УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ РЕЛЬСА НА ОСНОВАНИИ Российский патент 2004 года по МПК E01B9/38 E01B2/00 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта.

Известен рельсовой путь с блочным основанием, содержащем плиты с выемками для рельсов и элементы крепления, выполненные из упругого материала в виде ленты, расположенной по обеим сторонам рельса и зажатой между рельсом и боковой выемкой уширенной книзу трапецией (А.с. N 923376, Е 01 В 9/20 от 14.02.75. Рельсовый путь с блочным основанием. Автор Шандор Фашкерти, Иштван Ковач, Адам Риксер и др. - аналог). Недостатками этого устройства являются недостаточные надежность, возможность регулирования колеи в необходимых пределах и положения рельса на высоте, возможность механизации и срок службы.

Наиболее близким техническим решением является устройство упругого крепления рельса, содержащее упругую подрельсовую прокладку с приливами, охватывающими подошву с обеих сторон, и крепежные элементы (А.с. N 836268, Е 01 В 9/38 от 05.10.77 г. Устройство упругого крепления рельса. Авторы В.В. Тютекин, А.Е. Вовк, А.Н. Чамов и др. - прототип). Недостатками этого устройства являются ненадежное закрепление рельса относительно основания в продольном направлении, сложность крепежных элементов и недостаточная возможность механизации, недостаточная возможность регулирования колеи и положение рельса по высоте, недостаточный срок службы.

Техническая сущность: повышение надежности, упрощение устройства и повышение возможности механизации, увеличение возможности регулирования колеи и положения рельса по высоте, увеличение срока службы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для закрепления рельса на основании, содержащем установленную на основании упругую подрельсовую прокладку, охватывающую нижнюю часть рельса с обеих сторон, боковые грани подрельсовой прокладки снабжены неровностями и установлены между выполненными с неровностями боковыми гранями углубления основания с возможностью взаимодействия неровностей боковых граней прокладки с неровностями боковых граней углубления основания, углубление основания выполнено ориентированными в продольном направлении ребордами основания с каждой стороны рельса, упругая подрельсовая прокладка с каждой стороны рельса выполнена многослойной с твердым наружным боковым слоем, твердый наружный боковой слой подрельсовой прокладки в поперечном сечении выполнен развитым вверх и/или в наружную сторону, развитый в наружную сторону или вверх и в наружную сторону слой выполнен П-образным с охватом реборды сверху и с наружной стороны, неровности выполнены на наружном твердом боковом слое подрельсовой прокладки, наружный боковой твердый слой подрельсовой прокладки снабжен направленным к рельсу расположенным над подошвой рельса ориентированным в продольном направлении выступом, неровности выполнены в виде ориентированного в продольном направлении на наружной боковой грани прокладки выступа в поперечном сечении с наклоном его верхней грани наружу вверх и продольной впадины на боковой грани углубления основания с наклоненной вниз верхней гранью ответно верхней грани подрельсового выступа на боковой грани прокладки либо неровности выполнены в виде ориентированного в продольном направлении на наружной боковой грани прокладки паза и продольного выступа на боковой грани углубления основания с возможностью зацепления между ними по типу храпового, неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом и одинакового поперечного сечения ориентированных в продольном направлении выступов с направленными от боковой грани прокладки наружу вверх верхними гранями и выполненных на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания выступов с нижними гранями, ответными верхним граням выступов прокладки, с возможностью зацепления между ними по типу храпового, неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответно на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом, одинаковых поперечного сечения и размера ориентированных в продольном направлении выступов, неровности в нижней части наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответно на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде ряда одинаковых поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов, неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении, на боковой грани углубления основания выполнены неровности в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения с боковыми гранями, ответными боковым граням неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки, при этом боковые грани выступов выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, между вершиной каждого выступа и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор для обеспечения заклинивания, неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки и на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде насечки или накатки либо в виде шаровидных или оваловидных выступов и впадин, неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда одинаковых поперечного очертания, например трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами либо криволинейного, преимущественно синусоидального, размера и шага в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов и впадин между ними, в указанных впадинах выполнены ориентированные в продольном направлении выступы и впадины между ними аналогичного вышеуказанным поперечного сечения меньшего размера с одинаковым шагом в направлении сверху вниз, ответно выполнены неровности на боковых гранях углубления, наружные боковые грани подрельсовой прокладки в поперечном сечении выполнены с уширением наружу от основания вверх, преимущественно под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, боковые грани углубления выполнены преимущественно ответными наружным боковым граням подрельсовой прокладки, суммарная ширина рельса и смонтированной на нем подрельсовой прокладки по наружным боковым граням в демонтированном за пределы основания состоянии выполнена большей ширины углубления основания, ширина между рельсом и наружной боковой гранью подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса выполнена разновеликой, наружные боковые грани подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса в плане выполнены параллельно между собой и расположены параллельно рельсу или под углом к продольной оси рельса осесимметрично относительно направленной снизу вверх оси симметрии, ответно в плане выполнены боковые грани углубления, боковые грани ориентированных сверху вниз выступов наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответные боковые грани выступов на боковой грани углубления основания снабженны неровностями трех типов: по первому типу неровности выполнены в виде насечки или накатки; по второму типу неровности выступов прокладки выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса с наклоном вниз от вершины выступа к прокладке выступов одинаковых, например синусоидального или трапециевидного с закругленными вершинами, поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними, ответно выполнены неровности на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания; по третьему типу неровности выступов прокладки выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса с наклоном вниз от вершины выступа к прокладке выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними, на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания выполнены остроугольные с закругленными вершинами или трапециевидные в поперечном сечении выступы с боковыми гранями, ответными боковым граням ориентированных поперек рельса выступов боковых граней выступов прокладки, при этом боковые грани указанных выступов и впадин выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, между вершиной каждого выступа и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор для обеспечения самозаклинивания.

На фиг.1 изображено устройство с неровностями в виде продольного выступа на наружной боковой грани прокладки и впадины на боковой грани углубления основания с храповым зацеплением между ними;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - устройство с неровностями в виде продольного выступа на боковой грани углубления основания и продольного углубления на наружной боковой грани прокладки с храповым зацеплением между ними;

на фиг.4 - устройство с неровностями в виде ряда продольных выступов на разной высоте на наружной боковой грани прокладки и ряда ответных впадин на боковой грани углубления основания с храповым зацеплением между ними;

на фиг.5 - то же, что фиг.4, для двухголового рельса;

на фиг.6 - устройство с синусоидальными в поперечном сечении неровностями в зацеплении подрельсовая прокладка - реборда с развитым вверх и в наружную сторону твердым П-образным слоем подрельсовой прокладки с клиновидным фиксатором;

на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.6;

на фиг.8 - то же; что на фиг.7 для двухголового рельса;

на фиг.9 - разрез Д-Д на фиг.8;

на фиг.10 - неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки в виде вертикальных выступов и впадин между ними, в которых размещены горизонтальные выступы и впадины меньшего размера, и ответные неровности боковой грани углубления основания;

на фиг.11 - устройство для закрепления двухголового рельса на основании с неровностями в виде ориентированных сверху вниз трапециевидных выступов на наружных боковых гранях подрельсовой прокладки;

на фиг.12 - разрез Р-Р на фиг.11;

на фиг.13 - то же, что на фиг.11, для рельса с подошвой;

на фиг.14 - ориентированные сверху вниз трапециевидные выступы на боковых гранях подрельсовой прокладки и углубления основания с поперечными выступами на гранях;

на фиг.15 - разрез L-L на фиг.14.

Пример 1. Фиг.1, 2. Устройство для закрепления рельса на основании содержит упругую подрельсовую прокладку 1, которая с каждой стороны рельса выполнена с охватом подошвы 2 рельса сбоку и сверху. Около каждой боковой грани 3 подошвы 2 прокладка 1 выполнена многослойной с твердым наружным боковым слоем 4 и С-образным в поперечном сечении смежным подошвой 2 твердым слоем 5. Твердый наружный боковой слой 4 прокладки 1 в поперечном сечении выполнен с развитым вверх участком 6 и снабжен направленным к рельсу расположенным над подошвой 2 ориентированным в продольном направлении выступом 7. В поперечном сечении с наружной стороны твердого слоя 5 снизу между основанием 8, сбоку между твердым боковым слоем 4 и сверху между выступом 7 выполнен упругий слой 9 подрельсовой прокладки 1. С-образный слой 5 выполнен с возможностью взаимодействия верхней обращенной к подошве 2 грани 10 твердого слоя 5 с верхней гранью 11 подошвы 2 и нижней обращенной к подошве 2 грани 12 слоя 5 с нижней гранью 13 подошвы 2 и с зазором 14 между боковой гранью 15 подошвы 2. Упругий слой 9 на каждом торце снабжен поперечным направленным к подошве 2 выступом 15 для защиты зазора 14 от засорителей. Рельс со смонтированной на подошве 2 многослойной упругой прокладкой 1 установлен в ориентированном в продольном направлении углублении 17 основания 8 с возможностью взаимодействия наружных боковых граней 18 подрельсовой прокладки и боковых граней 19 углубления 17. Наружные боковые грани 18 в поперечном сечении выполнены с уширением наружу от основания вверх под углом, удовлетворяющим условию самоторможению взаимодействующих материалов. Боковые грани 19 углубления 17 основания 8 выполнены прямыми или преимущественно расширяющимися от основания вверх. Ширина а между боковой гранью 15 подошвы 2 и наружной боковой гранью 18 подрельсовой прокладки 1 с каждой стороны рельса выполнена разновеликой для регулирования колеи перестановкой в плане на 180°. Суммарная ширина подошвы 2 рельса и подрельсовой прокладки по наружным боковым граням 18 в демонтированном за пределы углубления 17 основания 8 состоянии больше ширины углубления 17 для обеспечения совместно с уширением вверх граней 18 объемно-сжатого состояния упругого слоя 9, создания давления на С-образный твердый слой 5 и его заклинивания на подошве 2, а также самозаклинивания прокладки 1 с подошвой 2 между боковыми гранями 19 углубления 17. Для увеличения сцепления на наружной боковой грани 18 прокладки 1 и на боковой грани 19 углубления 17 могут быть выполнены неровности в виде насечки или накатки. Для обеспечения надежности закрепления рельса на основании на развитом вверх участке 6 наружного бокового слоя 4 выполнена неровность в виде ориентированного в продольном направлении выступа 20 с наклоном его верхней грани 21 наружу вверх. На боковой грани 19 углубления 17 выполнена продольная впадина 22 с наклоненной вниз ответно грани 21 гранью 23 с возможностью их зацепления по типу храпового. Над продольным выступам 20 выполнен сквозной паз 24 для стока воды. Верх участка 6 наружного слоя 4 выполнен выше смежного с ним основания 8 для возможности отжатия слоя 4 от боковой грани 18 углубления при демонтаже. Наружный боковой слой 4 прокладки 1 снабжен направленным вниз участком 25, помещенным в продольном пазу 26 углубления 17 основания 8 около боковой грани 19 с возможностью взаимодействия обращенной к рельсу грани 27 с обращенной от рельса гранью 28 паза 26. По торцам наружного бокового слоя 4 прокладки 1 выполнены поперечные выступы 29, направленные в наружную от рельса сторону, с охватом основания 8, с возможностью взаимодействия внутренних граней 30 с поперечными гранями 31 охватываемого основания 8 для продольной фиксации прокладки 1 и защиты паза 26 от засорителей. Прокладка 1 выполнена разных типоразмеров, с разной высотой m от нижней грани 13 подошвы 2 до верхней грани 21 выступа 20 и толщиной n под подошвой 2 для регулирования положения рельса по высоте.

При монтаже упругую прокладку 1 многослойными боковыми участками монтируют на подошву 2 с охватом ее сбоку и сверху. Прокладку 1 с рельсом направленными вниз участками 25 твердого наружного слоя 4 направляют боковыми гранями 19 углубления 17 основания 8 с охватом поперечными выступами 29 слоя 4 поперечных граней 31 основания 8 и перемещают вниз. Твердый наружный слой 4 с каждой стороны подошвы 2 при перемещении вниз по сужающимся книзу боковым граням 19 углубления 17 меньшей шириной сжимает упругий слой 9, который прижимает С-образный твердый слой 5 к подошве 2. Под действием сжатия слой 5 обращенными к подошве 2 гранями 10 и 12 заклинивается на подошве, обеспечивая продольную фиксацию рельса. При дальнейшем перемещении прокладки 1 с рельсом вниз направленный вниз участок 25 слоя 4 входит в продольный паз 26 углубления 17. В нижнем положении продольный выступ 20 грани 18 входит в зацепление по типу храпового с продольной впадиной 22. При этом взаимодействие грани 27 участка 25 с гранью 28 паза 26 препятствует повороту наружного твердого слоя 4 в поперечном направлении. При динамической нагрузке происходят вертикальные и горизонтальные колебания подошвы 2 с заклиненным на ней с каждой стороны С-образным твердым слоем 5 в упругом слое 9 между основанием 8 и наружным боковым слоем 4 с направленным к рельсу выступом 7. Для регулирования колеи переставляют прокладку 1 на 180° в плане, меняя местами боковые охватывающие подошву 2 части прокладки 1 с разновеликой шириной а. Для регулирования положения рельса по высоте устанавливают другую прокладку 1 с другой высоты m и толщиной n. Поперечные выступы 29 наружного слоя 4 при взаимодействии граней 30 с гранями 31 основания обеспечивают продольную фиксацию прокладки 1, а так же защиту паза 25 от засорителей. Поперечные выступы 16 упругого слоя 9 обеспечивают защиту зазора 14 от засорителей. При демонтаже нажимают к рельсу на каждый развитый вверх участок слоя 4, выводят выступ 20 на боковой грани 19 углубления 17 из зацепления с продольной впадиной 22 и поднимают прокладку 1 за пределы углубления 17 основания 8.

Пример 2. Фиг.3. На боковой грани 19 углубления 17 основания 8 выполнена неровность в виде ориентированного в продольном направлении выступа 32 с наклоненной вниз к прокладке 1 нижней гранью 33. На развитом вверх наружном слое 4 прокладки 1 выполнен продольный сквозной паз 24 с наклоненной вверх к боковой грани 19 углубления 17 основания 8 нижней гранью 34 ответно грани 33 выступа 32 с возможностью взаимодействия грани 34 с гранью 33. Монтаж, демонтаж и работа устройства аналогичны примеру 1.

Пример 3. Фиг.4.

На наружной боковой грани 18 подрельсовой прокладки 1 выполнены неровности в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом и одинакового поперечного сечения ориентированных в продольном направлении выступов 20 с направленными от боковой грани 18 прокладки 1 наружу вверх верхними 21 и нижними 35 гранями. В верхней части углубления 17 образована реборда 36 основания 8. Ответно выполнены неровности в виде впадин 22 и выступов 32 на боковой грани 19 углубления 17. Твердый наружный слой 4 прокладки 1 в поперечном сечении выполнен развитым вверх и в наружную сторону П-образным с охватом реборды 36 сверху и с наружной стороны для демонтажа и для защиты выступов 32 и впадин 22 от засорителей.

При монтаже выступы 32 устанавливают во впадине 22. Для регулирования положения рельса по высоте под подрельсовую прокладку 1 устанавливают дополнительную регулировочную прокладку 37 требуемой высоты и устанавливают выступы 32 в другие впадины 22. Монтаж, демонтаж и работа устройства аналогичны примерам 1 и 2.

Пример 4. Фиг.5. Устройство для закрепления двухголового рельса на основании содержит многослойную упругую подрельсовую прокладку 1, охватывающую нижнюю головку 38, шейку 39 и преимущественно нижние грани 40 верхней головки 41 рельса 42. Обращенный к шейке 39 рельса 42 слой 43 прокладки 1 в средней по высоте части в зоне горизонтальной оси симметрии рельса выполнен твердым и на наружной грани 44 снабжен неровностями в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов 45 и впадин между ними одинакового размера, расположенных в продольном направлении с одинаковым шагом. Выступы 45 и впадины между ними выполнены в поперечном сечении синусоидальными, остроугольными или трапециевидными, преимущественно с закругленными вершинами, либо выполнены шаровидными или оваловидными. Ответно выполнены неровности на шейке 39 рельса 42. Неровности могут быть выполнены в виде насечки или накатки на грани 44 и шейке 39.

Наружный боковой слой 4 прокладки 1 выполнен твердым, в верхней части снабжен неровностями в виде выступов 20, поперечными выступами 29, в поперечном сечении выполнен развитым вверх и в наружную сторону, П-образным с охватом реборды 36 сверху и с наружной стороны по примеру 3. В нижней части на боковом слое 4 и наружной боковой грани 18 прокладки 1 выполнены неровности в виде ряда одинаковых синусоидального, остроугольного или трапециевидного, преимущественно с закругленными вершинами, поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении, ориентированных снизу вверх выступов 46 и впадин между ними, либо шаровидных или оваловидных. Ответно выполнены неровности на боковой грани 19 углубления 17. Наружние боковые грани 18 подрельсовой прокладки 1 с каждой стороны рельса 42 в поперечном сечении выполнены с уширением наружу от основания 8 вверх преимущественно под углом, меньшим угла самозаклинивания взаимодействующих материалов. Боковые грани 19 углубления 17 основания 8 выполнены с уширением наружу вверх, равным или меньшим уширения боковых граней 18. Суммарная ширина рельса 42 и подрельсовой прокладки 1 по наружним боковым граням 18 в демонтированном за пределы углубления 17 основания 8 положении выполнена больше ширины углубления 17 для обеспечения упругосжатого состояния упругой прокладки 1 в смонтированном в углублении 17 положении, обеспечивающего давление на слой 43 с выступами 45, зацепление с рельсом 42 и его продольной фиксации. Расстояния с и е между нижней головкой 38 рельса 42 и наружной боковой гранью 18 и соответственно расстояния между шейкой 39 и наружной боковой гранью 18 прокладки 1 с каждой стороны рельса 42 выполнены разновеликими для регулирования колеи. Под прокладкой 1 установлена регулировочная прокладка 27 для регулирования положения рельса по высоте.

Монтаж и демонтаж, регулирование колеи и положения рельса 42 по высоте аналогично примеру 3. Упругая прокладка 1 по периметру охвата воспринимает динамические нагрузки и передает их по периметру углубления 17 на основание 8. Взаимодействие выступов 45 прокладки 1 с ответными неровностями шейки 39 рельса 42 обеспечивает продольную фиксацию рельса 42 относительно прокладки 1. Взаимодействие поперечных выступов 29 с основанием 8 и выступов 46 с ответными неровностями боковой грани 19 углубления 17 обеспечивает продольную фиксацию прокладки 1 относительно основания 8. По мере износа головки 41 и 38 меняют местами, затем рельсы 42 меняют местами в колее и по мере износа еще раз меняют местами головки 41 и 38 для увеличения срока службы рельса. Выполнение работ по монтажу, демонтажу и эксплуатации обеспечено высокой степенью механизации.

Пример 5. Фиг.6, 7. Твердый наружний слой 4 прокладки 1 в поперечном сечении выполнен развитым вверх и в наружную сторону, П-образным с охватом реборды 36 основания 8 с наружной стороны направленным вниз свободным концом 47. Реборда 36 в поперечном сечении выполнена преимущественно с уширением книзу. Между обращенной к реборде 36 гранью 48 конца 47 и наружной гранью 49 реборды 36 выполнен расширяющийся кверху под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, ориентированный в продольном направлении паз 50. В пазу 50 установлен расширяющийся в поперечном сечении кверху под углом, равным углу расширения кверху паза 50, ориентированный в продольном направлении клинофиксатор 51. Фиксатор 51 на каждом торце снабжен ориентированным снизу вверх выступом 52, который помещен в ответный паз 53 свободного конца 47 с возможностью перемещения в указанном пазу 53. В верхнем положении ширина фиксатора 51 меньше ширины паза 50 и между наружной гранью 49 реборды 36 и обращенной к реборде гранью 54 фиксатора 51 образован зазор 55. На обращенной к реборде 36 грани 48 свободного конца 47 и ответно на наружной грани 56 фиксатора 51 выполнены ориентированные снизу вверх параллельные между собой и пазами 53 выступы 57 для дополнительной фиксации фиксатора 51 относительно конца 47. Выступы 57 в поперечном сечении выполнены синусоидальными или трапециевидными. На обращенной к ребру 36 грани 54 фиксатора 51 и ответно на наружной грани 49 реборды 36 выполнен ряд ориентированных сверху вниз одинаковых размера и поперечного синусоидального, трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами сечения с одинаковым шагом в продольном направлении выступов 58 для фиксации фиксатора 51 относительно реборды 36. На наружной боковой грани прокладки 1 и ответно на боковой грани 19 углубления 17 выполнен ряд ориентированных в продольном направлении одинаковых размера, поперечного сечения, например трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами либо преимущественно синусоидального, и шага в вертикальном направлении выступов 59 и впадин между ними.

Наружные боковые грани 18 подрельсовой прокладки 1 с каждой стороны рельса в плане параллельны между собой и расположены параллельно рельсу аналогично примерам 1-3 или в плане под углом к продольной оси рельса (фиг.7) асимметрично относительно направленной снизу вверх оси симметрии. Ответно в плане выполнены боковые грани 19 углубления 17 основания 8. Регулировочная прокладка 37 установлена и остальные элементы выполнены аналогично примерам 1-3.

При монтаже прокладку 1 с установленным на ней фиксаторами 5 монтируют на подошву 2. Фиксаторы 51 поднимают в верхнее положение и рельс с прокладкой 1 устанавливают между ребордами 36 на заданную ширину колеи. В нижнем положении прокладки 1 выступы 59 на грани 18 занимают соответствующие впадины на боковых гранях 19 углубления 17. Отпускают фиксатор 51 и он под действием силы тяжести занимает нижнее положение, при этом выступы 58 на грани 54 фиксатора 51 занимают соответствующие впадины на грани 49 реборды 36. Происходит заклинивание и фиксация прокладки 1 в верхнем направлении выступами 59 и в продольном направлении выступами 58. При демонтаже нажатием снизу фиксатор 51 выводят из зацепления и поднимают в верхнее положение, при этом образуется зазор 55. Нажатием к рельсу на свободный конец 47 слоя 4 выводят из зацепления выступы 59 с каждой стороны рельса и рельс с прокладкой 1 поднимают из углубления 17. Регулирование положения рельса по высоте осуществляют постановкой регулировочной прокладки 37, при этом выступы 59 на грани 18 занимают другие впадины на гранях 19 углубления 17. Регулирование колеи выполняют по примерам 1-3 или/и перестановкой прокладки 1 вдоль расположенной в плане под углом к рельсу реборды 36, при которой меняются положения рельса в поперечном направлении. Выполнение монтажа, демонтажа и эксплуатации возможно с высокой степенью механизации.

Пример 6. Фиг.8, 9, 10. Устройство для закрепления двухголового рельса на основании выполнено аналогично примерам 4 и 5. Твердый наружный боковой слой 4 подрельсовой прокладки в поперечном сечении выполнен развитым в наружную сторону, П-образным, с охватом реборды 36 сверху и с наружной стороны и снабжен торцовыми стенками 60. Слой 4 выполнен из металла или твердой пластмассы. Реборда 36 выполнена в плане под углом к продольной оси рельса по примеру 5 для регулирования колеи и длиной, меньшей длины слоя 4 и фиксатора 51 для возможности перемещения прокладки 1 вдоль реборды 36. На обращенной к реборде 36 грани 54 фиксатора 51 выполнены неровности в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов 58 одинакового трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении и впадин между ними. На обращенной к реборде 36 грани 48 свободного конца 47 выполнены трапециевидные или остроугольные с закругленными вершинами в поперечном сечении выступы 57 с боковыми гранями 61, ответными боковыми граням выступов 62 фиксатора 51 и одинакового с ними шага в продольном направлении.

Боковые грани выступов 57, 58 и 62 фиксатора 51 и ответные боковые грани выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, а между вершиной каждого выступа 57, 58 и 62 и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор 63 для обеспечения дополнительного самозаклинивания фиксатора 51. Аналогично выступы 57, 58 и 62 могут быть выполнены в примере 5 и других. В нижней части наружной боковой грани 18 прокладки 1 выполнены неровности в виде выступов 46 аналогично примеру 4 для дополнительной фиксации прокладки 1 относительно углубления 17.

Неровности на наружной боковой грани 18 прокладки 1 и/или на твердом слое 4 могут быть выполнены совмещенно в виде ряда одинаковых поперечного очертания, например остроугольного или трапециевидного с закругленными вершинами либо криволинейного, преимущественно синусоидального, размера и шага в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов 46 и впадин между ними. В указанных впадинах выполнены ориентированные в продольном направлении выступы 59 и впадины 64 между ними аналогично вышеуказанным поперечного очертания, преимущественно синусоидального очертания меньшего по высоте размера, расположенным с одинаковым между собой шагом в направлении снизу вверх. Ответно выполнены неровности на боковых гранях 19 углубления 17. Выступы 59 могут быть выполнены одинаковой или большей высоты выступов 46. Аналогично могут быть выполнены неровности на боковой грани 18 в примере 5 и других примерах с ребордами 36 в плане под углом к рельсу.

Монтаж, демонтаж, регулирование колеи и положения рельса по высоте выполняют аналогично примерам 4 и 5. Дополнительное самозаклинивание фиксатора 51 обеспечивает надежную фиксацию прокладки 1 относительно реборды 36. Выполнение наружного бокового слоя 4 П-образным с торцовыми стенками 60 в виде коробчатого колпака обеспечивает надежную защиту реборды 36 и фиксатора 51 от засорителей и атмосферных осадков.

Пример 7. Фиг.11-15.

Однодетальное устройство для закрепления двухголового рельса на основании содержит многослойную упругую подрельсовую прокладку 1, охватывающую нижнюю головку 38, шейку 39 и преимущественно нижние грани 40 верхней головки 41 рельса 42.

Аналогично примеру 4 выполнены выступы 45 прокладки 1 и ответные выступы на шейке 39. Наружные боковые грани 18 прокладки 1 в поперечном сечении выполнены с уширением наружу от основании 8 вверх под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов. На наружной боковой грани 18 прокладки 1 выполнены неровности в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов 65 одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении и впадин 66 между ними. Выступы 65 выполнены выше нижней головки 38. Боковые грани 67 выступов 65 выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов. На боковой грани 19 углубления 17 основания 8 выполнены неровности в виде ориентированных сверху вниз выступов 68 одинакового остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения с боковыми гранями 69, ответными боковым граням 67 неровностей на наружной боковой грани 18 подрельсовой прокладки 1, и впадин между ними. Боковые грани 67 и 69 выступов 65 и 68 выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов. Между вершиной каждого выступа 65 и 68 и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор 70 для обеспечения заклинивания. Боковые грани 67 ориентированных сверху вниз выступов 65 наружной боковой грани 18 подрельсовой прокладки 1 и ответные боковые грани 69 выступов 68 на боковой грани 19 углубления 17 основания 8 снабжены неровностями трех типов: по первому типу неровности выполнены в виде насечки или накатки, по второму типу неровности выступов 65 прокладки 1 выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса преимущественно с наклоном вниз от вершины выступа 65 к прокладке 1 выступов 71 одинаковых, например синусоидального или остроугольного с закругленными вершинами либо трапециевидного поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними. Ответно выполнены неровности на ответных боковых гранях 69 выступов 68 боковых граней 19 углубления 17 основания 8; по третьему типу неровности выступов 89 прокладки 1 выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса преимущественно с наклоном вниз от вершины выступа 65 к прокладке 1 выступов 71 одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними. На ответных боковых гранях 69 выступов 68 боковых граней 19 углубления 17 основания 8 выполнены остроугольные с закругленными вершинами или трапециевидные в поперечном сечении выступы 72 с боковыми гранями 73, ответными боковыми гранями 74 ориентированных поперек рельса выступов 71 боковых граней 67 выступов 65 прокладки 1.

По третьему типу боковые грани 74 и 73 выступов 71 и 72 и впадин между ними выполнены в поперечном сечении под углом, равным или меньшим угла самозаклинивания взаимодействующих материалов, и установлены с возможностью взаимодействия граней 74 и 73, а между вершиной каждого выступа 71 и 72 и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор 75 для обеспечения самозаклинивания.

Ширина прокладки 1 углубления 8, разновеликая ширина c и e между рельсом 42 и наружной боковой гранью 18 прокладки 1 с каждой стороны рельса 42, уширение прокладки 1 снизу вверх, выступы 45 и ответные выступы на шейке 39, регулировочная прокладка 37, продольная ориентация углубления 8 выполнены аналогично примерам 4 и 6.

Для рельса с подошвой 2 (фиг.21) неровности с позициями 65-75 выполнены аналогично на наружной боковой грани 18 прокладки 1 и развитого вверх участка 6 наружного твердого слоя 4.

Прокладку 1 за пределами углубления 17 монтируют снизу на рельс 42 и с рельсом 42 опускают в углубление 17, сжимая верхнюю часть в поперечном направлении. При этом нижние без выступов 65 части боковых граней 18 перемещаются по вершинам выступов 68 и боковым граням 19 углубления 17. В нижнем положении поперечное сжатие прокладки 1 прекращают и упругая сила прокладки 1 прижимает выступы 65 во впадины между выступами 68. При этом боковые грани 73 и 74 поперечных выступов 72 и 76 заклиниваются между собой, а выступы 72 и 74 или насечка препятствуют перемещению твердого слоя 4 прокладки 1 в вертикальном направлении. Упругие слои боковых участков и под рельсом 42 обеспечивают требуемую упругость закрепления рельса. Взаимодействие выступов 45 и ответных выступов на шейке 39 обеспечивает продольную фиксацию рельса 42. При демонтаже прокладку 1 сжимают к рельсу, выводят из зацепления поперечные выступы 72 и 71 и прокладку 1 с рельсом 42 поднимают из углубления 17. Для регулирования положения рельса по высоте дополнительно устанавливают регулировочную прокладку 37, а для регулирования колеи переставляют прокладку 1 вдоль расположенных под углом к рельсу боковых граней 19 углубления 17 или переставляют прокладку шириной с и е на другую сторону рельса. Аналогичны операции при рельсе с подошвой. Выполнение всех операций возможно с высокой степенью механизации.

Выполнение боковых граней подрельсовой прокладки с неровностями, преимущественно в виде выступов и/или впадин, и установка их между выполненными с неровностями боковыми гранями углубления основания с возможностью взаимодействия неровностей боковых граней прокладки с неровностями боковых граней углубления основания, выполнение углубления основания ориентированными в продольном направлении ребордами основания с каждой стороны рельса, выполнение упругой подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса многослойной с твердым наружным боковым слоем, выполнение твердого наружного бокового слоя подрельсовой прокладки в поперечном сечении развитым вверх и/или в наружную сторону П-образным с охватом реборды сверху и с наружной стороны, выполнение неровностей на наружном твердом боковом слое подрельсовой прокладки, снабжение наружного твердого бокового слоя подрельсовой прокладки направленным к рельсу расположенным под подошвой рельса ориентированным в продольном направлении выступом, выполнение неровностей в виде ориентированного в продольном направлении на наружной боковой грани прокладки выступа в поперечном сечении с наклоном его верхней грани наружу вверх и продольной впадины на боковой грани углубления основания с наклоненной вниз верхней гранью ответно верхней грани продольного выступа на боковой грани прокладки либо выполнение неровностей в виде ориентированного в продольном направлении на боковой грани углубления основания выступа с наклоненной вниз к прокладке нижней гранью и продольного паза на наружной боковой грани прокладки с наклонной вверх к боковой грани углубления основания гранью ответно нижней грани выступа на боковой грани углубления с возможностью зацепления между ними для этих двух типов по типу храпового, выполнение неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом и одинакового поперечного сечения ориентированных в продольном направлении выступов с направленными от боковой грани прокладки наружу вверх верхними и нижними гранями, выполнение ответно неровностей на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания с возможностью зацепления между ними по типу храпового, выполнение неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки ответно на обращенной к прокладке боковой грани углубления основания в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом, одинаковых поперечного сечения, преимущественно синусоидального, и размера ориентированных в продольном направлении выступов и впадин между ними, выполнение неровностей в нижней части наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответно на боковой грани углубления основания в виде ряда одинаковых поперечного сечения, преимущественно синусоидального, размера и шага в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов и впадин между ними, выполнение неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки в виде ориентированных сверху вниз выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении и впадин между ними, выполнение на боковой грани углубления основания неровностей в виде ориентированных сверху вниз выступов и впадин между ними одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного в поперечном сечении с боковыми гранями, ответными боковыми гранями неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки, выполнение при этом боковых граней выступов и впадин в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, выполнение между вершиной каждого выступа и дном впадины взаимодействующих неровностей зазора, выполнение неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки и на боковой грани углубления основания в виде насечки или накатки либо в виде шаровидных или оваловидных выступов и впадин, выполнение неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки в виде ряда ориентированных снизу вверх одинаковых поперечного очертания, например трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами либо криволинейного, преимущественно синусоидального, размера и шага в продольном направлении выступов и впадин между ними, выполнение в указанных впадинах ориентированных в продольном направлении выступов и впадин между ними аналогичного вышеуказанного поперечного очертания меньшего размера, расположенных с одинаковым между собой шагом в направлении снизу вверх, и ответных неровностей на боковых гранях углубления, выполнение наружных боковых граней подрельсовой прокладки в поперечном сечении с уширением от основания вверх преимущественно под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, и ответно боковых граней углубления основания, выполнение суммарной ширины рельса и подрельсовой прокладки по наружным боковым граням в демонтированном положении за пределы углубления основания состоянии больше ширины углубления основания, выполнение ширины между рельсом и наружной боковой гранью подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса разновеликой, выполнение наружных боковых граней подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса в плане параллельно между собой и расположение их параллельно рельсу или под углом к продольной оси рельса осесимметрично относительно направленной снизу вверх оси симметрии, выполнение ответно в плане боковых граней углубления основания, снабжение боковых граней ориентированных сверху вниз выступов наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответных боковых граней выступов на боковой грани углубления основания неровностями трех типов, выполнение неровностей по первому типу в виде насечки или накатки, выполнение по второму типу неровностей в виде ряда ориентированных поперек рельса с наклоном вниз от вершины выступа к прокладке выступов одинаковых, например синусоидального или трапециевидного поперечного, сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними, выполнение ответно неровностей на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания, выполнение по третьему типу неровностей выступов прокладки в виде ряда ориентированных поперек рельса выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, выполнение на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания остроугольных с закругленными вершинами или трапециевидных в поперечном сечении выступов с боковыми гранями, ответными боковым граням ориентированных поперек рельса выступов боковых граней выступов прокладки, выполнение при этом боковых граней указанных выступов в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, выполнение между вершиной каждого выступа и дном впадины взаимодействующих неровностей зазора для обеспечения самозаклинивания обеспечивает упрощение конструкции, повышение надежности, увеличение возможности регулирования колеи в необходимых пределах и положения рельса по высоте, повышение возможности механизации при монтаже, демонтаже и эксплуатации, увеличение срока службы.

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожных путей, точнее к устройствам для закрепления рельса на основании. Устройство для закрепления рельса на основании содержит установленную на основании упругую подрельсовую прокладку, охватывающую нижнюю часть рельса с обеих сторон. Упругая подрельсовая прокладка с каждой стороны рельса выполнена многослойной с твердым наружным боковым слоем. На твердом наружном боковом слое прокладки выполнены неровности, преимущественно в виде выступов и впадин. Ответно выполнены неровности на боковых гранях углубления основания. Технический результат заключается в повышении надежности, возможности механизации, упрощении устройства, возможности регулирования колеи, регулирования положения рельса по высоте и увеличении срока службы. 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для закрепления рельса на основании, содержащее установленную на основании упругую подрельсовую прокладку, охватывающую нижнюю часть рельса с обеих сторон, отличающееся тем, что упругая подрельсовая прокладка с каждой стороны рельса выполнена многослойной с твердым наружным боковым слоем, на котором выполнены неровности преимущественно в виде выступов и впадин, и установлена между выполненными с неровностями боковыми гранями углубления основания с возможностью взаимодействия неровностей боковых граней подрельсовой прокладки с неровностями боковых граней углубления основания.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углубление основания выполнено ориентированным в продольном направлении ребордами основания с каждой стороны рельса.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что твердый наружный боковой слой подрельсовой прокладки в поперечном сечении выполнен развитым вверх и/или в наружную сторону.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что развитый в наружную сторону или вверх и в наружную сторону твердый наружный боковой слой подрельсовой прокладки выполнен П-образным с охватом реборды сверху и с наружной стороны.5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что наружный твердый боковой слой подрельсовой прокладки снабжен направленным к рельсу, расположенным над подошвой рельса, ориентированным в продольном направлении выступом.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности выполнены в виде ориентированного в продольном направлении на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выступа в поперечном сечении с наклоном его верхней грани наружу вверх и продольной впадины на боковой грани углубления основания с наклоненной вниз верхней гранью ответно верхней грани продольного выступа на боковой грани подрельсовой прокладки либо неровности выполнены в виде ориентированного в продольном направлении на наружной боковой грани подрельсовой прокладки паза с наклонной вверх в наружную сторону нижней гранью и продольного выступа на боковой грани углубления основания с наклоненной вниз к подрельсовой прокладке нижней гранью, ответной нижней грани паза прокладки, с возможностью зацепления для этих двух типов по типу храпового.7. Устройство по п.1 или 5, отличающееся тем, что неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом и одинакового поперечного сечения, ориентированных в продольном направлении выступов с направленными от боковой грани подрельсовой прокладки наружу вверх верхними и преимущественно нижними гранями, и выполненных на обращенной к подрельсовой прокладке боковой грани углубления основания выступов с нижними гранями, ответными верхним граням выступов прокладки, с возможностью зацепления между ними по типу храпового.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответно на обращенной к подрельсовой прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде ряда расположенных на разной высоте с одинаковым шагом, одинаковых поперечного сечения, преимущественно синусоидального, и размера, ориентированных в продольном направлении выступов и впадин между ними.9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности в нижней части наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответно на обращенной к подрельсовой прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде ряда одинаковых поперечного сечения, преимущественно синусоидального, размера и шага, в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов и впадин между ними.10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения, размера и шага в продольном направлении и впадин между ними, на боковой грани углубления основания выполнены неровности в виде ряда ориентированных сверху вниз выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения с боковыми гранями, ответными боковым граням неровностей на наружной боковой грани подрельсовой прокладки, при этом боковые грани выступов выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, между вершиной каждого выступа и дном впадины взаимодействующих неровностей образован зазор для обеспечения самозаклинивания.11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки и на обращенной к подрельсовой прокладке боковой грани углубления основания выполнены в виде шаровидных или оваловидных выступов и впадин, выполненных посредством насечки или накатки.12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровности на наружной боковой грани подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда одинаковых поперечного очертания, например трапециевидного или остроугольного с закругленными вершинами либо криволинейного, преимущественно синусоидального, размера и шага в продольном направлении ориентированных снизу вверх выступов и впадин между ними, в указанных впадинах выполнены ориентированные в продольном направлении выступы и впадины между ними аналогичного вышеуказанным поперечного очертания меньшего размера, расположенных с одинаковым между собой шагом в направлении снизу вверх, ответно выполнены неровности на боковых гранях углубления основания.13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные боковые грани подрельсовой прокладки в поперечном сечении выполнены с уширением наружу от основания вверх преимущественно под углом, равным или меньшим угла самозаклинивания взаимодействующих материалов, боковые грани углубления выполнены преимущественно ответными наружным боковым граням подрельсовой прокладки.14. Устройство по п.1 или 13, отличающееся тем, что суммарная ширина рельса и смонтированной на нем подрельсовой прокладки по наружным боковым граням в демонтированном за пределы углубления основания состоянии выполнена большей ширины углубления основания.15. Устройство по п.1 или 14, отличающееся тем, что ширина между рельсом и наружной боковой гранью подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса выполнена разновеликой.16. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что наружные боковые грани подрельсовой прокладки с каждой стороны рельса в плане выполнены параллельно между собой и расположены параллельно рельсу или под углом к продольной оси рельса осесимметрично относительно направленной снизу вверх оси симметрии, ответно в плане выполнены боковые грани углубления основания.17. Устройство по п.10, отличающееся тем, что боковые грани ориентированных сверху вниз выступов наружной боковой грани подрельсовой прокладки и ответные боковые грани выступов на боковой грани углубления основания снабжены неровностями одного из трех типов: по первому типу неровности выполнены в виде насечки или накатки, по второму типу неровности боковых граней выступов подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса преимущественно с наклоном вниз от вершины выступа к подрельсовой прокладке выступов одинаковых, например синусоидального или трапециевидного, преимущественно с закругленными вершинами поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними, ответно выполнены неровности на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания, по третьему типу неровности боковых граней выступов подрельсовой прокладки выполнены в виде ряда ориентированных поперек рельса преимущественно с наклоном вниз от вершины выступа к подрельсовой прокладке выступов одинаковых остроугольного с закругленными вершинами или трапециевидного поперечного сечения и размера, расположенных в направлении снизу вверх с одинаковым шагом, и впадин между ними, на ответных боковых гранях выступов боковых граней углубления основания выполнены остроугольные с закругленными вершинами или трапециевидные в поперечном сечении выступы с боковыми гранями, ответными боковым граням ориентированных поперек рельса выступов боковых граней выступов подрельсовой прокладки, при этом боковые грани указанных выступов и впадин выполнены в поперечном сечении под углом, удовлетворяющим условию самоторможения взаимодействующих материалов, между вершиной каждого выступа и дном впадин взаимодействующих неровностей образован зазор для обеспечения самозаклинивания.