрепления. Стыки элементов рельса смещены в разные стороны до совпадения отверстий болтовых соединений щек (2) головки (1) и стойки (5) подошвы (4). С обеих сторон основания несущей стойки (5) подошвы (4) выполнены фигурные посадочные гнезда (М) для размещения торцов несущих щек (2) головки (1). Фигурные посадочные гнезда (М) выполнены с наклонной прижимной плоскостью. Головкой (1) и торцом несущей стойки (5) подошвы (4) образован зазор. Изобретение позволяет повысить надежность и несущую способность за счет перераспределения динамических стыковых сил по длине рельса. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Магистральный рельс с заменяемым изношенным несущим элементом, отличающийся тем, что он выполнен разъемно-составным и содержит П-образную головку с несущими щеками, подошву с несущей стойкой и болтовые скрепления, при этом стыки элементов рельса смещены в разные стороны до совпадения отверстий болтовых соединений щек головки и стойки подошвы. 2. Магистральный рельс по п.1, отличающийся тем, что с обеих сторон основания несущей стойки подошвы выполнены фигурные посадочные гнезда для размещения торцов несущих щек головки. 3. Магистральный рельс по п.2, отличающийся тем, что фигурные посадочные гнезда выполнены с наклонной прижимной плоскостью. 4. Магистральный рельс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что между головкой и торцом несущей стойки подошвы образован зазор. 5. Магистральный рельс по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что отношение размеров несущих элементов к ширине головки составляет: отношение толщины головки к ее ширине Т_г/В_г = 0,533, отношение ширины стойки у основания к ширине головки Т_ст.о/В_г = 0,533, отношение ширины стойки в верхней части к ширине головки T_ст.в/B_г = 0,4, отношение наружного габарита посадочных гнезд подошвы и несущих щек головки в нижней части расширения выступа к ширине головки Т_нщ/В_г = 1,26, отношение зазора между головкой и торцом несущей стойки к ширине головки Н_з/В_г = 0,106-0,133, отношение высоты опорной плоскости фигурного посадочного гнезда от основания к ширине головки Н_д/В_г = 0,44, отношение фиксирующей плоскости фигурного посадочного гнезда от основания к ширине головки Н_и/В_г = 0,6.