Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение Российский патент 2021 года по МПК E01B11/54 B60M5/00 

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к конструкции крепления любых композитных изолирующих накладок в изолирующих композитных стыках для рельсов типов 75, 65, 50, 43.

Крепление композитных изолирующих накладок любых типов к концам рельсов в зоне изолирующих стыков производится при помощи болтовых соединений. Для фиксации болтов от проворачивания при затяжке и распределения нагрузки на композитный материал используются стопорные пластины из металла.

Из уровня техники известно рельсовое стыковое электроизолирующее соединение, см. патент SU-A-№997613, 1986. Данное устройство содержит межрельсовую прокладку, выполненную из электроизоляционного материала и расположенную между торцами стыкуемых рельсов, стыковые накладки, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и выполненные в виде элемента удлиненной формы из металлического профиля с двумя группами поперечных сквозных отверстий для размещения в каждой группе сквозных отверстий крепежных элементов, обеспечивающих стяжку между собой стыковых накладок через шейку соответствующего рельса, при этом элемент из металлического профиля выполнен с диэлектрическим покрытием (см. патент SU-A-№997613, 1986).

Недостаток данного устройства заключается в том, что он не обеспечивает высокой эксплуатационной надежности вследствие того, что величина и неоднородность магнитного поля, обусловленная намагниченностью стыкуемых рельсов, достаточно велики вблизи торцевой поверхности междурельсовой прокладки.

Одним из наиболее близких технических решений является патент РФ №2295603 от 20.03.2007 - рельсовое стыковое электроизолирующее соединение. Данное соединение содержит стыковые накладки с двумя стопорными пластинами, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и выполненные в виде элементов удлиненной формы с поперечными сквозными отверстиями для размещения в них крепежных элементов, обеспечивающих стяжку между собой стыковых накладок с двумя стопорными пластинами через шейку соответствующего рельса. При этом металлический элемент удлиненной формы выполнен в продольном направлении со ступенькой и с диэлектрическим покрытием на поверхности его первого участка, имеющего большую длину, но меньшую площадь поперечного сечения, при этом, по крайней мере, в местах контакта каждой стыковой накладки со стыкуемыми рельсами диэлектрическое покрытие выполнено заподлицо с боковой поверхностью имеющего большую площадь поперечного сечения второго участка металлического элемента удлиненной формы, а по обе стороны каждого рельса стыка расположены соответственно имеющий диэлектрическое покрытие первый участок металлического элемента удлиненной формы одной стыковой накладки и второй участок металлического элемента удлиненной формы другой стыковой накладки.

Недостатком данного устройства является достаточно высокая напряженность магнитного поля в зоне всего изолирующего композитного стыка рельсов, ввиду использования диэлектрических покрытий, целостность которых сложно контролировать.

Технический результат предлагаемого устройства - уменьшение напряженности магнитного поля в зоне всего изолирующего композитного стыка рельсов.

Технический результат достигается тем, что рельсовое стыковое электроизолирующее соединение содержит композитные изолирующие накладки с двумя стопорными пластинами, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и выполненные в виде элементов удлиненной формы из композитного материала с поперечными сквозными отверстиями для размещения в них крепежных элементов, обеспечивающих стяжку между собой композитных изолирующих накладок со стопорными пластинами через шейку соответствующего рельса. При этом одна из стопорных пластин с каждой стороны стыкуемых рельсов, в месте стыка рельсов, содержит выступ с магнитошунтирующим вкладышем, который выполнен внахлест на соседнюю плоскую стопорную пластину.

Предпочтительно чтобы магнитошунтирующий вкладыш был выполнен внахлёст на соседнюю плоскую стопорную пластину в пределах от 5 до 50 мм.

Конструкция устройства приведена на фиг. 1, 2, где:

- на фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства;

- на фиг. 2 показан вид сверху предлагаемого устройства с указанием всех основных элементов.

На фигурах обозначены:

1. первый стыкуемый рельс;

2. второй стыкуемый рельс;

3. стопорная пластина с выступом;

4. плоская стопорная пластина;

5. первая композитная изолирующая накладка (правая);

6. вторая композитная изолирующая накладка (левая);

7. магнитошунтирующий вкладыш;

8. крепежные элементы;

9. межрельсовая прокладка.

На фиг.2 изображено рельсовое стыковое электроизолирующее соединение. Данное соединение содержит первый стыкуемый рельс 1 и второй стыкуемый рельс 2, которые соединены друг с другом посредством композитных изолирующих накладок прилегающих к опорным поверхностям рельса 1, 2 и металлических стопорных пластин, зафиксированных крепежными элементами. Каждая композитная изолирующая накладка - первая (правая) композитная изолирующая накладка 5 и вторая (левая) композитная изолирующая накладка 6 прижимается двумя стопорными пластинами - плоской стопорной пластиной 4 и стопорной пластиной с выступом 3, которая своей выступающей частью частично прижимает плоскую стопорную пластину 4 и фиксируется крепежными элементами 8. При этом выступающая часть стопорной пластины 3 снабжена магнитошунтирующим вкладышем 7, который полностью перекрывает часть плоской стопорной пластины 4, которую он прижимает к композитной изолирующей накладке и рельсу. Выступающая часть стопорной пластины 3, как правило, лежит в пределах 10-55 мм, а магнитошунтирующий вкладыш - 5-50 мм.

Первая (правая) изолирующая накладка 5 и/или вторая (левая) изолирующая накладка 6 выполнены из электроизоляционного композитного материала.

Магнитошунтирующий вкладыш 7 полностью опоясывает конечную часть, обращенную к центру изолирующего стыка стопорной пластины 3 и представляет собой изолирующий элемент, выполненный из магнитошунтирующего магнитодиэлектрического композитного материала типа связующее + порошок железный распыленный (ПЖР).

Крепежные элементы 8 представляют собой болты с гайками и обеспечивают стяжку первой композитной изолирующей накладки 4 и второй композитной изолирующей накладки 5, соответствующих им стопорных пластин 3, 4 между собой через шейку, соответствующего рельса 1, 2.

Также соединение содержит межрельсовую прокладку 9, выполненную из электроизоляционного, предпочтительно композитного, материала. Межрельсовая прокладка 9 расположена между торцами стыкуемых рельсов 1 и 2.

Новизна изобретения заключается в том, что новые стопорные металлические пластины спроектированы и изготовлены таким образом, что за счет конструкции стопорных пластин и магнитошунтирующего вкладыша расположенного в месте пересечения этих пластин с нахлестом 5-50 мм, дополнительно к основному назначению значительно до (40%-100%) снижают напряженность магнитного поля в зоне всего изолирующего композитного стыка до уровня препятствующего «налипанию» металлической стружки, а следовательно повышают вероятность безотказной работы сигнальной системы управления движением железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к области верхнего строения железнодорожного пути, в частности к стыковым электроизолирующим соединениям рельсов. По обе стороны стыкуемых рельсов располагают композитные изолирующие накладки с двумя композитными стопорными пластинами. Пластины выполнены в виде элементов удлиненной формы с поперечными сквозными отверстиями. Крепежные элементы размещают в отверстиях и стягивают между собой композитные накладки и стопорные пластины через шейку рельса. Одна из стопорных пластины с каждой стороны рельсов содержит выступ с магнитошунтирующим вкладышем. Выступ выполнен внахлест на соседнюю плоскую стопорную пластину. Уменьшается напряженность магнитного поля в зоне изолирующего стыка рельсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение, содержащее композитные изолирующие накладки с двумя стопорными пластинами, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и выполненные в виде элементов удлиненной формы из композитного материала с поперечными сквозными отверстиями для размещения в них крепежных элементов, обеспечивающих стяжку между собой композитных изолирующих накладок со стопорными пластинами через шейку соответствующего рельса, отличающееся тем, что одна из стопорных пластин с каждой стороны стыкуемых рельсов, в месте стыка рельсов, содержит выступ с магнитошунтирующим вкладышем, который выполнен внахлест на соседнюю плоскую стопорную пластину.

2. Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение по п. 1, отличающееся тем, что магнитошунтирующий вкладыш выполнен внахлёст на соседнюю плоскую стопорную пластину в пределах от 5 до 50 мм.