РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК E01B9/38 

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения бесстыкового железнодорожного пути, в частности к устройствам для прикрепления рельсов к шпалам.

Известно рельсовое скрепление, содержащее подрельсовую прокладку, размещенную между подошвой рельса и шпалой, боковые упорные и боковые электроизолирующие элементы с отверстиями для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы, установленные с натягом с обеих сторон подошвы рельса и выполненные из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", концы которой отогнуты внутрь, при этом одна прямолинейная сторона каждой клеммы установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, противоположная сторона с отогнутыми внутрь концами - с боковым упорным элементом, а упомянутые концы клеммы установлены с возможностью взаимодействия с боковым упорным элементом, и прикрепители, размещенные в отверстиях бокового упорного и бокового электроизолирующего элементов и шпалы (А.К. Гучков, Ю.Н. Радыгин. Скрепление ЖБР-65. Статья в журнале "Путь и путевое хозяйство", 2, "МК-ПОЛИГРАФ", 2000, стр.14-15).

Недостатком этого пружинного скрепления является то, что при нормативной монтажной затяжке пружинной клеммы меньшая часть (1/3) монтажного усилия приходится на подошву рельса, а большая часть (2/3) монтажного усилия - на боковые упорный и электроизолирующий элементы, что приводит к повышению напряженного состояния последних, износу или выходу их из строя в результате действия поперечных нагрузок от рельса в процессе эксплуатации. Кроме того, для обеспечения требуемого сопротивления продольным перемещениям рельсовой плети при таком распределении монтажного усилия от клеммы необходим высокий уровень ее монтажного напряжения, что снижает надежность клемм и бесстыкового пути.

Известно рельсовое скрепление, содержащее подкладку с отверстиями на ее концевых частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, подрельсовую прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, пружинные клеммы, установленные с натягом с обеих сторон подошвы рельса для его прикрепления к подкладке и выполненные из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", прямолинейные концы которой отогнуты внутрь, и прикрепители, размещенные в отверстиях подкладки и шпалы (Под ред. В.Г. Альбрехта и А.Ф. Золотарского "Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути", М., "Транспорт", 1975, стр.86, рис. IV-20).

Это известное рельсовое скрепление обладает таким же недостатком - высокий уровень монтажного напряжения клемм снижает их надежность и соответственно надежность бесстыкового пути. Кроме того, поперечные динамические нагрузки от подвижного состава передаются на резьбовые прикрепители подкладки к шпале, что повышает интенсивность уширения рельсовой колеи, особенно в кривых участках пути.

Общим недостатком известных скреплений является недостаточная их надежность в особо сложных условиях эксплуатации бесстыкового пути Севера, Сибири и Дальнего Востока при расчетной амплитуде температур рельсов T_A=110-121^oС или возможных суточных ее перепадах t_а= 40-60^oС, наличии кривых участков пути с радиусами R=350-600 м и перевальных тормозных участков с уклонами до .

Техническим результатом изобретения является повышение надежности рельсового скрепления и бесстыкового пути в особо сложных условиях эксплуатации.

Для достижения этого технического результата в рельсовом скреплении, содержащем подкладку с отверстиями на ее концевых частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, подрельсовую прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, пружинные клеммы, установленные с натягом с обеих сторон подошвы рельса для его прикрепления к подкладке и выполненные из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", прямолинейные концы которой отогнуты внутрь, и прикрепители, размещенные в отверстиях подкладки и шпалы, каждая клемма размещена так, что ее сторона с отогнутыми внутрь концами установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а ее противополжная прямолинейная часть - с концевой частью подкладки, при этом упомянутые концы клеммы установлены с возможностью взаимодействия с концевой частью подкладки, подрельсовая часть подкладки расположена ниже ее концевых частей, обеспечивая передачу поперечных нагрузок от подошвы рельса на шпалу на нижнем уровне ее заглубления до места расположения прикрепителей подкладки к шпале, при этом прокладка между этой подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса выполнена из упругого материала, а под подкладкой установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка с отверстиями для упомянутых прикрепителей, повторяющая профили взаимодействующих с ней частей подкладки и шпалы.

Кроме того, отверстия нашпальной прокладки выполнены в виде шурупа-болта с квадратным сечением в месте их соединения, нижняя шурупная часть прикрепителя расположена в электроизолирующем дюбеле железобетонной шпалы, упомянутая часть прикрепителя квадратного сечения размещена в прямоугольном отверстии подкладки и прорези нашпальной прокладки, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом и гайкой.

На фиг.1 изображено рельсовое скрепление, общий вид в поперечном сечении пути. На фиг.2 - то же, вид сверху.

Рельсовое скрепление железнодорожного бесстыкового пути с железобетонными шпалами содержит металлическую подкладку 1 с отверстиями на концевых ее частях 2 и ребордами 3 для размещения между ними подошвы рельса 4.

Рельсовое скрепление содержит также пружинные клеммы 5 и резьбовые прикрепители 6. Клеммы 5 выполнены из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", концы 7 которой отогнуты внутрь, при этом одна сторона каждой клеммы установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса 4, противоположная сторона с углублением "а", которое выполнено на концевой части 2 подкладки 1, а упомянутые концы 7 клеммы 5 установлены с возможностью взаимодействия с концевой частью 2 подкладки 1 в момент достижения нормативного монтажного нагружения этих концов резьбовым прикрепителем 6 через плоскую шайбу 8. Между подошвой рельса 4 и подкладкой 1 размещена подрельсовая прокладка 9, а под подкладкой 1 - нашпальная прокладка 10 с отверстиями, соосными отверстиям подкладки 1. Резьбовые прикрепители 6 размещены в отверстиях подкладки 1, нашпальной прокладки 10 и в электроизолирующем дюбеле 11 железобетонной шпалы.

Для достижения указанного выше технического результата клемма размещена так, что ее сторона с отогнутыми концами 7 установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса 4, а ее противополжная прямолинейная часть - с углублением "а" на концевой части подкладки 1. В этом случае большая часть (2/3) монтажного усилия передается на подошву рельса 4 и для обеспечения нормативного сопротивления продольным перемещениям рельсовой плети бесстыкового пути требуется меньшее напряжение клеммы 5 от резьбового прикрепителя 6. Кроме того, для восприятия значительных поперечных нагрузок и исключения их передачи на прикрепители подрельсовая часть подкладки 1 между ребордами 3 расположена ниже концевых ее частей 2 на величину h₀, подрельсовая прокладка 9 выполнена из упругого материала, предпочтительно резины, а изолирующая нашпальная прокладка 10 выполнена из более жесткого материала, например полиамида, и повторяет профиль взаимодействующих с ней подкладки 1 и железобетонной шпалы с углублениями в двух уровнях - h₁ и h₂. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы h₂>h₁, а для обеспечения прочности железобетонной шпалы суммарная величина ее заглубления (h₂+h₁) не должна превышать 20-22% ее толщины по оси рельса 4.

Для обеспечения простой замены нашпальной прокладки 10 на такие же прокладки 12, 13 или 14 требуемой толщины при проведении регулировки положения рельса по высоте ее отверстия выполнены в виде продольных рельсу прорезей, а для повышения долговечности дюбеля 11 и, соответственно, надежности прикрепления подкладки 1 к железобетонной шпале каждый резьбовой прикрепитель 6 выполнен в виде шурупа-болта, нижняя шурупная часть которого расположена в электроизолирующем дюбеле 11, средняя часть 15 квадратного сечения - в прямоугольном отверстии подкладки 1 и прорези прокладки 10 или 12, 13 и 14, а верхняя болтовая часть снабжена гайкой 16, затянутой нормативным крутящим моментом.

При действии колесной нагрузки рельс 4 упруго перемещается в пространстве на подрельсовой прокладке 9, при этом поперечные нагрузки от подошвы рельса 4 воспринимаются ребордой 3 подкладки 1 и передаются через жесткую нашпальную прокладку 10 на железобетонную шпалу на нижнем уровне заглубления ее поверхности, то есть до места расположения резьбового прикрепителя 6, а в дополнение к этому - и на верхнем уровне заглубления поверхности шпалы, что позволяет обеспечить надежную работу элементов скрепления и самой шпалы при значительных поперечных нагрузках и повышает жесткость рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости и устойчивость бесстыкового пути.

Регулировка положения рельса по высоте осуществляется в следующей последовательности: гайки 16 резьбовых прикрепителей 6 откручиваются на предельную величину, при этом средняя часть 15 квадратного сечения прикрепителя 6 удерживает шурупную его часть от вращения в дюбеле 11 шпалы, рельс 4 вместе с подкладкой 1 поднимается путевым домкратом, вдоль рельса выдвигается в продольном направлении прокладка 10, вместо нее задвигается прокладка 12 или 13, 14 требуемой толщины и гайки 16 затягиваются нормативным крутящим моментом. В этом случае сокращаются затраты труда на выправку пути по уровню и повышается долговечность дюбелей 11 в период эксплуатации.

Таким образом, заявленное рельсовое скрепление обеспечивает повышение надежности рельсового скрепления и бесстыкового пути в особо сложных условиях эксплуатации.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути. Сущность изобретения: скрепление содержит подкладку (1) с отверстиями на ее концевых частях (2) и ребордами (3) для размещения подошвы рельса (4), подрельсовую прокладку (9), пружинные клеммы (5), выполненные из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", прямолинейные концы (7) которой отогнуты внутрь, и прикрепители (6), размещенные в отверстиях подкладки и шпалы. Каждая клемма (5) размещена так, что ее сторона с отогнутыми внутрь концами установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а ее противоположная прямолинейная часть - с концевой частью подкладки, концы клеммы установлены с возможностью взаимодействия с концевой частью подкладки. Подрельсовая часть подкладки расположена ниже ее концевых частей, обеспечивая передачу поперечных нагрузок от подошвы рельса на шпалу на нижнем уровне ее заглубления до места расположения прикрепителей подкладки к шпале. Прокладка между этой подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса выполнена из упругого материала. Под подкладкой установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка (10) с отверстиями для упомянутых прикрепителей, повторяющая профили взаимодействующих с ней частей подкладки и шпалы. Изобретение направлено на исключение передачи поперечных нагрузок на прикрепители подкладки к шпале. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Рельсовое скрепление железнодорожного бесстыкового пути, содержащее подкладку с отверстиями на ее концевых частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, подрельсовую прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, пружинные клеммы, установленные с натягом с обеих сторон подошвы рельса для его прикрепления к подкладке и выполненные из круглого прутка, изогнутого в плане в виде буквы "С", прямолинейные концы которой отогнуты внутрь, и прикрепители, размещенные в отверстиях подкладки и шпалы, отличающееся тем, что каждая клемма размещена так, что ее сторона с отогнутыми внутрь концами установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а ее противоположная прямолинейная часть - с концевой частью подкладки, при этом упомянутые концы клеммы установлены с возможностью взаимодействия с концевой частью подкладки, подрельсовая часть подкладки расположена ниже ее концевых частей, обеспечивая передачу поперечных нагрузок от подошвы рельса на шпалу на нижнем уровне ее заглубления до места расположения прикрепителей подкладки к шпале, при этом прокладка между этой подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса выполнена из упругого материала, а под подкладкой установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка с отверстиями для упомянутых прикрепителей, повторяющая профили взаимодействующих с ней частей подкладки и шпалы. 2. Рельсовое скрепление по п. 1, отличающееся тем, что отверстия нашпальной прокладки выполнены в виде продольных рельсу прорезей. 3. Рельсовое скрепление по п. 2, отличающееся тем, что прикрепитель выполнен в виде шурупа-болта с квадратным сечением в месте их соединения, нижняя шурупная часть прикрепителя расположена в электроизолирующем дюбеле, железобетонной шпалы, упомянутая часть прикрепителя квадратного сечения размещена в прямоугольном отверстии подкладки и прорези нашпальной прокладки, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом и гайкой.