Изделие для заземления рельсового пути Российский патент 2022 года по МПК B60M5/02 H01R4/64 H01R4/66 

Область техники.

Изделие предназначено для присоединения кабеля заземления к рельсам и опорам контактной сети различного назначения и может использоваться в линиях энергоснабжения, расположенных вдоль железнодорожного полотна, для транспортных средств с электротягой.

Уровень техники.

В уровне техники известен Узел крепления к тяговому рельсу контакта заземления опоры контактной сети, представляющие собой жесткую металлическую пластину [Патент RU 191319, МПК B60M1/36, B60M5/00, H01R4/64, 2019].

Недостатком такой конструкции является:

- Габаритные размеры пластины, которые при указанном способе ее крепления к рельсу, с поворотом по часовой стрелке с помощью монтировки, могут затруднять ее монтаж, т.к. снизу рельса находится гравийная подушка и требуется предварительная расчистка гравия, что усложняет монтаж пластины.

- Монтаж проводника (кабеля) заземления к пластине осуществляется после присоединения пластины к рельсу, что требует применения специального оборудования для загибания отгиба, являющегося креплением проводника, что является фактором удорожания монтажных работ. В том числе, т.к. отгиб изготовлен из стали с упругими свойствами, то фиксация проводника может быть не надежна, что влечет за собой плохой электрический контакт кабеля заземления с рельсом, т.к. он (кабель) недостаточно плотно прижат к пластине.

- Крепление пластины к рельсу осуществляется двумя небольшими выступами на пластине, надежность которых может быть снижена за счет трения этими выступами о рельс, при поворотном монтаже пластины на рельс с помощью монтировки. В том числе, между пластиной и подошвой рельса имеется расстояние, что может являться фактором прогибания пластины в момент приложения вертикальной эксплуатационной нагрузки на рельс и точечного противоположно направленного упора гравийной подушки на пластину, что создает эффект изгибания пластины с возможностью выхода фиксирующих выступов пластины из зацепления с рельсом.

- Монтаж проводника (кабеля) заземления к пластине осуществляется сбоку, а значит кабель и отгиб пластины находятся в контакте с гравием, за счет того, что рельсы при прохождении поездов испытывают вертикальные колебания. Это, в свою очередь, приводит к тому, что кабель и отгиб пластины постоянно находятся под колебательным силовым воздействием со стороны гравийной подушки, что с течением времени приводит к нарушению электрического контакта между кабелем и пластиной, а, значит, и с рельсом. В результате этого, конструкция известного узла крепления заземления перестает выполнять свое функциональное назначение и делает его ненадежным при эксплуатации. Возможен даже отрыв отгиба с кабелем от пластины универсального захвата.

- Отсутствие защитного покрытия металлических элементов и резьбовых соединений от коррозии, что сокращает срок службы изделия.

Также известно устройство для электрического соединения кабеля с железнодорожным рельсом на основе металлической пластины [Патент RU 146161, МПК B60M 1/00, 2014]. Недостатком такой конструкции является:

- Необходимость натяжения пластины с помощью специального оборудования при монтаже, при этом, если будет применен ударный способ, то возможна деформация пластины, что является фактором ослабления надежности крепления узла заземления на рельсовом полотне, а значит плохой электрический контакт кабеля заземления с рельсом.

- Монтаж проводника (кабеля) заземления к пластине осуществляется методом загибания бокового выступа пластины, что требует применения специального оборудования, что является фактором удорожания монтажных работ. В том числе, боковой выступ не имеет замкнутого соединения, в связи с чем фиксация кабеля может быть не надежна, что влечет за собой плохой электрический контакт с рельсом.

- Монтаж проводника (кабеля) заземления к пластине осуществляется сбоку, а значит кабель и отгиб пластины находятся в контакте с гравием, за счет того, что рельсы при прохождении поездов испытывают вертикальные колебания. Это, в свою очередь, приводит к тому, что кабель и отгиб пластины постоянно находятся под колебательным силовым воздействием со стороны гравийной подушки, что с течением времени приводит к нарушению электрического контакта между кабелем и пластиной, а, значит, и с рельсом. В результате этого, конструкция известного узла крепления заземления перестает выполнять свое функциональное назначение и делает его ненадежным при эксплуатации. Возможен даже отрыв отгиба с кабелем от пластины универсального захвата.

- Отсутствие защитного покрытия металлических элементов и резьбовых соединений от коррозии, что сокращает срок службы изделия.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является узел крепления заземления для присоединения кабеля заземления к рельсам контактной сети [Патент RU 127000, МПК B60M1/225, B60M1/36, 2013]. Недостатком такой конструкции является:

- Наличием не менее семи отдельных комплектующих элементов, что увеличивает возможность деформации или выхода из строя или потери одного или нескольких из них, что может не обеспечивать работоспособность изделия в целом.

- Пластина захвата выполнена толщиной не менее 4 мм, что может являться фактором изгибающего момента и деформации изделия при приложении к нему вертикального усилия, передаваемого от нагруженного рельсового полотна и противоположно направленного точечного сопротивления гравийной подушки.

- Продольные ребра жесткости присоединены к пластине с помощью сварки, что, косвенно, может являться снижением надежности изделия в целом в связи с качеством сварки, а также изменением прочностных свойств материала пластины от воздействия высокой температуры, а также данный способ присоединения ребер жесткости к пластине является фактором удорожания работ по изготовлению изделия.

- Монтаж кабеля заземления к пластине осуществляется методом прижима конца кабеля между захватом и прижимом, что является фактором ненадежной фиксации кабеля и влечет за собой плохой электрический контакт с рельсом.

Таким образом, в уровне технике существует проблема сохранения надежности Узла заземления, уменьшения ее металлоемкости, облегчения ее монтажа, а также увеличение ее срока эксплуатации.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении надежной фиксации заземляющего кабеля (каната) в наконечниках, в одинаковом положении без смещения.

Указанный технический результат достигается тем, что изделие для заземления рельсового пути, содержащее захват и прижимной элемент, согласно изобретению содержит стальной канат, прикрепленные к нему с двух сторон неразъемные наконечники, при этом с одной стороны наконечник выполнен в виде шпильки с нарезанной внешней резьбой, загнутым захватом и содержит прижимную пластину, пружинную гроверную шайбу и гайку, а с другой стороны наконечник имеет внутреннюю прорезь и содержит по меньшей мере один болт, ввинченный в его корпус.

Наконечники выполнены с канатом неразъемно путем их опрессовки. При этом, диаметры наконечников в местах их опрессовки с канатом составляют не менее 14 мм.

Стальной канат покрыт полимерной оболочкой, а наконечники канатов покрыты коррозионностойким покрытием.

Сущность изобретения поясняется чертежами (Фиг. 1 и Фиг. 2 (а, б)).

1 - стальной канат (первый конец каната);

2 - наконечник (первый);

3 - гайка;

4 - пружинная гроверная шайба;

5 - прижимная пластина;

6 - рельс;

7 - стальной канат (второй конец каната);

8 - наконечник (второй);

9 - арматурный пруток опоры контактной сети;

10 - пластинчатый элемент опоры контактной сети;

11 - болт.

Осуществление изобретения.

Изготовление изделия осуществляется путем размещения одного конца стального каната (1) во внутреннее отверстие наконечника (2). Участок наконечника с вставленным в него каната опрессовывается в производственном цехе. Далее на наконечник (2) навинчивается гайка (3), одевается гроверная шайба (4) и прижимная пластина (5). В период выполнения монтажа изделия, наконечник (2) заводится под подошву рельсового пути (6). Загнутый конец наконечника (2) фиксируется за край рельса с одной стороны, а прижимная пластина (5) с другой стороны. С помощью гайки (3) и гроверной шайбы (4) производится фиксация прижимной пластины к краю рельса.

Второй конец каната (7) размещается во внутреннем отверстии наконечника (8). Наконечник (8) крепится на арматурный пруток (9) или пластинчатый элемент опоры контактной сети (10) и фиксируется на нем с помощью болта (11).

Наконечники каната могут иметь покрытия, препятствующие образованию коррозии. Например, они могут быть оцинкованы или обработаны антикоррозионными составами.

Использование стального каната в полимерной оболочке позволяет исключить его коррозионные процессы.

При диаметрах наконечников более 14 мм (в местах опрессовки с канатом), обеспечивается жесткость конструкции и исключается возможность ее перегиба.

Заявленная конструкция изделия для заземления рельсового пути, при условии фиксации заземляющего кабеля (каната) методом опрессовки, позволяет:

- обеспечить надежную фиксацию каната в наконечнике при приложении к узлу заземления растягивающей и вибрационной нагрузки;

- исключить применение дополнительных способов крепления каната к наконечнику (например, сваркой) для обеспечения его надежности, что, в свою очередь, не изменяет технические характеристики материала наконечников и снижает затраты при изготовлении изделия;

- обеспечить надежное качество электрического контакта с рельсовым полотном;

- снизить затраты при организации монтажных работ;

- обеспечить длительный срок эксплуатации изделия (за счет полимерного покрытия каната и коррозионностойкого покрытия наконечников).

Изобретение относится к соединениям для заземления рельсового пути. Изделие для заземления рельсового пути содержит захват и прижимной элемент, стальной канат, прикрепленные к нему с двух сторон неразъемные наконечники. При этом с одной стороны наконечник выполнен в виде шпильки с нарезанной внешней резьбой, загнутым захватом и содержит прижимную пластину, пружинную гроверную шайбу и гайку. С другой стороны наконечник имеет внутреннюю прорезь и содержит болт, ввинченный в его корпус. Наконечники выполнены с канатом неразъемно путем их опрессовки. При этом диаметры наконечников в местах их опрессовки с канатом составляют не менее 14 мм. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежного качества электрического контакта с рельсом и надежной фиксации заземляющего кабеля в наконечниках. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Изделие для заземления рельсового пути, содержащее захват и прижимной элемент, отличающееся тем, что содержит стальной канат, прикрепленные к нему с двух сторон неразъемные наконечники, при этом с одной стороны наконечник выполнен в виде шпильки с нарезанной внешней резьбой, загнутым захватом и содержит прижимную пластину, пружинную гроверную шайбу и гайку, а с другой стороны наконечник имеет внутреннюю прорезь и содержит по меньшей мере один болт, ввинченный в его корпус.

2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что наконечники выполнены с канатом неразъемно путем их опрессовки.

3. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что диаметры наконечников в местах их опрессовки с канатом составляют не менее 14 мм.

4. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что стальной канат покрыт полимерной оболочкой.

5. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что наконечники канатов покрыты коррозионностойким покрытием.