РЕЛЬСОВЫЙ ПУТЬ Российский патент 2004 года по МПК E01B23/10 

Изобретение относится к транспортным конструкциям, а именно к железнодорожным рельсовым путям со скоростным движением составов (до 500 км/ч) и подкрановым конструкциям с интенсивным тяжелом 8К, 7К режимом работы мостовых кранов и быстрым износом рельсов.

За аналог примем современный железнодорожный рельсовый путь [1], [2]. Железнодорожный рельсовый путь содержит шпалы, уложенные поперек рельсового пути, рельсовые подкладки и рельсовые клеммы, фиксирующие рельс на подкладке.

Динамические силовые импульсы передаются на каждый из рельсов от колесных железнодорожных пар. Колеса железнодорожной пары жестко посажены на вал и представляют единое целое. Колеса снабжены гребнями и имеют сложную поверхность катания [2]. Колесная железнодорожная пара передает на рельсы как вертикальные, так и горизонтальные импульсы.

Аналог имеет следующие недостатки:

- подрельсовые подкладки прерывны и укладываются только на шпалах, поэтому не усиляют сечение рельса;

- рельсы закреплены на подкладках с возможностью проскальзования, и это осложняет эксплуатацию пути;

- подошвы рельса имеет недостаточную ширину и рельс плохо противостоит опрокидывающим его воздействиям; при движении составов происходит неизбежное проскальзование колес по рельсу ввиду жесткости колесной пары;

- гребни на колесах приводят к интенсивному истиранию рельсов и колес и приводят к возрастанию сопротивления движению составов и значительным затратам энергии;

- существующий механизм взаимодействия колесных пар с рельсами не обеспечивает удерживание составов на рельсах и приводит к крушениям;

- размещение шпал поперек рельсового пути осложняет их укладку и не обеспечивает непрерывной опоры для каждого из рельсов.

Технический результат изобретения - исключение схода составов с рельсов, обеспечение надежного соединения арочного рельса с непрерывной подрельсовой подкладкой и усиление ею арочного рельса.

Технический результат достигнут тем, что каждый из рельсов выполнен арочного профиля, подрельсовая подкладка под каждый из рельсов выполнена непрерывной по всей длине рельса с двумя гребнями, нависающими над подошвами рельсов и третьим вертикальным гребнем для соединения с симметричной относительно вертикальной оси рельсовой подкладкой, причем каждая из подкладок закреплена посредством фрикционных болтов на продольной непрерывной по всей длине шпале, расширяющейся к своей подошве, при этом ширина

b_п<b_заз+l_гр,

где b_п - ширина подошвы рельса;

b_заз - ширина зазора между выступающими участками наклонных гребней;

l_гр- длина консоли гребня,

подошвы рельса уже просвета между нависающими над подошвой гребнями, в каждый из зазоров между ветвями арки рельса и нависающими гребнями вложена -образная клемма, непрерывная по всей длине рельса, плотно западающая нижним крючком в просвет между нависающим гребнем и подошвой рельса, а свободный конец каждой из -образных клемм поддомкрачен домкратными болтами с гарантированным натягом, надежно зажимающими арку рельса с двух сторон и объединяющими арочный рельс, подрельсовую подкладку и -образные клеммы в единую быстроразъемную конструкцию.

Сопоставление рельсового пути с аналогом показывает следующие существенные отличия:

- грузовые тележки состава снабжены направляющими роликами, исключающими сход составов с рельсов;

- подрельсовая подкладка непрерывна по всей длине, надежно соединена с арочным рельсом и работает в составе с ним сечения как единое целое, то есть арочный рельс и подрельсовая подкладка образуют составной быстроразъемный рельс;

- подрельсовая подкладка надежно соединена с продольной непрерывной шпалой под каждым из рельсов и усиляет составной быстроразъемный рельс;

- расстояние между двумя нитками арочных рельсов легко регулируется и фиксируется посредством регулировочных тяжей.

На фиг.1 показан железнодорожный рельсовый путь в разрезе; на фиг.2 - вид сбоку.

Железнодорожный рельсовый путь содержит арочного профиля рельсы 1, подрельсовые подкладки 2, опирающиеся на продольные шпалы 3.

Ветви арки арочного рельса плавно переходят в подошвы [3]. Подрельсовая подкладка 2 выполнена непрерывной по всей длине рельса 1 и имеет три продольных гребня: наклонные гребни α, нависающие над подошвой арочного рельса 1 и вертикальный гребень b, предназначенный для соединения двух симметричных подрельсовых подкладок.

Подрельсовые подкладки 2 опираются по всей длине на продольные шпалы 3, расширяющиеся книзу и соединенные с ними фрикционные болтами 4, затянутыми с гарантированным натягом, исключающим сдвиги подрельсовых подкладок.

Арочные рельсы соединены с подрельсовыми подкладками в единое целое посредством -образных клемм 5.

Каждая из этих клемм имеет нижний крючок с и свободный консольный участок d. На консольных участках d размещены домкратные болты 6 с опорными гайками 7, взаимодействующими с консольными участками d снизу. Клеммы 5 имеют выгодное соотношение плеч и обеспечивают увеличение силы поддомкрачивания в 2...3 раза, поэтому пятки е клемм 5 надежно, с гарантированным натягом зажимают арочный рельс в подрельсовой подкладке. Силы трения, развивающиеся в контактных зонах, препятствуют проскальзованию рельса 1 в подрельсовой подкладке и обеспечивают совместную их работу как единого целого.

Такое соединение рельса с подрельсовой подкладкой, по аналогии с фрикционными болтами, будем называть фрикционным. Отличительная особенность этого соединения - его быстроразъемность. Быстроразъемность соединения обеспечивает дополнительный эффект, так как резко снижается трудоемкость замены арочного рельса при его износе.

Клеммы 5 имеют фрезерованные торцы и установлены непрерывно, плотно соприкасаясь торцами по всем длине арочного рельса 1. Они также входят в состав сечения всей конструкции, образующей составной быстроразъемный рельс с заменяемой наиболее нагруженной частью - арочным рельсом 1.

Основные колеса 8 железнодорожного состава выполнены безребордными (гребни отсутствуют). Эти колеса передают только вертикальные силы P. Направляющие ролики 9 центрируют основные колеса 8 на главе рельса.

Направляющие ролики 9 имеют гребни 10, исключающие сход железнодорожных составов с рельсов. Между гребнями 10 и главой арочного рельса 1 снизу имеется зазор Δ, закрывающийся только в аварийной ситуации и препятствующий опрокидыванию железнодорожного состава.

Железнодорожные стрелки при таком рельсовом пути имеют специальную конструкцию. Заявка на железнодорожную стрелку будет отправлена отдельно.

Две параллельные друг другу нитки рельсовых путей соединены между собой регулировочными тягами 11, обеспечивающими неизменность расстояния между рельсами. В узле сопряжения регулировочной тяги с подрельсовой подкладкой имеются изолирующая втулка 12 и изолирующие шайбы 13, исключающие замыкание электроцепи. Рельсовая подкладка изолирована от шпалы 3 изолирующей и амортизирующей прокладкой 14. Экономический эффект достигнут из-за следующего:

- исключен сход ж/д составов с рельсов;

- арочный рельс 1 входит в состав сечения составного рельса и работает совместно с непрерывной подрельсовой подкладкой 2;

- исключено опрокидывание составного быстроразъемного рельса, так как ширина его в несколько раз больше высоты сечения;

- замена арочных рельсов может быть выполнена их продольным поступательным перемещением;

- составной быстроразъемный рельс непрерывно по всей длине опирается на продольную шпалу, поэтому работа его облегчается;

- облегчается укладка новых ж/д путей и обслуживание эксплуатируемых, так как все процессы замены и рихтовки рельсовых путей легко механизируются.

Список литературы

1. Золотарский А.Ф., Балашов А.А. и др. Железнодорожный путь на ж/б-шпалах. Транспорт, 1967, с.441.

2. Фришман М.А. Как работает путь под поездами. М.: Транспорт, 1983. - 168 с.

3. Нежданов К.К., Нежданов А.К., Туманов В.А. Арочный рельс. Заявка №2001118872/20 (019989) от 06.07.2001.

Изобретение относится к транспортным конструкциям, а именно к железнодорожным рельсовым путям со скоростным движением составов и подкрановым конструкциям с интенсивным тяжелым 8К, 7К режимом работы мостовых кранов и быстрым износом рельсов. Железнодорожный рельсовый путь содержит арочного профиля рельсы, подрельсовые подкладки, опирающиеся на продольные шпалы. Ветви арки арочного рельса плавно переходят в подошвы. Подрельсовая подкладка выполнена непрерывной по всей длине рельса и имеет три продольных гребня: наклонные гребни, нависающие над подошвой арочного рельса, и вертикальный гребень, предназначенный для соединения двух симметричных подрельсовых подкладок. Подрельсовые подкладки опираются по всей длине на продольные шпалы, расширяющиеся книзу и соединенные с ними фрикционными болтами, затянутыми с гарантированным натягом, исключающим сдвиги подрельсовых подкладок. Арочные рельсы соединены с подрельсовыми подкладками в единое целое посредством -образных клемм. Каждая из этих клемм имеет нижний крючок и свободный консольный участок. На консольных участках размещены домкратные болты с опорными гайками, взаимодействующими с консольными участками снизу. Клеммы имеют выгодное соотношение плеч и обеспечивают увеличение силы поддомкрачивания в 2...3 раза, поэтому пятки клемм надежно, с гарантированным натягом зажимают арочный рельс в подрельсовой подкладке. Силы трения, развивающиеся в контактных зонах, препятствуют проскальзованию рельса в подрельсовой подкладке и обеспечивают совместную их работу как единого целого. Техническим результатом является исключение схода составов с рельсов, обеспечение надежного соединения арочного рельса с непрерывной подрельсовой подкладкой и усиление ею арочного рельса. 2 ил.

Рельсовый путь, содержащий рельсы, подрельсовые подкладки, рельсовые клеммы и железобетонные шпалы, отличающийся тем, что каждый из рельсов выполнен арочного профиля, подрельсовая подкладка под каждый из рельсов выполнена непрерывной по всей длине рельса с двумя гребнями, нависающими над подошвами рельсов, и третьим вертикальным гребнем для соединения с симметричной относительно вертикальной оси рельсовой подкладкой, причем каждая из подкладок закреплена посредством фрикционных болтов на продольной непрерывной по всей длине шпале, расширяющейся к своей подошве, при этом ширина

b_п<b_заз+l_гр,

где b_п - ширина подошвы рельса;

b_заз - ширина зазора между выступающими участками наклонных гребней;

l_гр - длина консоли гребня,

подошвы рельса уже просвета между нависающими над подошвой гребнями, в каждый из зазоров между ветвями арки рельса и нависающими гребнями вложена -образная клемма, непрерывная по всей длине рельса, плотно западающая нижним крючком в просвет между нависающим гребнем и подошвой рельса, а свободный конец каждой из -образных клемм поддомкрачен домкратными болтами с гарантированным натягом, надежно зажимающими арку рельса с двух сторон и объединяющими арочный рельс, подрельсовую подкладку и -образные клеммы в единую быстроразъемную конструкцию.