ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ Российский патент 2005 года по МПК E01B9/30 E01B9/48 E01B9/00 E01B9/38 

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для прикрепления рельс к подрельсовым основаниям из железобетона или полимербетона или композитного материала, таким как шпалы, брусья, плиты, блоки, лежни и другие, и может найти применение на магистральных железнодорожных, в частности, высокоскоростных линиях, в тоннелях метрополитена и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий.

Известно промежуточное рельсовое скрепление, содержащее анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждый конец которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, пружинные клеммы, каждая из которых соединена с соответствующим концом анкера через регулятор напряжения клеммы, одна ветвь каждой клеммы установлена с возможностью взаимодействия с рельсом, а другая - с подкладкой, смонтированной на шпале, амортизирующую прокладку, устанавливаемую под рельсом, и нарельсовые изолирующие прокладки, выполненные каждая в виде уголка со скошенным ребром, в средней части которого имеется выступ с вогнутой поверхностью, размещенный между кронштейнами для взаимодействия с ветвью клеммы (RU 1401095, Е 01 В 9/00, 1993, прототип).

Недостатки данной конструкции состоят в том, что кроме рабочей функции прижатия одной ветвью каждой клеммы рельса, другая ветвь передает усилие прижатия на подкладку (подклеммник), лежащую на шпале, в результате чего возникает реакция, направленная на выдергивание анкера из шпалы, ведущая, под воздействием вертикальных и горизонтальных сил от прохождения подвижного состава, к возможности постепенного ослабления сопряжения анкера со шпалой и возникновению продольных трещин.

Задачей создания заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение прочности и эксплуатационной надежности рельсового скрепления и обеспечение снижения реакции, направленной на выдергивание анкера из шпалы, и исключение возможности возникновения продольных трещин.

Для этого в промежуточном рельсовом скреплении, содержащем анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна и выполнена с выступами для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, надетые на головки анкера и выполненные с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения с соответствующими кронштейнами головки анкера и с возможностью взаимодействия прямолинейной частью клеммы с рельсом для прижатия его к шпале через нарельсовую изолирующую прокладку, выполненную в виде уголка с выступом в средней части, размещенным между кронштейнами головки анкера, выступы для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы каждой головки анкера выполнены с опорными подклеммными площадками, а пружинные клеммы надеты на головки анкера с возможностью опирания скругленными частями на опорные подклеммные площадки.

Кроме того, опорная подклеммная площадка в нижней части может иметь ребро или ребра жесткости.

Ребра жесткости могут быть расположены под углом к продольной оси шпалы в направлении от центральной части анкера к зонам опоры скругленных концов клемм, а также ребра жесткости могут быть выполнены гофрированными. Каждая опорная подклеммная площадка может быть выполнена с выемкой в центральной части.

На фиг.1а представлена схема передачи усилий для конструкции прототипа; на фиг.1б - то же для конструкции согласно изобретению; на фиг.2 представлено промежуточное рельсовое скрепление с опорными подклеммными площадками, вид с торца рельса; на фиг.3 - то же вид сверху; на фиг.4 - то же вид сбоку; на фиг.5 представлен вариант выполнения анкера со сплошными ребрами жесткости и опорными подклеммными площадками с выемкой в центральной части; на фиг.6 представлен вариант выполнения анкера с ребрами жесткости, в которых выполнены пазы.

Промежуточное рельсовое скрепление содержит анкер 1 с направленными вниз двумя хвостовиками 2, которые могут быть выполнены гофрированными. Анкер 1 жестко установлен (забетонирован) в железобетонной шпале. Каждая головка анкера 1, выступающая над шпалой, имеет два разнесенных вдоль рельса 3 кронштейна 4. Между головками анкера 1 на подрельсовой части шпалы 5 расположена амортизирующая подрельсовая прокладка 6, на которой расположен рельс 3. С кронштейнами 4 анкера 1 через регулятор напряжения 7 соединена соответствующая пружинная клемма 8. Регулятор напряжения 7, имеющий эксцентрично расположенную ось, передает необходимое усилие прижатия на усы пружинной клеммы 8 в зависимости от расстояния до соответствующей грани. Прямолинейная часть клеммы 8 прижимает рельс 3 к шпале через нарельсовую изолирующую прокладку 9, которая выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ, который размещен между кронштейнами 4 головки анкера 1, для избежания продольного смещения нарельсовой изолирующей прокладки 9 во время работы скрепления. Скругленные части клеммы 8 опираются на опорную подклеммную площадку 10 анкера 1. Опорные подклеммные площадки 10 анкера 1 могут быть выполнены с ребрами жесткости 11, которые расположены под точками опоры скругленных частей клеммы 8. Ребра жесткости 11 могут быть расположены также под углом к оси симметрии анкера 1 и могут иметь пустоты, как показано на фиг.6, а также выполнены гофрированными. В центральной части подклеммной площадки 10 может быть выполнена выемка 12 для уменьшения веса конструкции.

Сборка узла скрепления осуществляется следующим образом. На подрельсовую зону шпалы 5 укладывают подрельсовую амортизирующую прокладку 6. Затем после укладки рельса 3 между боковой гранью подошвы рельса 3 и кронштейнами 4 головки анкера 1 вставляют нарельсовые изолирующие прокладки 9, выполненные в виде уголка, так, чтобы выступ располагался между кронштейнами 4 внутри головки над ее основанием. Каждую пружинную клемму 8 надевают на головку анкера 1 сверху, располагая концевые усы клеммы 8 между кронштейнами 4 над основанием головки анкера 1. Нашпальные скругленные участки клеммы 8 располагают на опорной подклеммной площадке 10 головки анкера 1, а прямолинейную часть клеммы 8 располагают на нарельсовой изолирующей прокладке 9, за выступом. Регулятор напряжения 7 размещают над усами клеммы 8 и заводят его ось в зацепление с кронштейнами 4, а затем путем поворота регулятора напряжения 7 на одну из граней регулируют натяжение клеммы 8.

На фиг.1 показано, что при работе промежуточного рельсового скрепления, выполненного по прототипу, выдергивающее усилие Р_в будет складываться из составляющих сил, действующих на рельс и на подклеммную подкладку (Р_в=Р_р+Р_под=Р_кр), а в случае согласно изобретению выдергивающее усилие Р_в будет меньше и соответствует силе, действующей на рельс, или разнице сил, действующей на кронштейн и на подклеммную площадку анкера (Р_в=Р_р=Р_кр-Р_под).

Выполнение опорных подклеммных площадок головок анкера с оребрением улучшает работу анкера, причем ребра жесткости, расположенные под зоной контакта скругленных частей клеммы и выполненные под углом к продольной оси шпалы, снижают контактное давление от анкера на шпалу под воздействием боковых сил при прохождении подвижного состава. Для экономии металла опорные подклеммные площадки могут выполняться с выемками в центральной части, а ребра жесткости могут быть выполнены с пустотами.

Таким образом, вместо отдельной детали подкладки (подклеммника), размещенной на бетоне шпалы согласно прототипу, анкер выполнен с опорной плоскостью для скругленных частей клеммы. Вследствие этого усилие прижатия от скругленных частей клеммы будет восприниматься опорной подклеммной площадкой анкера, перераспределяя напряженное состояние в анкере, и это усилие уже не будет действовать как выдергивающее анкер из бетона. При таком исполнении промежуточного скрепления дополнительно разгружается бетон шпалы от вертикального усилия.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, предназначено для крепления рельсов к подрельсовым основаниям и может найти применение на магистральных железнодорожных линиях, в тоннелях метрополитена и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий. Рельсовое скрепление содержит анкер, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна и выполнена с выступами для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы, амортизирующую подрельсовую прокладку, две пружинные клеммы, выполненные с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения с соответствующими кронштейнами головки анкера, прямолинейной частью каждая клемма прижимает рельс через нарельсовую изолирующую прокладку. Выступы для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы каждой головки анкера выполнены заодно с опорными подклеммными площадками, каждая из которых в нижней части имеет ребра жесткости, расположенные под углом к продольной оси шпалы в направлении от центральной части анкера к зонам опоры скругленных концов клемм. Пружинные клеммы надеты на головки анкера с возможностью опирания скругленными частями на опорные подклеммные площадки. Технический результат заключается в повышении прочности и эксплуатационной надежности скрепления, обеспечении снижения реакции, направленной на выдергивание анкера из шпалы, и исключение возможности возникновения продольных трещин. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Промежуточное рельсовое скрепление, содержащее анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна и выполнена с выступами для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, надетые на головки анкера и выполненные с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения с соответствующими кронштейнами головки анкера и с возможностью взаимодействия прямолинейной частью клеммы с рельсом для прижатия его к шпале через нарельсовую изолирующую прокладку, выполненную в виде уголка с выступом в средней части, размещенным между кронштейнами головки анкера, отличающееся тем, что выступы для взаимодействия с верхней поверхностью шпалы каждой головки анкера выполнены заодно с опорными подклеммными площадками, каждая из которых в нижней части имеет ребра жесткости, расположенные под углом к продольной оси шпалы в направлении от центральной части анкера к зонам опоры скругленных концов клемм, а пружинные клеммы надеты на головки анкера с возможностью опирания скругленными частями на опорные подклеммные площадки.2. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что каждая опорная подклеммная площадка выполнена с выемкой в центральной части.3. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что ребра жесткости выполнены гофрированными.