ПРОМЕЖУТОЧНОЕ КРЕПЛЕНИЕ РЕЛЬСА Российский патент 2004 года по МПК E01B9/50 

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, в частности к промежуточным креплениям рельса.

Известно промежуточное крепление рельса по патенту ФРГ № 3027086, МКИ⁴ Е 01 В 3/34,1980, содержащее рельс, железобетонную шпалу, последовательно размещенные в углублении железобетонной шпалы, упругую прокладку, рельсовую подкладку, установленные по обе стороны рельса и пропущенные через отверстия в железобетонной шпале болты, гайки с упругими элементами и прижимные приспособления, прижатые к верхним поверхностям подошвы рельса.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является верхнее строение железнодорожного пути по патенту России № 1903101, МКИ⁴ Е 01 В 9/38, Б.И. № 6, 1997, в котором промежуточное крепление рельса содержит рельс, железобетонную шпалу, последовательно размещенные в углублении железобетонной шпалы, упругую прокладку, рельсовую подкладку, установленные по обе стороны рельса и пропущенные через отверстия в железобетонной шпале болты, гайки с упругими элементами и прижимные приспособления, прижатые к верхним поверхностям подошвы рельса.

Общим недостатком приведенных промежуточных креплений рельса является то, что их конструктивное решение содержит много фасонных крепежных элементов и закладных деталей в железобетонной шпале, такие как закладные анкерные шайбы и втулки под фиксирующие штыри. Многоэлементность этих конструкций делает их менее надежными и нетехнологичными в изготовлении, а также при монтаже и демонтаже железнодорожных звеньев. Низкая надежность крепления обусловлена наличием в нем резьбовых соединений, которые в процессе эксплуатации самоотвинчиваются и крепление становится подвижным, что приводит к интенсивному разрушению его, а также железобетонной шпалы. Для чего по регламенту обслуживания железнодорожных путей требуется систематическая затяжка резьбовых соединений, что значительно увеличивает затраты на обслуживание. Форма подрельсовой площадки и рельсовой подкладки также не способствует жесткому креплению рельса к железобетонной шпале, что приводит к разрушению отверстий под болты в шпале, и посадочного места под рельсовую подкладку.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать промежуточное крепление рельса путем изменения конструкции элементов крепления, обеспечить инициирование эффекта самозаклинивания элементов крепления в процессе эксплуатации и за счет этого повысить надежность крепления, увеличить срок службы и улучшить его противоугонные свойства.

Поставленная задача достигается тем, что в промежуточном креплении рельса, содержащем рельс, железобетонную шпалу, последовательно размещенные в углублении шпалы, упругую прокладку, рельсовую подкладку, установленные по обе стороны рельса и пропущенные через отверстия в железобетонной шпале болты, гайки с упругими элементами и прижимные приспособления, прижатые к верхним поверхностям подошвы рельса, согласно изобретению головка болта выполнена в виде проушины и сопряжена с ним через участок, имеющий ступенчатую форму, при этом ступенчатая часть в зоне подошвы рельса выполнена эксцентрично относительно оси болта и соосно с проушиной и имеет симметричные боковые грани, примыкающие к симметричным скосам, выполненным в основании проушины, при этом прижимное приспособление в виде клина пропущено через упомянутую проушину, дугообразная поверхность которой соответствует форме сопряженной с ней поверхностью клина, отверстие в зоне гайки выполнено с возможностью ее охвата, а рельсовая подкладка и углубление в шпале имеют форму трапеции.

Конструктивное решение болта, у которого головка выполнена в виде проушины, позволило изменить классическую общеизвестную схему, при которой один конец болта фиксируют закладными элементами в железобетонной шпале, а другой используют для крепления прижимных элементов посредством гайки.

В частности, выполнение головки болта в виде проушины позволило его использовать в качестве крепежного элемента для крепления подкладки к шпале и одновременно в качестве несущего элемента крепления рельса к подкладке. Это дало возможность исключить закладные анкерные шайбы, уменьшить количество резьбовых соединений и использовать элементы, геометрическая форма которых создает клиновые пары, инициирующие эффект самозаклинивания в процессе эксплуатации, такие, как клин с проушиной, и откосы подкладки с углублением в железобетонной шпале. В результате заявляемое решение обеспечивает надежность крепления, увеличивает срок службы и улучшает его противоугонные свойства, значительно упрощает техническое обслуживание крепления, его монтаж и демонтаж.

Кроме того, заявляемое промежуточное крепление рельса позволяет регулировать ширину колеи железнодорожного пути при сборке железнодорожного звена на двойную величину эксцентриситета ступенчатой части болта, а также выдержать соответствующее соотношение параметров элементов крепления, при котором обеспечивается их электроизоляция от токопроводящей арматуры в железобетонной шпале, без использования электроизоляционных элементов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на

фиг.1 представлено промежуточное крепление рельса (вид сверху);

фиг.2 - промежуточное крепление рельса в сечении по А-А;

фиг.3 - промежуточное крепление рельса в сечении по Б-Б;

фиг.4 - промежуточное крепление рельса (вид В).

Промежуточное крепление рельса содержит рельс 1, железобетонную шпалу 2, последовательно размещенные в углублении 3 железобетонной шпалы 2, упругую прокладку 4, рельсовую подкладку 5, установленные по обе стороны рельса 1 и пропущенные через отверстия 6 в железобетонной шпале 2 болты 7, гайки 8 с упругими элементами 9 и прижимные приспособления 10, прижатые к верхним поверхностям 11 подошвы рельса 1. Головка болта 7 выполнена в виде проушины 12 и сопряжена с ним через участок, имеющий ступенчатую форму. Ступенчатая часть 13 в зоне рельсовой подкладки 5 выполнена соосно с болтом 7. Ступенчатая часть 14 в зоне подошвы рельса 1 выполнена эксцентрично относительно оси болта 7 и соосно с проушиной 12 и имеет симметричные боковые грани 15, примыкающие к симметричным скосам 16, выполненным в основании проушины 12. Прижимное приспособление 10 выполнено в виде клина и пропущено через упомянутую проушину 12, дугообразная поверхность которой, соответствует форме сопряженной с ней поверхностью клина 10. Отверстие 6 в зоне гайки выполнено с возможностью охвата гайки 8. Рельсовая подкладка 5 и углубление 3 в железобетонной шпале 2 с токопроводящей арматурой 17 имеют форму трапеции.

Промежуточное крепление рельса работает следующим образом.

При прохождении подвижного состава по рельсам 1 железнодорожного пути динамические нагрузки вызывают микроперемещения в элементах крепления. При этом в клиновых парах элементов крепления эти микроперемещения инициируют движение элементов клиновых пар относительно друг друга, в частности клина 10 и проушины 12, подкладки 5 и углубления 3 в шпале 2 через упругую прокладку 4, в направлении увеличения расклинивающего усилия. Таким образом, создаются условия для инициирования эффекта самозаклинивания в процессе эксплуатации и перераспределения нагрузок с помощью болтов 7 на шпалы 2 с дальнейшим их рассеиванием верхним строением пути. Это дало возможность повысить надежность крепления и увеличить его срок службы.

Монтаж крепления осуществляют при сборке железнодорожного звена на стенде и осуществляют следующим образом.

Предварительно в углубление 3 в шпале 2 последовательно укладывают упругую прокладку 4 и рельсовую подкладку 5. После чего в отверстия в рельсовой подкладке 5, прокладке 4 и шпале 2 вставляют болт 7. Со стороны основания в отверстие 6 в шпале вводят гайку 8 с упругим элементом 9 в виде резиновой прокладки. Ввертыванием болта 7 в гайку 8 осуществляют предварительную стяжку крепления. При этом положение проушины 12 оставляют таким, чтобы одна из граней 15 была обращена к рельсу 1 и параллельна продольной кромке его подошвы. Выставляют грани 15 болтов 7 по заданной ширине колеи, после чего осуществляют окончательную затяжку болтов 7. Затем на рельсовую подкладку 5 между гранями 15 болтов 7 устанавливают рельс 1. Со стороны рельса 1 в проушину 12 вставляют клин 10, который своей хвостовой частью прижимает подошву рельса 1 к подкладке 5. На этом монтаж рельсового скрепления завершается.

Для изменения ширины колеи железнодорожного пути на железобетонных шпалах болты 7 разворачивают на 180°. При этом смещение каждого рельса происходит на двойную величину эксцентриситета.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути. Крепление рельса содержит последовательно размещенные в углублении шпалы, упругую прокладку, рельсовую подкладку, установленные по обе стороны рельса и пропущенные через отверстия в железобетонной шпале болты, гайки с упругими элементами, прижимные приспособления, прижатые к верхним поверхностям подошвы рельса. Головка болта выполнена в виде проушины и сопряжена с ним через участок, имеющий ступенчатую форму, при этом ступенчатая часть в зоне подошвы рельса выполнена эксцентрично относительно оси болта и соосно с проушиной и имеет симметричные боковые грани, примыкающие к симметричным скосам, выполненным в основании проушины. Прижимное приспособление в виде клина пропущено через упомянутую проушину, дугообразная поверхность которой соответствует форме сопряженной с ней поверхностью клина. Отверстие в зоне гайки выполнено с возможностью ее охвата, а рельсовая подкладка и углубление в шпале имеют форму трапеции. Изобретение направлено на повышение надежности крепления, увеличение срока службы и улучшение противоугонных свойств. 4 ил.

Промежуточное крепление рельса, содержащее последовательно размещенные в углублении шпалы, упругую прокладку, рельсовую подкладку, болты с головкой на одном конце и резьбой на другом для навинчивания гайки, установленные по обе стороны рельса и пропущенные через отверстия в железобетонной шпале, прижимные приспособления, прижатые к верхним поверхностям подошвы рельса, отличающееся тем, что головка болта выполнена в виде проушины и сопряжена с ним через участок, имеющий ступенчатую форму, при этом ступенчатая часть в зоне подошвы рельса выполнена эксцентрично относительно оси болта и соосно с проушиной и имеет симметричные боковые грани, примыкающие к симметричным скосам, выполненным в основании проушины, при этом прижимное приспособление в виде клина пропущено через отверстие в упомянутой проушине, а рельсовая подкладка и углубление в шпале имеют форму трапеции.