ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ Российский патент 2016 года по МПК E01C9/04 

Изобретение относится к железнодорожному пути, который имеет настил, образованный из настилочных элементов, верхняя сторона которых образует поверхность для движения транспорта на уровне рельсов железнодорожного пути, причем настилочные элементы в своих краевых зонах, обращенных к рельсам железнодорожного пути, при прокладке профилей из эластомера закреплены, входя в зацепление с боковыми выемками рельсов, закреплены только на рельсах железнодорожного пути.

Формирование опоры настилочных элементов, предусмотренное в железнодорожном пути приведенного выше вида, которые образуют поверхность для движения транспорта, является выгодным для сохранения динамических свойств железнодорожного пути в области настила, а также для осуществления строительных работ, которые должны проводиться при работах по содержанию железнодорожного пути, и такая опора настилочных элементов имеет также благоприятные свойства для достижения шумопоглощающего поведения железнодорожного пути.

Задачей настоящего изобретения является дальнейшее улучшение свойств, которые существуют относительно опоры настилочных элементов в железнодорожном пути указанного вида тем, что должен увеличиться срок службы профилей из эластомера, с помощью которых настилочные элементы закреплены на рельсах, и также упругие свойства этих профилей из эластомеров не должны изменять свои характеристики в течение по возможности длительного промежутка времени.

Предложенный в соответствие с изобретением железнодорожный путь указанного вида характеризуется тем, что профили из эластомера, несущие настилочные элементы, расположенные в боковых выемках рельсов, имеют находящиеся внутри этих профилей из эластомера и/или на их наружной стороне, проходящие по продольной протяженности этих профилей из эластомера и соединенные внутри с эластомером этих профилей устойчивые в продольном направлении армирующие элементы, жесткость которых выше, чем жесткость эластомера. С помощью такого образования достигается хорошее соответствие приведенной выше постановке цели. Деформации профилей из эластомера, вызванные нагрузками, причиненными настилочными элементами, если смотреть по поперечному сечению, могут выравниваться, причем одновременно может достигаться также уменьшение величины деформаций. Благодаря выравниванию деформаций улучшается также посадка настилочных элементов на профилях из эластомера и выравнивание деформаций противостоит возникновению местных пиков напряжений, которые в этих местах могут стать поводом усталости структуры. Следует учесть, что упругое поведение профилей из эластомера остается в значительной степени постоянным в течение более длительных промежутков времени и производственный срок службы этих профилей, который определяется снижением упругих свойств и другими явлениями износа, получает продление.

Армирующие элементы, предусмотренные в предложенном в соответствие с изобретением формировании железнодорожного пути названного выше вида, могут состоять из различных материалов, причем могут рассматриваться, в частности, металл, а также различные синтетические материалы. Армирующие элементы могут предусматриваться преимущественно в предварительно изготовленной форме и соединяться с предварительно отформованными профилями из эластомера или заделываться в них. Такие предварительно отформованные армирующие элементы могут также заделываться в ходе формования профилей из эластомера в профили из эластомера или укладываться на эти профили из эластомера. Предварительное изготовление армирующих элементов из формующихся масс, как, например, предусмотренных для формования синтетических материалов, может осуществляться в собственных, служащих только для предварительного изготовления данных армирующих элементов формах или в комбинированных формах, в которых на первом этапе осуществляется предварительное изготовление армирующих элементов и затем проводится изготовление профилей из эластомера, причем образуется внутренняя связь армирующих элементов с эластомером. При другой технологии, которая, в частности, пригодна для формирования предусматриваемых на наружной стороне профилей из эластомеров армирующих элементов, на первом этапе формуются профили из эластомеров, причем остаются с выемками области пространства, предусмотренными для размещения армирующих элементов, и на втором этапе в оставленные с выемками области укладывается формующаяся масса и формуются армирующие элементы и упрочняются, причем этот процесс при известных условиях может проводиться также в формах, в которых прежде формовались профили из эластомера.

Предпочтительный вариант осуществления в соответствии с изобретением, характеризуется тем, что предусмотрены профили из эластомера, несущие настилочные элементы настила, которые в качестве армирующих элементов имеют по одной группе стержней, проходящих по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, которые расположены внутри соответствующего профиля из эластомера в области этого профиля из эластомера, расположенной между краевой зоной настилочного элемента, лежащей на данном профиле из эластомера, и верхней стороной подошвы рельса, на которой лежит данный профиль из эластомера, со взаимным расстоянием, если смотреть в направлении поперечной протяженности подошвы рельса. Это позволяет простым способом достигать устойчивости формы и также уменьшения и выравнивания деформаций, которые возникают от вызванных настилочными элементами нагрузок, что, как упомянуто выше, имеет позитивное влияние на посадку настилочных элементов и на срок службы профилей из эластомера. При этом с помощью выбора позиционирования стержней в той же области поперечного сечения профилей из эластомера, в которой воспринимается преобладающая часть нагрузок, вызванных настилочными элементами, достигается выравнивание действующих в эластомере напряжений, причем при позиционировании армирующих элементов, образованных в форме стержней, выбор расстояний между названными стержнями имеет большое значение.

Упрощенный вариант характеризуется тем, что предусмотрены профили из эластомера, несущие настилочные элементы настила, которые имеют внутри соответствующего профиля из эластомера в зоне этого профиля из эластомера, расположенной между краевой зоной настилочного элемента, лежащей на соответствующем профиле из эластомера, и верхней стороной подошвы рельса, на которой лежит соответствующий профиль из эластомера, в качестве армирующего элемента по меньшей мере одну полосовидную пластину, проходящую в продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, протяженность по ширине которой проходит в направлении поперечной протяженности подошвы рельса.

Вариант осуществления, который, в частности, дает преимущество в части удержания на низком уровне явлений износа, возникающих на поверхности профилей из эластомера, причем износ, который появляется в местах соприкосновения настилочных элементов с профилями из эластомера, может в значительной степени предотвращаться, характеризуется тем, что предусмотрены профили из эластомера, несущие настилочные элементы настила, которые на своей смотрящей вверх области поверхности, на которой лежит настилочный элемент своей краевой зоной, имеют в качестве армирующего элемента полосовидную пластину, проходящую по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, соединенную внутри с эластомером профиля из эластомера.

Относительно уменьшения явлений износа в местах соприкосновения профилей из эластомера с рельсами является предпочтительным, если предусмотрено, что профили из эластомера, несущие настилочные элементы настила, которые в области поверхности, смотрящей вниз, в которой данный профиль из эластомера лежит на подошве рельса, имеют в качестве армирующего элемента полосовидную пластину, проходящую по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, соединенную внутри с эластомером профиля.

Приведенное выше планирование армирующих элементов в области поверхности профиля из эластомера предпочтительно может комбинироваться также с упомянутым выше планированием армирующих элементов внутри профилей из эластомера.

Относительно формирования армирующих элементов, предусмотренных в области поверхности профилей из эластомера, дальше является предпочтительно, если предусмотрено, что расположенные с прохождением по продольной протяженности соответствующих профилей из эластомера пластины сформированы с изгибом под углом, причем геометрическая линия изгиба проходит в продольном направлении соответствующего профиля из эластомера. Таким образом, может приводиться в соответствие в смысле уменьшения напряжений, возникающих в эластомере, передаче сил от бокового увода колеса, которые кроме нагрузок от веса, действующих от настилочных элементов, воздействуют на профили из эластомера, и также получаться уменьшающая износ адаптация к соответственно существующей форме подошвы рельса.

Другой предпочтительный вариант выполнения изобретения характеризуется тем, что профили из эластомера, которые несут настильные элементы, расположены в областях между элементами крепления рельсов, расположенными друг за другом в продольном направлении рельсов, с которыми рельсы железнодорожного пути закреплены на шпалах, и что в средней области железнодорожного пути, находящейся между обоими рельсами железнодорожного пути, защитные элементы, которые перекрывают элементы крепления рельсов, расположены, выступая над элементами крепления рельсов, причем находящиеся в этой средней области профили из эластомера, несущие настилочные элементы, со своими концевыми поверхностями входят в контакт с защитными элементами. Таким образом, может упрощаться обращение при установке профилей из эластомера, несущих настилочные элементы и становится излишним учет действующих на подошву рельса элементов крепления рельсов с помощью соответствующего формообразования профилей из эластомера в этом месте, последнее имеет существенное значение и является прямым следствием того, что названные профили из эластомера имеют продольно устойчивые армирующие элементы. С помощью защитных элементов, находящихся над элементами крепления рельсов, облегчается обращение при встройке профилей из эластомера и также достигается хорошая защита элементов крепления рельсов по отношению к отрицательным внешним воздействиям.

Изобретение более подробно поясняется с помощью вариантов осуществления со ссылкой на чертежи, на которых представлено следующее:

на фиг.1 - вариант осуществления образованного в соответствие с изобретением железнодорожного пути в поперечном разрезе;

фиг.2 - профиль из эластомера, как он предусмотрен в железнодорожном пути по фиг.1;

фиг.3 - область рельса, представленного на фиг.1 железнодорожного пути, в аналогичном фиг.1 разрезе в увеличенном масштабе;

фиг.4 - разрез варианта выполнения по фиг.3;

фиг.5 и 6 - разрезы аналогично фиг.3 и 4 вариантов осуществления, в которых предусмотрены профили из эластомера, которые имеют расположенные в области поверхности армирующие элементы;

фиг.7 - в частично вскрытом виде часть железнодорожного пути, в котором профили из эластомера, несущие настилочные элементы, соответственно расположены проходящими от одного крепления рельса к следующему;

фиг.8 - часть варианта осуществления по фиг.7 в разрезе, выполненном по линии VIII-VIII.

В изображенном на фиг.1-3 варианте осуществления образованного в соответствие с изобретением железнодорожного пути 1 предусмотрен настил, образованный из пластинчатых настилочных элементов 2, причем верхняя сторона 5 этих настилочных элементов 2 образует поверхность для движения, проходящую на уровне 3 рельсов 4 железнодорожного пути. Рельсы 4 железнодорожного пути элементами крепления рельсов 4a закреплены на шпалах 3a. Настилочные элементы 2, в краевых зонах 6 которых, обращенных к рельсам 4, при прокладке профилей из эластомера 7a, 7b, 7c, входя в зацепление с боковыми выемками 8 рельсов 4, закреплены только в рельсах 4. Настилочные элементы, расположенные между обоими рельсами 4 железнодорожного пути, перекрывают при этом без промежуточных опор пространство от рельса к рельсу, находящееся между обоими рельсами железнодорожного пути, и настилочные элементы, расположенные с примыканием снаружи к обоим рельсам железнодорожного пути, закреплены в своих краевых зонах, обращенных к рельсам железнодорожного пути, в рельсах железнодорожного пути и покоятся своей стороной, обратной рельсам железнодорожного пути, на не показанных подробно фундаментах.

Расположенные в боковых выемках 8 рельсов 4, несущие настилочные элементы 2 профили из эластомера 7a, 7b, содержат внутри себя 11 устойчивые в продольном направлении армирующие элементы 14, которые проходят по продольной протяженности 13 этих профилей 7a, 7b и внутри соединены с эластомером этих профилей. Жесткость этих армирующих элементов, которые в представленном случае выполнены в форме круглых стержней, больше чем жесткость эластомера профилей из эластомера 7a. 7b. Стержни, образующие армирующие элементы 14, могут также иметь и другую форму поперечного сечения. Эти армирующие элементы 14 расположены в той области 19 профилей из эластомера 7a, 7b, которая лежит между краевой зоной 6 соответствующего настилочного элемента 2, лежащей на данном профиле 7a, 7b, и верхней стороной подошвы рельса 17 данного рельса 4. Армирующие элементы 14, если смотреть в направлении 20 поперечной протяженности подошвы рельса 17, расположены с взаимным расстоянием 21. С помощью соответствующего выбора размера этих расстояний может оказываться влияние на объем деформации, которая получается при нагрузке профилей из эластомера от настилочных элементов 2, и также упругость профилей из эластомера.

В представленном на фиг.4 варианте внутри 11 соответствующих профилей из эластомера 7a, 7b в качестве армирующего элемента предусмотрена полосовидная пластина 15, проходящая по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, протяженность ширины которой проходит в направлении 20 поперечной протяженности основания рельса 17. Аналогично, как в примере согласно фиг.3, эта полосовидная пластина 15 расположена в той области данного профиля из эластомера 7a, 7b, которая находится между краевой зоной 6 настилочного элемента 2, лежащей на данном профиле из эластомера, и верхней стороной 18 подошвы рельса 17, на которой лежит данный профиль 7a, 7b. Могут также в отдельных профилях из эластомера предусматриваться несколько расположенных с взаимным расстоянием друг над другом полосовидных пластин. Пример такой пластины 15a, дополнительно предусмотренной к пластине 15 в соответствующем профиле из эластомера, на фиг.4 обозначен пунктирной линией.

В варианте осуществления, представленном на фиг.5, профили из эластомера 7a, 7b, которые несут настилочные элементы 2, на своей области поверхности 23, смотрящей вверх, на которой лежит настилочный элемент 2 со своей краевой зоной 6, в качестве армирующего элемента имеют полосовидную пластину 16, проходящую по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, которая внутри соединена с эластомером данного профиля. Эта полосовидная пластина 16 представляет армирующий элемент, который оказывает влияние на деформационное и упругое поведение данного профиля из эластомера и дальше также в состоянии уменьшать явления износа в местах соприкосновения между настилочными элементами 2 и профилями из эластомера 7a, 7b.

В варианте осуществления, представленном на фиг.6, предусмотрены профили из эластомера 7a, 7b, несущие настилочные элементы 2, которые на области поверхности 24, смотрящей вниз, на которой лежит данный профиль на подошве рельса 17, в качестве армирующего элемента имеют полосовидную пластину 27, проходящую по продольной протяженности этого профиля, которая внутри соединена с эластомером профиля. Такая пластина 27 противостоит явлениям износа, которые могут возникать вследствие обусловленного нагрузкой перемещения профилей из эластомера 7b на соответствующей подошве рельса 17, и способствует также выравниванию деформационного и упругого поведения профилей из эластомера. В случае, представленном на фиг.6, полосовидные пластины 27 поддерживают действие полосовидных пластин 16, которые расположены в области поверхности 23 профилей из эластомера 7a, 7b.

Пластины 27, 16, предусмотренные в вариантах осуществления согласно фиг.5 и фиг.6, сформированы изогнуто под углом, причем геометрическая линия 25, по которой выполнен изгиб, который на фигурах чертежа обозначен точкой, проходит в продольном направлении 26 соответствующего профиля из эластомера. С помощью этих изгибов учитывается, что настилочные элементы 2 действуют на профили из эластомера в виде как нагрузок от веса, так и сил бокового увода колеса и что верхняя сторона подошвы рельса проходит с изломом.

Фигуры 7 и 8 из соображений места показывают только часть варианта осуществления образованного в соответствие с изобретением железнодорожного пути, расположенную в области рельса 4. Часть, расположенная в области другого рельса железнодорожного пути, сформирована аналогично. Рельсы 4 железнодорожного пути закреплены на шпалах 3a с помощью элементов крепления рельсов 4a. В средней области 30 железнодорожного пути, находящейся между обоими рельсами железнодорожного пути, которая простирается на изображении фиг.7 вверх, исходя от рельса 4, элементы крепления рельса 4a перекрыты защитными элементами 28, которые, выступая, расположены над элементами крепления рельса. Настилочные элементы 2, изображенные на фиг.7 смотрящими вверх от рельса 4, расположены на стороне, обращенной к рельсу 4, профилями из эластомера 7b, которые входят в зацепление с выемкой рельса 4, находящейся на этой стороне. Профили из эластомера 7b размещены в областях между расположенными друг за другом элементами крепления рельса 4a и входят в контакт с их концевыми поверхностями 29 на защитных элементах 28. Для лучшей наглядности при этом на фиг.7 указанные выше, показанные смотрящими вверх от рельса 4 настилочные элементы представлены со вскрытием.

Для опоры этих настилочных элементов 2 со стороны рельса дополнительно к профилям из эластомера 7b предусмотрены другие профили из эластомера 7c, которые образуют крепление по направлению к головке рельса 4. Эти профили из эластомера 7c изображены только на фиг.8, на фиг.7, напротив, убраны, чтобы не загромождать вид на профили из эластомера 7b. В представленной форме осуществления профили из эластомера 7c имеют скос, который закрывает желоб для прохода бандажа колеса по направлению вниз. Настилочные элементы 2, расположенные, с проходом от рельса 4 наружу от железнодорожного пути, изображены на фиг.7 смотрящими вниз и со стороны рельса установлены с профилями из эластомера 7a. Также эти профили из эластомера 7a размещены между расположенными один за другим элементами крепления рельса 4a.

Также в этом варианте осуществления предусмотрены профили из эластомера 7a и 7b с армирующими элементами, но которые в интересах хорошей наглядности не изображены на фиг.7.

Изобретение относится к железнодорожному пути, который имеет настил, образованный из пластинчатых настильных элементов, верхняя сторона которых образует поверхность для движения, проходящую на уровне рельсов железнодорожного пути. Настильные элементы в своих краевых зонах, обращенных к рельсам железнодорожного пути, при прокладке элементов из эластомера закреплены с зацеплением с боковыми выемками рельсов. Расположенные в боковых выемках рельсов профили из эластомера снабжены армирующими элементами, которые расположены внутри этих профилей из эластомера и/или на их наружной стороне. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Железнодорожный путь, содержащий настил, образованный из пластинчатых настилочных элементов, верхняя сторона которого образует поверхность для движения, проходящую на уровне рельсов железнодорожного пути, причем настилочные элементы в своих краевых зонах, обращенных к рельсам железнодорожного пути, при прокладке профилей из эластомера введены в зацепление с боковыми выемками рельсов, закреплены только в рельсах железнодорожного пути, отличающийся тем, что профили из эластомера (7a, 7b), несущие настилочные элементы (2), расположенные в боковых выемках (8) рельсов (4), имеют расположенные внутри (11) этих профилей (7a, 7b) или на их наружной стороне, проходящие по продольной протяженности (13) этих профилей и соединенные внутри с эластомером этих профилей устойчивые в продольном направлении армирующие элементы (14, 15, 16, 27), жесткость которых выше, чем жесткость эластомера.

2. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что содержит профили из эластомера (7a, 7b), несущие настилочные элементы (2) настила, которые в качестве армирующих элементов (13) содержат по одной группе стержней (14), проходящих по продольной протяженности (13) соответствующего профиля из эластомера, которые расположены внутри (11) соответствующего профиля из эластомера в зоне (19) этого профиля из эластомера, расположенной между краевой зоной (6) настилочного элемента (2), лежащей на данном профиле из эластомера, и верхней поверхностью (18) подошвы рельса (17), на которой лежит указанный профиль из эластомера, на расстоянии друг от друга, если смотреть в направлении поперечной протяженности подошвы рельса (17).

3. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что содержит профили из эластомера (7a, 7b), несущие настилочные элементы (2) настила, которые содержат внутри (11) соответствующего профиля из эластомера в зоне (19) указанного профиля из эластомера, расположенной между краевой зоной (6) настилочного элемента (2), лежащей на соответствующем профиле из эластомера, и верхней стороной (18) подошвы рельса (17), на которой лежит соответствующий профиль из эластомера, в качестве армирующего элемента по меньшей мере одну полосовидную пластину (15), проходящую в продольной протяженности (13) соответствующего профиля из эластомера и которая по ширине (22) проходит в направлении (20) поперечной протяженности подошвы рельса.

4. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что содержит профили из эластомера (7a, 7b), несущие настилочные элементы (2) настила, которые на своей направленной вверх области (23) поверхности, на которой лежит настилочный элемент (2) со своей краевой зоной (6), имеют в качестве армирующего элемента полосовидную, проходящую по продольной протяженности соответствующего профиля из эластомера, соединенную внутри с эластомером профиля из эластомера пластину (16).

5. Железнодорожный путь по п.4, отличающийся тем, что пластины (16), расположенные вдоль соответствующего профиля (7a, 7b), сформированы изогнутыми под углом, причем геометрическая линия (25) изгиба проходит в продольном направлении (26) соответствующего профиля из эластомера.

6. Железнодорожный путь по п.1, отличающийся тем, что содержит профили из эластомера (7a, 7b), несущие настилочные элементы (2) настила, которые на направленной вниз области (24) поверхности, на которой лежит соответствующий профиль (7a, 7b) на подошве рельса (17), имеют в качестве армирующего элемента полосовидную (27), проходящую вдоль соответствующего профиля из эластомера, соединенную внутри с эластомером профиля пластину (27).

7. Железнодорожный путь по п.6, отличающийся тем, что пластины (16), расположенные вдоль соответствующего профиля (7a, 7b), сформированы изогнутыми под углом, причем геометрическая линия (25) изгиба проходит в продольном направлении (26) соответствующего профиля из эластомера.

8. Железнодорожный путь по любому из п.п.1-7, отличающийся тем, что профили из эластомера (7a, 7b), которые несут настилочные элементы (2), расположены в областях между элементами крепления рельсов (4a), расположенными один за другим в продольном направлении рельсов, с которыми рельсы (4) железнодорожного пути закреплены на шпалах (3a), причем в средней области (30), находящейся между обоими рельсами (4) железнодорожного пути, защитные элементы (28), которые перекрывают элементы крепления рельсов, расположены, выступая над элементами крепления рельсов (4a), причем профили из эластомера (7b), несущие настилочные элементы, находящиеся в средней области (30), введены в контакт своими концевьми поверхностями с защитными элементами (28).