ЖЁСТКАЯ КРЕСТОВИНА ДЛЯ СТРЕЛОК И ГЛУХИХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ Российский патент 2004 года по МПК E01B7/12 

Изобретение относится к крестовине для стрелок и глухих пересечений. Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является крестовина для стрелок и глухих пересечений, известная из ЕР 0282796.

Известная крестовина содержит два усовика и расположенное между ними острие крестовины, которое совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса. При этом два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами, между которыми расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины. В известном решении как и обычно у всех известных крестовин усовики удерживаются на расстоянии от острия крестовины с помощью прокладок, чтобы обеспечить ширину продольного желобка для прохода гребня колеса. Для обеспечения некоторой упругости отдельных элементов в этой крестовине она пронизана гильзой с зазором, при этом эта гильза с обоих концов через дистанционные элементы опирается на прокладки, которые в свою очередь расположены в пазухах усовиков. Усовики стянуты болтом, прокладки, дистанционные элементы и гильза стянуты между собой и образуют тем самым совместно жесткий узел. Только острие крестовины может перемещаться горизонтально и вертикально относительно обоих усовиков внутри заданного зазора. Оба усовика и острие крестовины лежат на оребренной плите, которая имеет вертикально стоящие ребра, которые служат в качестве упоров для подошв усовиков или острия крестовины для горизонтального перемещения и вследствие горизонтально заданного зазора допускают желаемую горизонтальную подвижность.

Из WO 94/02683 известна крестовина, которая составлена из двух не сваренных отрезков рельса и с помощью прокладок и проходящего через шейки усовиков и крестовины болта соединены друг с другом резьбовым соединением. Для удержания обоих не сваренных отрезков рельсов сердечника крестовины в определенном положении относительно друг друга отрезки рельсов острия крестовины пронизаны без зазора гильзой, или обращенные друг к другу поверхности отрезков крестовины соединены друг с другом с помощью профилирования или проходящего в продольном направлении зубчатого зацепления, боковые поверхности зубьев которого прилегают без зазора друг к другу.

Крестовина, аналогичная крестовине по ЕР 0282796, известна также из ЕР 0281880 В1 и DE 3708233 А1.

Обычно простые неподвижные крестовины расположены на стрелках в местах, в которых внутренний гребень бандажа колес пересекает обе поверхности катания в области перекрестка для беспроблемного проезда. Бандажи колес настолько широки, что они перекрывают ширину продольного желобка и как раз еще достаточную для опоры ширину острия крестовины. При этом свободном проходе гребня бандажа колесный бандаж, который передает нагрузку колеса, должен обеспечить беспрепятственный проезд пересекающихся поверхностей катания без разрушения узкого острия крестовины.

Составленные из рельсов жесткие простые крестовины, состоящие из трех основных частей (т.е. из обоих усовиков и простого острия крестовины), соединены друг с другом через прокладки крестовины болтами, что должно также предотвратить продольное смещение вследствие колебаний температуры и торможения. Эти болтовые соединения, выполняемые в настоящее время как сильно затянутые резьбовые соединения жестких простых крестовин, имеют наряду с очень высокой стоимостью изготовления и обслуживания еще другие существенные технические недостатки, которые очень отрицательно сказываются, в частности, на сроке службы. Очень высокая стоимость изготовления обуславливается в первую очередь тем, что вместо обычных для путей и стрелок регулирующих рельсов используют для острия полные рельсы с соответствующим профилем рельса. Для того чтобы иметь возможность сварить поперечное сечение обоих состоящих из полных рельсов остриев, необходимо как главное острие, так и боковое острие обрабатывать со снятием стружки, а в критической области в большинстве случаев фрезеровать до половины. Перед сваркой этих двух поперечных сечений в простом острие крестовины необходимо предварительно нагреть подлежащую сварке зону до температуры, примерно, 400-500^oС, для того, чтобы при сварке высокоуглеродной рельсовой стали не возникли трещины. Эту температуру необходимо поддерживать в течение всего процесса сварки. Однако в большинстве случаев ее не удерживают на этом уровне, так что в зоне сварки образуется мартенсит, и швы уже после короткого времени рвутся или острые рельсы ломаются, что в настоящее время происходит, к сожалению, еще очень часто.

Кроме того, область передачи бандажа с усовика на острие или наоборот часто еще подвергают термическому улучшению или отжигу на перлит для уменьшения износа. Однако при термическом улучшении или отжиге на перлит в начальной и конечной зонах происходит обезуглероживание, что приводит к понижению твердости этих зон, что на практике уже после короткого срока эксплуатации приводит к большим затратам на обслуживание вследствие так называемых мягких лунок.

Из DE 3339442 С1 известно также, что острие крестовины в области наибольшего износа, главным образом в начальной области снабжают выемкой, в которую прочно устанавливают вставку из высокомарганцевой твердой стали. Высокомарганцевая твердая сталь удерживается прессовой посадкой, которая создается способом низкотемпературной усадки. Этот способ хотя и удлиняет срок службы острия крестовины, однако он очень сложен и связан с большими затратами и создает практически неупругое острие крестовины.

Как через блоки крестовины, так и через усовики необходимо сверлить отверстия, что с одной стороны, связано с большой стоимостью и с другой стороны, приводит к разлому рельсов, если кромки отверстий тщательно не зачищены. Возможно плотное соединение поверхностей прилегания прокладок с пазухами между головками и подошвами усовиков требует высоких затрат при изготовлении. Основной причиной сильного износа и, тем самым, относительно короткого срока службы является слишком большая жесткость области передачи бандажа колес с усовика на сердечник и наоборот вследствие слишком компактного поперечного сечения, следовательно, общего момента инерции относительно оси Х комбинации из усовика, острия крестовины и прокладок. В ЕР 0282796 уже признается, что эта проблема может быть решена за счет большей упругости, чем прежде, т.е. за счет возможности относительного вертикального перемещения между острием крестовины и усовиком, для того чтобы воспринимать только небольшие силы в ослабленных зонах острия крестовины и значительные силы в зонах с большим поперечным сечением рельса. За счет того, что оба усовика как и прежде жестко соединены друг с другом через острие крестовины, их момент инерции как и прежде относительно велик. Кроме того, там острие крестовины для достижения эффекта изгибного стержня установлено как консоль, т. е. свободный конец может отклоняться в вертикальном направлении, в то время как задняя область фиксирована жестко. Тем самым во время проезда передняя зона острия крестовины прогибается вниз и поверхность катания в области фиксации испытывает нагрузку на растяжение, что уже после короткого времени эксплуатации приводило к разлому рельсов.

Если сравнить инерцию, т.е. момент инерции зоны перехода двух усовиков, двух прокладок и, при необходимости, еще также острия полного рельса, то можно легко убедиться в том, что такая зона перехода действует как жесткий блок, который за счет своей жесткости вызывает смятие в зоне соударения. Если к тому же учесть, что железнодорожные колеса никогда не являются идеально круглыми, что вызвано среди прочего высокой жесткостью в точке удара при проезде под острым углом или под тупым углом простых крестовин, то становится ясно, что в этом заключена другая причина высокого износа. Для того, чтобы иметь возможность устранить этот вертикальный износ острия крестовины и усовиков, на практике на путях как рельсы сердечника, так и рельсы усовиков наплавляют. Часто такое наплавливание проводят не тщательно, в частности, проводят недостаточно высокий предварительный подогрев, так что крестовина уже после короткого времени разламывается за счет образования мартенсита и поэтому ее приходится часто заменять.

Горизонтальная жесткость, которая за счет очень высокого момента инерции всего сердечника относительно оси Y в несколько раз превосходит момент инерции простого рельса, также приводит к чрезмерной нагрузке на контррельсы. Собственно, для уменьшения износа контррельса усовик, в частности, при наезде бандажа колеса должен быть выполнен горизонтально упругим.

С точки зрения движения по рельсовой колее современные крестовины имеют тот недостаток, что усовики не выполнены с возвышением в соответствии с конусностью формы ходовых бандажей. За счет этого при проезде под острым углом ось колесной пары при одинаково высоких усовиках значительно опускается в вертикальном направлении и при этом получает сильное вертикальное ускорение. При этом точка постановки колесного бандажа смещается от ходовой кромки к меньшим диаметрам бандажа, что приводит к значительно меньшей окружной скорости колеса со стороны крестовины, в то время как обращенное внутрь поворота колесо колесной пары за счет притягивания к контррельсу колесной пары вращается по большему диаметру точки постановки колеса. Этот феномен можно назвать также парадоксом, так как идущее при повороте внешнее колесо поворачивается на значительно меньшем диаметре, чем колесо, идущее внутри поворота, вызванным контррельсом.

Так как современное острие крестовины в противоположном движению направлении при проезде под острым углом опускается в резко падающую плоскость катания, то колесная пара при переходе с усовика на жесткий сердечник крестовины наряду с внезапным переходом с малого диаметра точки постановки колеса на больший диаметр, т.е. на значительно большую окружную скорость, при этом еще в противоположном к предыдущему направлении ускорения, "катапультируется" не вниз, а в противоположном направлении наклонно вверх. Для колесной пары, а также для точки удара на жестком острие крестовины это является причиной пластического смятия поверхности катания острия и, вероятно, также причиной потери круглой формы бандажом колеса.

Что касается упругости обычной конструкции крестовины, то можно утверждать, что применяемая вот уже более ста лет, в большинстве случаев отлитая из марганцовистой стали крестовина, а также соединенная болтами крестовина лежит в стрелке как жесткая колода, т.е. как чужеродное тело. Нет упругой, хотя бы примерно адекватной конструкции, которая бы примерно соответствовала упругости регулирующего рельса. В соединенных болтами крестовинах переходная зона, в большинстве случаев, лежит еще на шпале, что дополнительно повышает жесткость. К тому же в этой зоне расположены прокладки, так что момент инерции относительно оси X, который является решающим для упругого вертикального прогибания острия крестовины, в поперечном сечении соударения, примерно, в более чем пять раз превосходит момент инерции регулирующего рельса. Примерно так или еще хуже обстоит дело при переходе от усовика к острию крестовины в литых крестовинах и еще хуже в блочных крестовинах, потому что у них момент инерции не только в пять раз, а в более чем десять раз превосходит момент инерции нормального регулирующего рельса.

Все указанные выше изъяны и недостатки известны до настоящего времени простых, жестких крестовин сводятся к следующему:
- слишком большая вертикальная и горизонтальная жесткость, следовательно, слишком малая вертикальная и горизонтальная упругость;
- очень большие потери материала;
- необоснованные потери ресурсов;
- слишком небольшая возможность использования жестких крестовин;
- слишком высокая стоимость обслуживания;
- слишком высокая стоимость изготовления;
- отсутствие легко исправляемого превышения;
- неправильные соединительная сварка и направление и многие другие, которые устраняются настоящим изобретением.

В основу изобретения положена задача так улучшить крестовину вышеуказанного типа, чтобы при более низких затратах на производство и материал достичь более длительного срока службы и возможности использования крестовины на рабочих путях.

Поставленная задача решается тем, что в жесткой крестовине для стрелок и глухих пересечений с двумя усовиками и расположенным между ними острием крестовины, которое совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса, при этом два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами, между которыми расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины, согласно изобретению усовики и острие крестовины посредством вертикальных упругих зажимных скоб удерживаются на оребренной плите упруго в вертикальном направлении, а также усовики и острие крестовины относительно их массы полностью отсоединены друг от друга, а относительное горизонтальное положение усовиков и острия крестовины и, тем самым, ширина желобка обеспечивается исключительно ребрами, между которыми удерживаются подошвы усовиков и острия крестовины.

Изобретение исходит из понимания того, что три главных компонента, а именно два усовика и острие крестовины могут быть полностью развязаны друг от друга относительно их массы, соответственно их момента инерции, если устранить прокладки крестовины и их болтовое соединение. За счет этого не только полностью отделяются каждый из трех основных элементов (два усовика и острие крестовины) от остальных элементов, но и за счет устранения прокладок и болтовых соединений экономится дополнительная масса и тем самым снижается момент инерции. Относительное положение этих трех основных элементов в горизонтальном направлении обеспечивается расположенными вертикально вверх ребрами оребренной плиты, между которыми удерживаются в основном без зазора (с малым допуском) основные элементы. Вертикальная упругая фиксация трех основных элементов проводится с помощью упругих зажимных скоб, которые зажимают вертикально три основных элемента только в области плиты. Ширина продольного желобка для прохода гребня колеса обеспечивается ребрами оребренной плиты, а также соответствующей обработкой подошв и головок усовиков и острия крестовины. Оребренные плиты в свою очередь закреплены на шпалах, предпочтительно, с помощью болтов.

Благодаря тому, что каждый из трех основных элементов может полностью независимо от других элементов упруго деформироваться, в первую очередь, вертикально, сильно уменьшается до сих пор встречающийся очень сильный удар при переходе бандажа колеса от усовика на острие и наоборот, так что имеющийся до сих пор износ сминанием жесткого острия крестовины и усовиков значительно сокращается, в большинстве случаев даже полностью исчезает.

Согласно варианту выполнения изобретения, усовики и острие крестовины соответственно установлены на прокладки, которые расположены между подошвой соответствующего рельса и оребренной плитой, при этом прокладки являются особенно упругими за счет выполнения из эластомерного материала. Благодаря этому каждая из трех главных частей может колебаться с соответствующей собственной частотой, что повышает упругость и, тем самым, увеличивает комфортабельность езды и значительно удлиняет срок службы.

Согласно другому варианту выполнения изобретения, усовики крестовины в зоне перехода колеса от крестовины к усовику крестовины и обратно имеют превышение относительно высоты рельсовой поверхности острия крестовины, образованной за счет прокладок различной толщины в соответствии с конусностью бандажа колеса.

Тем самым за счет дополнительного размещения этих дополнительных прокладок определенной толщины под соответствующей областью подошвы усовика или острия крестовины без особых проблем можно точно установить желаемую большую высоту переходной поверхности. Можно также скомпенсировать возникший износ без применения наплавливания с последующим перепрофилированием поверхности катания в области наплавливания. За счет этого значительно сокращается стоимость обслуживания и прежде всего повышается возможность использования предмета изобретения до почти 100% его нахождения в рабочих путях.

В соответствии с уровнем техники до настоящего времени упруго в вертикальном направлении зажимали только внешние области усовиков с помощью зажимных скоб или других зажимных элементов по отношении к оребренным плитам, при этом силы зажима на одну сторону зажима составляют максимально 10-15 кН.

Согласно другому варианту выполнения изобретения упругие зажимные скобы для натяжения между направленной внутрь подошвой усовика крестовины и расположенной напротив подошвой крестовины опираются только на указанные подошвы рельсов и закреплены на соответствующих ребрах. В альтернативном варианте зажимные скобы в отфрезерованной передней зоне острия крестовины опираются на верхнюю сторону пониженной зоны и на соседние подошвы усовиков или крестовины и закреплены на ребрах.

Благодаря вышеописанной конструкции зажимаются также внутренние области усовиков и обе внешние стороны подошвы острия крестовины с помощью упругих зажимных скоб или т. п. , при этом прижимное усилие достигает, предпочтительно, 10-15 кН на каждый участок опоры. За счет этого три области: сердечник крестовины и два усовика каждая отдельно зажаты так сильно, как раньше вся жесткая крестовина. На основании этого преимущества можно значительно экономичней и проще выполнить необходимым противоугон, который должен предотвратить относительное перемещение усовиков и острия крестовины в продольном направлении рельсов. Такой противоугон описан подробнее в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании.

При полном износе или поломке усовика и/или острия крестовины можно легко и быстро заменить по отдельности каждую из этих отдельных частей, что значительно повышает возможность использования предмета изобретения в рабочих путях.

До настоящего времени время лежания неподвижных, сильно нагружаемых крестовин составляет на практике в зависимости от нагрузки 3-4 года, иногда несколько больше. Изобретение значительно повышает время лежания, так как ни в конструкции, ни в сварке обоих образующих острие крестовины остряков стрелочного перевода не имеется слабых мест, так что стоимость приобретения новой крестовины по сравнению с современным состоянием уходит полностью на задний план.

Другое большое преимущество изобретения состоит в очень простом и экономичном устранении недостатков острия крестовины или одного или обоих усовиков.

Маневровые участки, которые по экономическим соображениям имеют жесткие простые крестовины, часто находятся вблизи населенных пунктов. За счет полностью упруго установленных опорных точек усовиков и острия крестовины достигается сильное снижение шумности.

Другое особое преимущество изобретения состоит в возможности простого изменения высоты поверхности катания обоих усовиков, а также острия крестовины в качестве компенсации вертикального износа, а также в качестве противоугона. Приспособление применяемых для рельсов и стрелок зажимных скоб, например обычных для Германии зажимных скоб типа SKL, не представляет никаких проблем. Точки опоры зажимных скоб согласно изобретению находятся, в основном, на одинаковой высоте в противоположность обычным зажимным скобам SKL, в которых обе опорные точки расположены на разной высоте. Для того чтобы уменьшить направляющую силу, в частности, при прохождении поворотов между обоими усовиками и обоими остряками стрелочного перевода, а также между острием крестовины и обоими усовиками, три главные компоненты в области соответствующих точек опоры зажимают упруго в вертикальном направлении с помощью слегка измененных зажимных скоб. Так как между обоими усовиками, обоими остряками стрелочного перевода, а также между обоими усовиками и острием крестовины имеются области подошвы с, в основном, одинаковой высотой, то известные зажимные скобы изменяют так, что обе опорные области находятся на одинаковой высоте. За счет этого отпадают дорогие, значительно увеличивающие жесткость крестовины прокладки крестовины.

Для того чтобы установить крестовину согласно изобретению, за короткий срок в месте строительства, крестовину поставляют на стройку в полностью смонтированном на оребренной плите состоянии. Благодаря этому можно за короткое время без проблем установить оптимированную во всех отношениях простую, неподвижную крестовину. Запасные части, как например оба усовика и острие крестовины, можно держать на складе, так что за короткое время без больших складских запасов можно обеспечить почти стопроцентную возможность использования предмета изобретения для железнодорожных путей.

Относительно упругих в вертикальном направлении зажимов отдельных областей опорных точек следует отметить следующее.

В крестовине согласно изобретению оребренные плиты в направлении к рельсам выполнены выпуклыми. При этом внутренние ребра оребренных плит имеют меньшую ширину, чем наружные ребра.

Для того, чтобы выдерживать ширину подошвы обоих усовиков (внутри), а также острия крестовины (снаружи) возможно более широкой, внутренние зажимные ребра выполняют более узкими и высокими - при равной несушей способности - чем внешние ребра, чтобы выдерживать ширину подошв рельсов по возможности большой и чтобы иметь, при необходимости, возможность замены болтов с Г-образной головкой без демонтажа рельсов. Эта ширина соответствует нормальной ширине обычных применяемых с зажимными скобами SKL болтов с Г-образной головкой, которая составляет 24 мм, что при воздушном зазоре в 1 мм на каждой стороне ребра приводит к общей ширине в 24 мм. Так как устойчивость острия крестовины зависит только от ширины подошвы рельса в области плиты, то оребренные плиты расширяют, а чтобы они при зажиме не становились вогнутыми и под нагрузкой не "помпажировали" им предварительно придают выпуклую форму и изготавливают из мелкозернистой стали высокой прочности.

Для высоконагружаемых стрелок необходимо слегка сузить подошву только во внутренней области плиты на половину ширины ребра. Так как ребро по всей длине выковывают из одного куска и сваривают с плитой основания, то соответствующие области подошвы подвергаются краевой вырубке только на длине максимально 120 мм.

Для слабонагружаемых крестовин (например, для местного сообщения) могут быть обе подошвы в соответствии с шириной ребер по всей длине обработаны строганием или фрезерованием, что означает невысокую стоимость изготовления.

Важнейшие аспекты и преимущества изобретения можно еще раз обобщить следующим образом.

Крестовина и усовики с помощью зажимных скоб (SKL) упруго в вертикальном направлении соединены с оребренными плитами шпал. Таким образом, обычный до настоящего времени жесткий блок разделен на отдельные рельсы. Каждый из этих отдельных рельсов имеет соответствующую собственную упругость, так что предмет изобретения в отношении колебательного и амортизирующего поведения практически соответствует нормальному путевому рельсу. Применяемые до настоящего времени прокладки крестовины отпадают так же, как и применяемые до настоящего времени болтовые соединения.

Отдельные рельсы можно легче заменять. Под рельсы можно затем установить дополнительные прокладки из пластмассы, с помощью которых осуществляется плавное регулирование высоты поверхностей катания. Производимый прежде ремонт усовиков с помощью наплавки становится ненужным. Зажим производится вертикально с помощью зажимных скоб. Отдельные подошвы рельсов в области узких мест имеют воздушный зазор между собой в 1 мм. Концы обоих регулирующих рельсов, которые проходят по всей длине острия крестовины без сварного стыка и образуют острие, соединены друг с другом в возможно короткой области сваркой по головке и подошве. Для этого можно применять такие способы сварки, как например газопрессовая сварка, сварка в среде защитного газа СО₂, индукционная сварка давлением, сварка электронным лучом или лазерная сварка.

В области перехода колеса от острия к усовику и наоборот последний устанавливается с таким превышением, чтобы компенсировалась разница высот применяемых сегодня конических профилей колесных бандажей.

Сердечник крестовины состоит из двух регулирующих рельсов, например, типа U1C 60, которые в области острия в их прилегающих областях головки и подошвы согласованы друг с другом с помощью обработки со снятием стружки в соответствии с сужением в области острия и сварены по головке и по подошве образованного таким образом острия с помощью V-образного шва или других видов швов.

Передняя часть острия может быть также изготовлена как единое целое как кованое или литое фасонное изделие и сварена с обоими сваренными по головке и подошве остриями крестовины.

Так как на усовики и острие крестовины вследствие воздействия температуры и торможения в продольном направлении действуют большие силы, необходимо предусмотреть так называемый противоугон между этими тремя главными частями, который предотвращает продольное смещение с относительным сдвигом между острием крестовины и усовиками.

Согласно изобретению рекомендуется после зоны перехода колеса с усовика крестовины на острие крестовины и обратно установить на противолежащих элементах рельсов устройство противоугона, которое препятствует сдвигу элементов рельсов относительно друг друга в продольном направлении, однако допускает вертикальный прогиб или колебания элементов рельсов. Указанное устройство противоугона образовано парой упорных элементов, которые закреплены на шейках соответствующих рельсов и сцеплены друг с другом в виде гребенки в продольном направлении рельсов. При этом упорные элементы имеют по одной вертикальной шейке, которые выступают со свободного конца соответствующего упорного элемента, при этом вертикальные отрезки стенок шеек зацепляются друг за друга и создают, тем самым, упор в направлении, поперечном продольной оси рельсов.

Это устройство противоугона устанавливают как можно ближе к месту перехода колеса с особым признаком, состоящим в том, что каждая шейка усовиков и острия крестовины по отдельности с высокой прочностью соединены болтами с частями устройства противоугона.

Регулировка высоты различных усовиков необходима для компенсации износа рельсовых головок регулирующих рельсов, в частности, в области перехода колес. Между болтами и увеличенными отверстиями в шейках рельсов для устройства противоугона предусмотрены эксцентричные втулки. В таком случае устройство противоугона для каждой стороны состоит из одной части.

Согласно варианту выполнения изобретения каждая сторона устройства противоугона выполнена из двух частей со множеством контактных поверхностей в продольном и поперечном направлениях, которые передают продольные силы с острия на регулирующие рельсы и обратно. Эти силы составляют в продольном направлении, например, примерно, 600-800 кН. Для выравнивания разницы высот при износе поверхностей катания усовиков под подошвы усовиков подкладывают дополнительные или имеющие разную толщину прокладки.

Обе относящиеся друг к другу части можно сдвигать по вертикали относительно друг друга для изменения высоты рельсов. В продольном направлении рельсов они могут через множество контактных поверхностей передавать большие силы, которые во много раз больше, чем силы в обычных для устройств противоугона стрелочных остряков. Небольшой люфт между контактными поверхностями может уменьшить силы, которые могут передаваться в продольном направлении рельсов. Перемещение в продольном направлении рельсов может быть также уменьшено с помощью контактных поверхностей с люфтом. Зацепляющиеся в виде гребенки друг за друга части устройства противоугона могут быть выполнены также трапециевидными.

Изобретение поясняется ниже на примерах выполнения с помощью чертежей, на которых изображено:
фиг.1 - вид сверху на крестовину согласно изобретению;
фиг.2 - вид сбоку на острие крестовины по фиг.1;
фиг. 3 - вид сбоку на высоту поверхностей перехода обоих усовиков согласно изобретению в крестовине по фиг.1;
фиг.4 - разрез вдоль плиты 249 по фиг.1;
фиг.5 - вид сверху на разрез по фиг.4 (на пластине 249);
фиг.6 - разрез вдоль плиты 251 по фиг.1;
фиг.7 - вид сверху на разрез по фиг.6;
фиг. 8 - вид сверху на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно первому варианту выполнения изобретения;
фиг.9 - разрез вдоль линии В-В по фиг.8;
фиг. 10 - разрез вдоль линии С-С по фиг.8 устройства противоугона согласно первому варианту выполнения изобретения;
фиг. 11 - различные виды и разрезы согласно первому варианту выполнения устройства противоугона;
фиг. 12 - вид сверху с разрезом на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно второму варианту выполнения изобретения;
фиг. 13 - вид сверху с разрезом на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно третьему варианту выполнения изобретения;
фиг.14 - разрез вдоль линии 1-1 по фиг.8;
фиг.15а-15с - разрезы вдоль линий F-F, G-G, Н-Н по фиг.13;
фиг.16 - вид сверху на применяемую в изобретении оребренную плиту;
фиг.17 - разрез вдоль линии Е-Е по фиг.16;
фиг.18 - вид сбоку на внутреннее ребро оребренной плиты по фиг.16 и 17;
фиг.19 - вид сбоку на внешнее ребро оребренной плиты по фиг.16 и 17;
фиг. 20 - разрез двух, образующих острие крестовины рельсовых частей во время процесса предварительного подогрева при открытой сварке давлением;
фиг.21 - разрез аналогично фиг.20, однако после окончания открытой сварки давлением;
фиг.22 - разрез аналогично фиг.20 двух, образующих острие крестовины рельсовых частей во время процесса предварительного подогрева при закрытой сварке давлением;
фиг. 23 - разрез по фиг.23 после окончания закрытой сварки давлением. На отдельных фигурах одинаковыми позициями обозначены одинаковые или функционально соответствующие друг другу части.

На фиг.1 показана крестовина, согласно изобретению, на виде сверху. Оба регулирующих рельса 4 и 5, которые совместно образуют острие 3 крестовины, продлены за теоретическую точку крестовины и в передней зоне сварены по головкам и подошвам острия крестовины. С обеих сторон острия 3 крестовины расположены по одному усовику 1 и 2 с образованием продольного желобка 11 для прохода гребня колеса. Указанные рельсовые элементы лежат на оребренных плитах 246-253, соответственно, 223 (эти номера основываются на применяемой на немецких железных дорогах (Дойче Бан АГ) номенклатуре).

В противоположность уровню техники элементы (детали) крестовины, например усовики 1 и 2 и острие 3 крестовины, не соединены жестко друг с другом через прокладки крестовины и болтовые соединения, а с помощью зажимных скоб 26, 27, 28 и 29 по вертикали упруго зажаты на соответствующих оребренных плитах 246-253 и 223. В частности, усовики 1 и 2 со своей наружной стороны прижаты обычным способом зажимными скобами 26, при этом эти зажимные скобы могут быть, например, обычными зажимными скобами типа SKL 12. В зоне, в которой усовики расположены непосредственно против друг друга, т.е. на оребренных плитах 246 и 247, предусмотрен внутренний зажим усовиков в виде зажимной скобы 27, которая нажимает на направленные внутрь подошвы расположенных напротив друг друга усовиков 1 и 2. В зонах, где усовик расположен напротив острия крестовины, предусмотрены соответствующие зажимы острия и усовиков в виде зажимных скоб 28, которые упираются, с одной стороны, на подошву усовика и, с другой стороны, на подошву острия крестовины. В не сваренной области крестовины, в которой остряки стрелочного перевода расположены на большем расстоянии друг от друга, предусмотрен внутренний зажим в виде зажимной скобы 29, которая лежит на направленных внутрь подошвах этих обоих остряков.

Таким образом, все рельсовые компоненты упруго в вертикальном направлении прижаты к оребренным плитам, а в остальном не связаны друг с другом. Тем самым, каждый из трех основных элементов (два усовика и острие крестовины) могут колебаться и упруго деформироваться по вертикали и горизонтали полностью независимо друг от друга. Поэтому соударение при переходе колесного бандажа с усовика на острие крестовины и обратно может быть сильно уменьшено за счет имеющихся отдельных упругостей, так что существовавший до сих пор износ смятием практически больше не возникает.

Так как основные элементы удерживаются, в основном, фрикционным соединением между подошвой рельса и оребренными плитами с помощью зажимных скоб, необходимо обеспечить, чтобы основные элементы не могли смещаться относительно друг друга, соответственно, могли смещаться только в такой мере, чтобы сохранился продольный желобок 11 достаточной ширины. Для того, чтобы предотвратить относительное смещение между острием 3 крестовины и усовиками 1 и 2 в продольном направлении рельсов, предусмотрено устройство 30 противоугона, которое здесь расположено между оребренными плитами 250 и 251, однако в качестве альтернативы оно может быть также расположено между оребренными плитами 249 и 250. Устройство 30 противоугона будет подробно описано с помощью фиг.6-11.

В предпочтительном варианте выполнения устройства противоугона оно действует только в продольном направлении рельсов и, таким образом, исключает вертикальную связь основных элементов, так что и в этой зоне не увеличивается момент инерции. Это устройство 30 противоугона крепится болтами на шейках острия крестовины и соответствующих усовиков 1 или 2. В соответствии с этим эти усовики и острие в этой зоне имеют отверстия 31 и 32, которые показаны на фиг.7 и 8.

На фиг.2 показано на виде сбоку острие 3 крестовины с фрезерованной зоной 6 острия. Между плитами 248 и 249 расположена область 34 передачи, в которой поверхность катания крестовины слегка и лишь на относительно коротком отрезке опущена вниз.

На фиг.3 показан на виде сбоку усовик 1, при этом изображения на фиг.1, 2 и 3 показаны в относительном положении основных элементов в продольном направлении рельсов.

Наконец, на фиг.1 показано, что все оребренные плиты 246-253 и 223 соединены с не изображенными шпалами с помощью шпальных болтов 33.

Для того чтобы отдельные рельсы не могли смещаться поперек продольного направления рельсов, на оребренных плитах предусмотрены вертикально стоящие ребра, между которыми удерживаются рельсовые элементы, в основном, без зазора (с малыми допусками). На практике этот зазор составляет максимально, примерно, 0,5-1 мм. Более подробно эти оребренные плиты описаны с помощью фиг.12-15.

Наконец, на фиг.3 показано, что усовик 1 в зоне между двумя точками 35 имеет небольшое возвышение относительно высоты поверхности катания острия крестовины в соответствии с конусностью колесных бандажей, так что колесо при переходе с острия крестовины на усовик и обратно не проваливается и не поднимается. Высота поверхности рельса усовика показана более тонкой линией 36, которая между точками 35 проходит плоско (горизонтально) в отличие от поверхности 37 катания усовика.

На фиг.4 показан разрез вдоль линии А-А плиты 249 по фиг.1. В этой зоне острие 3 крестовины еще имеет свою полную высоту и воспринимает еще часть колесной нагрузки.

В данном случае оба проходящих в продольном направлении остряка 4 и 5 стрелочного перевода сварены друг с другом по подошвам и головкам методом сварки в среде защитного газа CO₂.

Оребренная плита 249 имеет два вертикально установленных ребра 39а и 39b и два боковых, относительно более низких ребра 40 и 41. Расстояние между ребрами 40 и 39а, соответственно, 39b и 41 соответствует ширине в этом месте подошвы 16 усовика 1 и 2, при этом в любом случае имеется очень небольшой зазор, равный максимально 0,5-1 мм, так что подошвы 16 обоих усовиков 1 и 2 фиксированы между соответствующими ребрами 40 и 39а, соответственно, 41 и 39b в поперечном направлении к продольной оси рельсов. Оба усовика 1 и 2 установлены на прокладках 42, которые имеют толщину, равную, например, 9 мм и выполнены, предпочтительно, из упругого материала. Кроме того, между прокладкой и нижней поверхностью подошвы расположена дополнительная прокладка 43, с помощью которой можно регулировать указанное выше превышение усовика по сравнению с высотой рельсовой поверхности острия крестовины. Эти прокладки 43 могут быть легко заменены и при износе поверхности катания усовиков заменяются на более толстые прокладки, за счет чего отпадает необходимость в описанном выше наплаве для ремонта поверхности катания усовиков 1 и 2.

Направленные наружу участки рельсовых подошв 16' прижаты упруго в вертикальном направлении с помощью обычных зажимных скоб 26 к верхней поверхности 38 оребренной плиты. Для этого на внешних ребрах 40 и 41 установлены болты 44 с Г-образной головкой, а именно с помощью крепления типа ласточкин хвост. В месте установки болта возвышается резьбовой болт, на который навинчена гайка 45 с шайбой 46, с помощью которой зажимная скоба 26 прижимается, с одной стороны, к оребренной плите 249 и, с другой стороны, к расположенной снаружи подошве 16' соответствующего усовика 1 или 2. На фиг.4 отчетливо показано, что зажимная клемма 26 опирается на оребренную плиту и на подошву на различной высоте. Аналогичным образом прижаты обе внутренние подошвы усовиков 1 и 2 с помощью внутреннего зажима 28 усовиков к оребренной плите 249, при этом на внутренних ребрах 39а и 39b также установлены по одному болту с Г-образной головкой и с гайкой 45, с помощью которых прижимаются зажимные клеммы 28 посредством гайки 45 и шайбы 46. Зажимная скоба 28 опирается на обе подошвы 16 и 49 соответствующих усовиков и острия крестовины, а именно, в основном, на той же высоте.

На фиг.4 отчетливо показано, что оба усовика 1 и 2 в вертикальном направлении полностью не связаны друг с другом и поэтому могут колебаться, соответственно, упруго изгибаться независимо друг от друга. Как уже указывалось, наружные зажимные скобы 26 являются обычными зажимными скобами, применяемыми Дойче Бан АГ под обозначением SKL 12. Зажимные скобы 28 для внутреннего зажима имеют в показанном на фиг.5 виде сверху, в основном, ту же форму, что и зажимные скобы 26. Однако в поперечном разрезе на фиг.5 они отличаются тем, что обе стороны опираются на, по существу, одинаковой высоте на внутренние рельсовые подошвы 16 обоих усовиков и острия крестовины.

На фиг. 5 показан соответствующий вид сверху на оребренную плиту 249. Аналогично плите 249 эта оребренная плита имеет четыре ребра, т.е. оба внешних, более низких ребра 40 и 41 и оба внутренних, более высоких ребра 39а и 39b. Оба образующих острие 3 крестовины остряка стрелочного перевода, т.е. регулирующие рельсы 4 и 5, сварены друг с другом по головкам и подошвам и имеют направленные наружу подошвы 49, на которые опираются внутренние зажимы усовиков и остряков стрелочного перевода, которые здесь также выполнены в виде зажимных скоб, которые однако отличаются от зажимных скоб 28 тем, что опора на подошву 49 острия 3 крестовины расположена ниже, чем опора на подошвы 16 усовиков 1 и 2.

Следует отметить, что в области оребренной плиты 249 оба усовика 1 и 2 с помощью более толстой прокладки 43 имеют превышение, что показано линией (фиг. 4), которая показывает высоту поверхности 37 катания усовиков 1 и 2 по отношению к расположенной ниже поверхности 36 катания острия 3 крестовины.

На фиг. 6 показан разрез по оребренной плите 251, т.е. в той зоне, в которой регулирующие рельсы 4 и 5 как раз переходят от раздельной зоны острия к сваренной зоне острия крестовины, что обозначено сварным швом 51 на фиг.7. Оребренная плита имеет здесь в целом пять ребер, а именно оба внешних ребра 40 и 41, оба ребра 39а и 39b для внутреннего зажима 28 усовиков и остряков стрелочного перевода, а также среднее ребро 52, которое расположено между остряком 4 стрелочного перевода и остряком 5 стрелочного перевода и которое удерживает эти оба остряка на расстоянии друг от друга поперек продольного направления рельсов. Так как в этой области внешние подошвы остряков 4 и 5 стрелочного перевода имеют, в основном, нормальный рельсовый профиль, зажимные скобы для внутреннего зажима 28 усовиков и остряков стрелочного перевода выполнены так, что они на обеих сторонах имеют одинаковую высоту опоры. Таким образом, в принципе можно использовать те же зажимные скобы, что и для внутреннего зажима усовиков по фиг.4 и 5. Еще следует отметить, что оба усовика согласно изобретению заканчиваются уже после плиты 251, в то время как в соответствии с уровнем техники они заканчиваются только после плиты 253. Укорочение возможно за счет намного большей горизонтальной упругости обоих, прижатых только по подошве усовиков.

На фиг.7 показан вид сверху на разрез по фиг.6. Здесь, в частности, показана переходная зона от сварной части острия 3 крестовины (сварной шов 51} к регулирующим рельсам 4 и 5, а также более узкие ребра 52.

На фиг.8 показан первый вариант выполнения устройства 30 противоугона с пятью болтами (см. фиг. 1) на виде сверху с опущенными головками остряков стрелочного перевода и усовиков, которое установлено в области острия крестовины между оребренными плитами 250 и 251, т.е. в области, в которой оба остряка стрелочного перевода уже сварены друг с другом по головкам и подошвам. Устройство 30 противоугона состоит из двух пар элементов 57 и 58, из которых внешний прижат к усовику 1, соответственно, 2, а внутренний элемент прижат к соответствующей стороне острия 3 крестовины. Крепление осуществляется, предпочтительно, с помощью сильно затягиваемых болтов 59, которые проходят через отверстие 32 (фиг.3) усовика, а также с помощью болтов 60, которые проходят через отверстия 31 обоих остряков 4 и 5 стрелочного перевода. Оба элемента 57 и 58 устройства противоугона одной пары имеют основную часть 62, соответственно, 63 которая заходит в пазухи 18 между головкой и подошвой остряков 4 и 5 стрелочного перевода параллельно соответствующей шейке рельса и которая с помощью соответствующего болта 59, соответственно, 60 притянута внутрь пазухи и к шейке рельса. Кроме того, каждый элемент 57 и 58 устройства противоугона имеет упорные элементы 64, соответственно, 65, которые отходят горизонтально от основной части 62, соответственно, 63 перпендикулярно к продольной оси рельсов и которые смещены по отношению друг к другу в продольном направлении рельсов так, что упорные элементы 64 и 65 одной пары 57, 58 входят друг в друга в виде гребенки и образуют тем самым в продольном направлении рельса упоры, препятствующие относительному продольному сдвигу соседних рельсов 1, 4, соответственно, 5, 2. В соответствии с этим упорные элементы выполнены так, что при укладке рельсов в колею сперва устанавливают на оребренные плиты остряки 4 и 5 стрелочного перевода с укрепленными на них болтами элементами 58 устройства противоугона, а затем сверху опускают вертикально усовики с прикрепленными к ним болтами элементами 57 устройства противоугона, при этом упорные элементы 57 и 58 зацепляются друг за друга в виде гребенки и обеспечивают относительное расположение рельсов в их продольном направлении. Упорные элементы 64 или 65 соответствующих элементов 57 и 58 устройства противоугона образуют, как показано на фиг.9, открытый в сторону противоположного рельса горшок 73 для обеспечения вставления болта 59 и размещения головки болта.

Для того, чтобы обеспечить также расстояние между рельсами и тем самым ширину продольного желобка, упорные элементы имеют, как показано в левой части на фиг.8 и особенно отчетливо на фиг.9, проходящие вертикально отрезки 67 и 68 стенки, которые входят друг в друга и тем самым образуют упор в направлении, перпендикулярном продольной оси рельсов в направлении Y. Эти вертикальные отрезки 67 и 68 стенки проходят только, примерно, до половины измеряемой перпендикулярно продольной оси рельсов длины упорных элементов 64 и 65 и начинаются на свободном конце упорного элемента. При этом они проходят на соединенном с регулирующими рельсами 4, соответственно, 5, вертикальном элементе 67 снизу вверх, т.е. от подошвы рельса к головке рельса, в то время, как соединенные с усовиками 1, соответственно, 2 вертикальные отрезки 68 стенки проходят наоборот сверху вниз, т.е. от головки рельса к подошве рельса для обеспечения возможности установки усовиков с их элементами устройства противоугона сверху.

Хотя соседние рельсы 1 и 4, соответственно, 5 и 2 через элементы устройства противоугона соединены друг с другом, однако тем самым не образуется жесткого соединения, которое имеет место, например, при применении обычных прокладок крестовины, а части рельсов могут независимо друг от друга изгибаться, перемещаться и колебаться в вертикальном направлении и, таким образом, полностью отсоединены друг от друга относительно момента инерции в вертикальном направлении, тем более, что размещение с ее главной массой предусмотрено вблизи нейтральной оси X.

На фиг. 11 устройство противоугона показано еще более подробно. Каждый элемент 57 и 58 устройства противоугона имеет упоры 64 и 65, которые имеют между собой углубления 75, в которые входят противоположно лежащие упоры 64 и 65, так что элементы устройства противоугона сцепляются друг с другом в виде гребенки. Отходящие от соответствующих основных частей 62 и 63 упоры 64 и 65 имеют цилиндрические отверстия 73, в дне которых предусмотрены отверстия 74 для прохождения болтов крепления. Оба крайних упора каждого элемента 57 и 58 устройства противоугона имеют вертикально проходящие шейки 67 и 68, которые также зацепляются друг за друга (см. разрез а-а), благодаря чему усовик и острие крестовины удерживают друг друга также в направлении поперек продольной оси рельсов, т.е. в направлении Y, благодаря чему обеспечивается защита от опрокидывания рельсов. Однако следует особенно подчеркнуть, что здесь не имеет место соединение в вертикальном направлении, так что все рельсы, т.е. острие крестовины и оба усовика могут перемещаться в вертикальном направлении по отношению к другим рельсам и что в этом отношении действует только момент инерции отдельного рельса, что очень сильно увеличивает вертикальную упругость.

Дальнейшие детали специалист без труда почерпнет из фиг.9-11.

На фиг.12 показан вариант выполнения устройства противоугона с тремя болтами. В данном случае устройство противоугона состоит также из двух пар элементов 57 и 58, из которых наружный элемент 57 с помощью трех болтов прижат к шейке усовика 1 или 2, и внутренний элемент 58 также с помощью трех болтов 60 прижат к шейкам образующих острие крестовины регулирующих рельсов 4 и 5. Указанные шейки имеют соответствующие отверстия для расположения болтов. В данном случае оба элемента 57 и 58 устройства противоугона каждой пары имеют основную часть 62, соответственно, 63, которые входят в пазуху между подошвой и головкой усовиков, соответственно, остряков стрелочного перевода и проходят параллельно соответствующей шейке рельса и от которых отходят зубцы 93-98, которые служат в качестве упорных элементов и сцепляются в виде гребенки друг с другом. При этом закрепленный на усовике 1 или 2 элемент 57 устройства противоугона имеет два расположенных со сдвигом по отношению друг к другу в продольном направлении рельсов зубца 93 и 94, в то время как укрепленный на регулирующем рельсе 4 элемент 58 устройства противоугона имеет две пары зубцов 95, 96 и 97, 98, которые принимают между собой зубцы 93, соответственно, 94. В примере выполнения по фиг.12 зубцы 93 и 94 на виде сверху имеют трапециевидную форму с расширенным основанием зубцов, благодаря чему зубцы могут выдерживать большие усилия. Зазор между зубцами 95 и 96, соответственно, 97 и 98 является также трапециевидным, так что элементы устройства противоугона сцепляются с малым зазором (2-3 мм). Так как при возникновении действующих в продольном направлении рельсов сил за счет трапециевидной формы зубцов возникает также компонент силы, проходящий поперек продольного направления рельсов, то на обоих концах пары элементов 57, 58 устройства противоугона предусмотрены зацепляющиеся друг за друга захваты 67, 68, которые воспринимают эти поперечные силы.

Вариант выполнения по фиг.13 отличается от варианта выполнения по фиг.12 тем, что зубцы 93-98 на виде сверху имеют прямоугольный профиль, поэтому отсутствуют захваты.

Как показано на изображениях в разрезе по фиг.15а и 15b, отдельные зубцы одного элемента устройства противоугона соединены друг с другом перемычками 99, соответственно, 100, при этом эти перемычки расположены параллельно поверхности катания и со сдвигом по отношению друг к другу. В изображенном примере выполнения перемычка 99 соединенного с острием крестовины элемента 58 устройства противоугона лежит выше перемычки 100 соединенного с усовиком элемента 57 устройства противоугона. Благодаря этому можно при уже установленном на путях усовике устанавливать опусканием сверху крестовину.

На фиг. 15с показаны поперечные сечения захватов, которые воспринимают поперечные силы.

На фиг.14 в разрезе по линии I-I по фиг.13 еще раз показано гребенчатое зацепление зубцов 93-98 и соединяющие зубцы перемычки 99 и 100.

На фиг. 16 показан вид сверху и на фиг.17 поперечное сечение оребренной плиты, применяемой в изобретении. Изображенный здесь пример выполнения с четырьмя ребрами распространяется на оребренные плиты 250 и 251 по фиг.1, при этом следует отметить, что на фиг.12 и 15 ребра проходят параллельно друг другу и перпендикулярно к кромке оребренной плиты, в то время как на практике (см. фиг.1) они, естественно, должны находиться под острым углом, соответствующим углу прохождения рельсов. Оребренная плита состоит из продолговатой, прямоугольной плоской плиты 83, с верхней стороны которой вертикально возвышаются ребра 40, 39а, 39b и 41. Расстояние между противоположными поверхностями ребер 40 и 39а, а также 39b и 41 соответствует снаружи половине ширины подошвы, а изнутри - укороченной подошве усовиков, а расстояние между противоположными сторонами ребер 39а и 39b соответствует согласованной ширине подошвы обоих сваренных рельсов острия крестовины. Кроме того, оребренные плиты по обеим сторонам имеют отверстия 85, через которые могут проходить болты крепления (например, болты 33 для деревянных шпал или также продевные болты для бетонных шпал) для крепления на шпалах.

Ребра 40 и 41 с одной стороны, и ребра 39а и 39b с другой стороны, имеют различную высоту и соответствуют различной высоте точек опоры зажимных скоб. Ребра имеют форму прямоугольного параллелепипеда и зафиксированы на плите 83, например, сваркой или сваркой электрозаклепкой через отверстие в плите, тем, что, например, короткие цилиндрические штифты 86, которые выкованы на ребрах, вставляют в отверстия в плите 83.

На фиг. 18 и 19 показаны ребра 39а и 41 на виде сбоку. Все ребра на их верхней стороне 87 имеют на виде сверху по фиг.16 прямоугольный раскрыв 88, который вниз по направлению к плите 83 расширяется в углубление 89 типа ласточкин хвост. С помощью этих углублений 89 в форме ласточкина хвоста на оребренной плите крепятся головки 44 (фиг.4) болтов, имеющих форму ласточкина хвоста.

На фиг.20 показано поперечное сечение двух образующих острие крестовины регулирующих рельсов перед "открытой" сваркой. При этом разрез проведен где-то между оребренными плитами 249 и 250 по фиг.1. Подлежащие сварке друг с другом остряки 4 и 5 стрелочного перевода предварительно обработаны на обращенных друг к другу поверхностях головок рельсов 15, подошв 16 и шеек 17, при этом рельсы сваривают здесь только по поверхностям 52 в области головок и по поверхностям 53 в области подошв. В примерах выполнения, согласно фиг. 20 и 21, речь идет о так называемой открытой сварке, при которой подлежащие сварке друг с другом поверхности 52-52 и 53-53 расположены на некотором горизонтальном расстоянии друг от друга, на котором расположена ацетилен-кислородная горелка или индукционный нагреватель 54 или 54' для нагрева. С помощью этой горелки или нагревателя подлежащие сварке поверхности нагревают до температуры сварки. Затем горелку или нагреватель 54 и 54' убирают из этой зоны, например, посредством поворачивания, а обе зоны рельсов прижимают друг к другу, за счет чего образуются сварные швы 55 и 56. Такая открытая сварка давлением отличается относительно небольшим сварочным утолщением. Кроме того, достигается, что обе рельсовые шейки расположены относительно близко друг к другу и зазор между ними составляет максимально, примерно, 3-4 мм, за счет чего значительно повышается стабильность, в частности, в передней области острия 3 крестовины.

На фиг.21 показано острие крестовины после сварки подошв сварным швом 56 и головок сварным швом 55.

На фиг.22 и 23 показан аналогичный фиг.20 и 21 вид, однако для закрытой сварки давлением. Нагревательные агрегаты 54 и 54' располагают над головками 15 и под подошвами 49 остряков 4 и 5 стрелочного перевода и подлежащие сварке друг с другом поверхности 52 и 53 с определенным давлением прижимают друг к другу. После нагрева и уменьшения величины давления вследствие размягчения материала автоматически начинается процесс сварки.

Сварные швы могут иметь значительную длину в 1-2 м и более. Несмотря на такую длину сваренные давлением швы имеют отличное качество материала, так как не используют дополнительный сварочный материал и критическое предварительное нагревание практически отпадает, которое необходимо при сварке в атмосфере защитного газа СО₂ согласно уровню техники.

На фиг.23 показано, что сварочный наплыв 56 при закрытой сварке несколько больше, чем при открытой сварке давлением. На наружных сторонах головки и подошвы этот сварочный наплыв удаляют, например, с помощью обдирочного шлифования, что в изображении на фиг.23 уже сделано.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройства жесткой крестовины для стрелок и глухих пересечений. Жесткая крестовина для стрелок и глухих пересечений выполнена с двумя усовиками и расположенным между ними острием крестовины. Острие совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса. Два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами. Между ребрами расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины. Усовики и острие крестовины посредством вертикальных упругих зажимных скоб удерживаются на оребренной плите упруго в вертикальном направлении. Усовики и острие крестовины отсоединены друг от друга относительно их массы. Относительное горизонтальное положение усовиков и острия крестовины и ширина желобка обеспечены исключительно ребрами, между которыми удерживаются подошвы усовиков и острия крестовины. Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении эксплуатационных качеств крестовины. 11 з.п.ф-лы, 25 ил.

1. Жесткая крестовина для стрелок и глухих пересечений с двумя усовиками и расположенным между ними острием крестовины, которое совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса, при этом два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами, между которыми расположены подошва усовиков крестовины и подошва острия крестовины, отличающаяся тем, что усовики и острие крестовины посредством вертикальных упругих зажимных скоб удерживаются на оребренной плите упруго в вертикальном направлении и что усовики и острие крестовины относительно их массы полностью отсоединены друг от друга, а относительное горизонтальное положение усовиков крестовины и острия крестовины и, тем самым, ширина желобка для прохода гребня бандажа колеса обеспечены исключительно ребрами, между которыми удерживаются подошвы усовиков и острия крестовины.2. Крестовина по п.1, отличающаяся тем, что усовики и острие крестовины соответственно установлены на прокладки, которые расположены между подошвой соответствующего рельса (усовика, острия) и оребренной плитой.3. Крестовина по п.2, отличающаяся тем, что прокладки являются упругими за счет выполнения из эластомерного материала.4. Крестовина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что усовики крестовины в зоне перехода колеса от крестовины к усовику крестовины и обратно имеют превышение относительно высоты рельсовой поверхности острия крестовины, образованной за счет прокладок различной толщины в соответствии с конусностью бандажа колеса.5. Крестовина по любому одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что упругие зажимные скобы для натяжения между направленной внутрь подошвой усовика крестовины и расположенной напротив подошвой острия крестовины опираются только на указанные подошвы рельс и закреплены на соответствующих ребрах.6. Крестовина по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что зажимные скобы в отфрезерованной передней зоне острия крестовины опираются на верхнюю сторону пониженной зоны и на соединение подошвы усовиков крестовины и закреплены на ребрах.7. Крестовина по любому одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что расположенные внутри зажимные скобы оказывают прижимное усилие, равное 10-15 кН, на каждый участок опоры.8. Крестовина по любому одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что оребренные плиты в направлении к рельсам выполнены выпуклыми.9. Крестовина по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что внутренние ребра оребренных плит имеют меньшую ширину, чем наружные ребра.10. Крестовина по любому одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что после зоны перехода колеса с усовика на острие крестовины и обратно установлено на противолежащих элементах рельсов устройство противоугона, которое препятствует сдвигу элементов рельсов относительно друг друга в продольном направлении, однако допускает вертикальный прогиб или колебания элементов рельсов.11. Крестовина по п.10, отличающаяся тем, что устройство противоугона образовано парой упорных элементов, которые закреплены на шейках соответствующих рельсов и сцеплены друг с другом в виде гребенки в продольном направлении рельсов.12. Крестовина по п.11, отличающаяся тем, что упорные элементы имеют по одной вертикальной шейке, которые выступают со свободного конца соответствующего упорного элемента, при этом вертикальные отрезки стенок шеек зацепляются друг за друга и создают, тем самым, упор в направлении, поперечном продольной оси рельсов.