РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК E01B9/38 

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения железнодорожного пути, преимущественно бесстыкового, в частности - к устройствам для прикрепления рельсов к железобетонному подрельсовому основанию.

Известно рельсовое скрепление, содержащее подкладку, выполненную с ребордами для размещения между ними подошвы рельса, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке (SU 405217, E 01 B 9/38, 22.10.1973 г.).

Известно рельсовое скрепление, содержащее металлическую подкладку в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и имеют вертикальные участки, сопряженные с подрельсовой частью подкладки, для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а второй прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители подкладки к шпале, размещенные в отверстиях подкладки (RU 2155837, E 01 B 9/30, 10.09.2000г.).

Известные рельсовые скрепления обладают общим недостатком, который состоит в том, что поперечные динамические нагрузки от подвижного состава передаются на прикрепители подкладки к шпале, которые в процессе эксплуатации получают пластические деформации и выходят из строя. В результате происходит уширение рельсовой колеи и создается угроза безопасности движения поездов. Особенно это относится к бесстыковому пути на железобетонных шпалах, где поперечные нагрузки увеличиваются в связи с температурными напряжениями в рельсах, и прежде всего в кривых участках пути.

Техническим результатом изобретения является исключение передачи значительных поперечных нагрузок на прикрепители подкладки к шпале и снижение интенсивности уширения колеи в процессе эксплуатации, повышение жесткости рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости и устойчивости бесстыкового пути на "выброс". Все это способствует повышению надежности бесстыкового пути, особенно в регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Для достижения этого технического результата в рельсовом скреплении, содержащем металлическую подкладку в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и имеют вертикальные участки, сопряженные с подрельсовой частью подкладки, для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а второй прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители подкладки к шпале, размещенные в отверстиях подкладки, подрельсовая часть подкладки расположена ниже ее концевых частей, при этом между подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса размещена упругая подрельсовая прокладка, а под подкладкой установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка с отверстиями для упомянутых прикрепителей, повторяющая профили взаимодействующих с ней частей подкладки и шпалы.

Кроме этого, отверстия нашпальной прокладки выполнены в виде продольных рельсу прорезей, прикрепитель выполнен в виде шурупа-болта с квадратным сечением в месте их соединения, нижняя шурупная часть прикрепителя расположена в электроизолирующем дюбеле, размещаемом в железобетонной шпале, при этом часть прикрепителя квадратного сечения размещена в прямоугольном отверстии подкладки и прорези нашпальной прокладки, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом и гайкой.

На чертеже изображено рельсовое скрепление, общий вид в поперечном сечении пути.

Рельсовое скрепление железнодорожного бесстыкового пути с железобетонными шпалами содержит металлическую подкладку 1 в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых ее частях и ребордами с вертикальными участками 2 для размещения между ними подошвы рельса 3. Каждая реборда в профиле изогнута вверх по радиусу, образуя паз 4 вдоль рельса 3.

Рельсовое скрепление содержит также пружинные клеммы 5 из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса 3 к подкладке 1, упругую, предпочтительно резиновую, подрельсовую прокладку 6, более жесткую, например полиамидную, нашпальную прокладку 7 с отверстиями по осям отверстий в подкладке 1 и прикрепители 8 подкладки 1 к железобетонной шпале. Прикрепители 8 выполнены, например, резьбовыми и размещены в отверстиях подкладки 1, нашпальной прокладки 7 и в электроизолирующем дюбеле 9 шпалы. Пружинные клеммы 5 и прикрепители 8 расположены с обеих сторон рельса 3. Один прямолинейный конец клеммы 5 размещен в пазе 4 подкладки 1, а второй прямолинейный конец клеммы 5 установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса 3. Противоположная второму концу клеммы 5 изогнутая ее часть установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей концевой частью подкладки 1 за ее ребордой.

Для достижения указанного выше технического результата подрельсовая часть подкладки 1, сопряженная с вертикальными участками 2 реборд, расположена ниже концевых частей подкладки 1 на величину h₀, что исключает передачу значительных поперечных нагрузок от рельса 3 на прикрепители 8. При этом для снижения динамического воздействия колес подвижного состава на путь необходимые параметры упругости подрельсового основания обеспечиваются подрельсовой прокладкой 6, а повышению жесткости рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости способствует подкладка 1 и жесткая электроизолирующая нашпальная прокладка 7, например, из полиамида, повторяющая профиль взаимодействующей с ней нижней поверхности подкладки 1. Кроме того, взаимодействующая с нашпальной прокладкой 7 верхняя поверхность железобетонной шпалы также выполнена по профилю этой прокладки 7, образуя углубления в двух уровнях - h₁ и h₂. Для обеспечения прочности железобетонной шпалы под действием динамических нагрузок поездов суммарная величина заглубления (h₁ + h₂) верхней поверхности шпалы не должна превышать 20-22% от ее толщины по оси рельса 3, при этом необходимо стремиться, чтобы h₂>h₁ и h_o≈h₂.

Для обеспечения простой замены нашпальной прокладки 7 на такие же 10, 11 или 12 требуемой толщины при проведении регулировки положения рельса 3 по высоте ее отверстия выполнены в виде продольных рельсу 3 прорезей, а для повышения долговечности дюбеля 9 и, соответственно, надежности прикрепления подкладки 1 к железобетонной шпале каждый резьбовой прикрепитель 8 выполнен в виде шурупа-болта, нижняя шурупная часть которого расположена в электроизолирующем дюбеле 9, средняя часть 13 квадратного сечения - в прямоугольных отверстиях подкладки 1 и прорезях прокладки 7 или 10, 11 и 12, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом 14 и гайкой 15, затянутой нормативным крутящим моментом.

Регулировка положения рельса 3 по высоте осуществляется в следующей последовательности: гайки 15 резьбовых прикрепителей 8 откручиваются на предельную величину, при этом средняя часть 13 квадратного сечения прикрепителя 8 удерживает шурупную его часть от вращения в дюбеле 9 шпалы, рельс 3 вместе с подкладкой 1 поднимается путевым домкратом, вдоль рельса 3 выдвигается прокладка 7, вместо нее задвигается прокладка 10 или 11, 12 требуемой толщины и гайки 15 затягиваются нормативным крутящим моментом. Таким образом, сокращаются затраты труда на выправку пути по уровню и повышается долговечность дюбелей 9 в период эксплуатации.

При действии колесной нагрузки рельс 3 упруго перемещается в пространстве на подрельсовой прокладке 6, при этом поперечные нагрузки от подошвы рельса 3 воспринимаются вертикальными участками 2 реборды подкладки 1 и передаются через жесткую нашпальную прокладку 7 на железобетонную шпалу на нижнем уровне заглубления ее поверхности, то есть до места расположения резьбового прикрепителя 8, а в дополнение к этому - и на верхнем уровне заглубления поверхности шпалы, что позволяет обеспечить надежную работу всех элементов скрепления и самой шпалы при значительных поперечных нагрузках и повышает жесткость рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости.

Таким образом, заявленное рельсовое скрепление обеспечивает восприятие значительных поперечных нагрузок и повышает надежность и устойчивость бесстыкового пути, в том числе при больших перепадах температур и в кривых участках пути, особенно в условиях эксплуатации Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути. Скрепление содержит металлическую подкладку 1 с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы 4 вдоль рельса, и имеют вертикальные участка 2, сопряженные с подрельсовой частью подкладки для размещения между ними подошвы рельса 3, пружинные клеммы 5 из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а другой прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители 8 подкладки к шпале, размещенные в отверстиях 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 h₀≈h₂, где h₀ - углубление подрельсовой части подкладки относительно ее концевых частей, а h₂ - заглубление подрельсовой части шпалы до части расположения прикрепителей. Между подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса размещена упругая прокладка (6), а под подкладкой (1) установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка (7). Изобретение направлено на исключение передачи поперечных нагрузок на прикрепители подкладки к шпале. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Рельсовое скрепление, содержащее металлическую подкладку в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и имеют вертикальные участки, сопряженные с подрельсовой частью подкладки для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а другой прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители подкладки к шпале, размещенные в отверстиях подкладки, отличающееся тем, что 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 h₀≈h₂, где h₀ - заглубление подрельсовой части подкладки относительно ее концевых частей, а h₂ - заглубление подрельсовой части шпалы до части расположения прикрепителей, причем между подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса размещена упругая подрельсовая прокладка, 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, размещаемом я железобетонной шпале, при этом часть прикрепителя квадратного сечения размещена в прямоугольном отверстии подкладки и прорези нашпальной прокладки, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом и гайкой.