Рельсовое стыковое соединение Советский патент 1993 года по МПК E01B11/30 

Изобретение относится к устройствам стыковых соединений рельсов железнодорожного пути.

Известно стыковое соединение рельсов, содержащее срезаемые по вертикальной плоскости симметрии примыкающие друг к другу концы рельсов, связанные между собой болтовыми соединениями, головки болтов которых расположены в выполненных в шейке одного из стыкующих рельсов пазах снаружи колеи, причем ширина шейки каждого рельса в зоне стыка равна ширине половины его головки. Оно снабжено жестко прикрепленными к каждому рельсу направляющими, расположенными с обеих сторон стыкового соединения диагонально и пальцами, одни концы которых размещены в соответствующих направляющих, а другие жестко прикреплены к смежному рельсу.

Недостаток устройства заключается в том, что срез концов рельсов проходит по оси симметрии, следовательно неизбежно ослабляется несущее сечение шейки рельса, что приводит к изменению профиля рельса в период эксплуатации и к усложнению конструкции всего стыка из-за замены накладок цилиндрическими пальцами и приваривающимися направляющими.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является выбранное в качестве прототипа рельсовое стыковое соединение, которое содержит рельсы, головки которых срезаны с одной из сторон вертикальной продольной плоскостью, стыковые накладки, расположенные по обе стороны от рельсов и связанные с ними крепежными элементами, причем одна накладка расположена с возможностью контакта с нижними гранями головок и верхними гранями подошв рельсов, а другая установлена с возможностью контакта с верхними гранями подошв рельсов и ее верхней частью образованы головки рельсов с профилем, соответствующим профилю срезанной части.Профили нижних поверхностей стыковых накладок соответствуют профилям верхних граней подошв рельсов.

(Л

С

х|

N0

Ј

О 00

помянутая другая накладка в ее верхней части имеет жесткое в виде сварки соединение с головками рельсов.

Недостаток устройства заключается в ом, что при прохождении колеса подвиж- 5 ного состава по накладке в самом опасном сечении между соединяемыми концами рельсов, нагрузка от колеса вызывает появение реакции в подошве рельса, направенной перпендикулярно его поверхности, 10 а ее горизонтальная составляющая вызывает появление пропорциональной силы, действующей на болтовое соединение, которое не предназначено для восприятия и погашения ударных нагрузок, для чего использо- 15 вано сварное соединение.

В результате чего элементы креплений разбалтываются и на болтовых соединениях появляются следы деформации резьбы, а на контактирующих поверхностях подошв 20 рельсов образуются зоны наклепанного меалла. Все это приводите снижению надежности рельсового стыкового Соединения.

Целью изобретения является повышение надежности.25

Указанная цель достигается тем, что в рельсовом стыковом соединении, содержащем рельсы, головки которых срезаны с одной из сторон вертикальной продольной плоскостью, стыковые накладки располо- 30 женные по обе стороны от рельсов и связан- ные с ними крепежными элементами, Причем одна накладка расположена с возможностью контакта с нижними гранями головок и верхними гранями подошв рельсов, 35 а другая установлена с возможностью кон- тахта с верхними гранями подошв рельсов и ее верхней частью образованы головки рельсов с профилями, соответствующими профилю срезанной части, в подошве рель- 40 Сов выполнена продольная выемка с криволинейным профилем, а указанная другая накладка выполнена с ответной выпуклостью на Своём нижнем тдрцё для размещения в выемке подошв и установлена с 45 возможностью контакта всей своей внутренней поверхностью с:на;ружиымй поверхностями шеек рельсов по всей их высоте.

Сопоставленный анйлйз с прототипом пс казываег, что заявленное рельсовое сты- 50 ковоё Соё дйнёШё тотттй чггёТся тем, что в п о- Дошв е рельсов выполнена продольная выемка с криволинейным профилем, а ука- 34иная другая Накладка выполнена с ответной выпуклостью на своем нижнем торце 55 для размещения в выемке подошв и установлена с возможностью контакта всей своей внутренней поверхностью с наружными поверхностями шеек рельсов по всей их высоте.

На фиг. 1 изображено рельсовое стыковое соединение, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит рельсы 1, головки 2 которых срезаны с одной из сторон вертикальной продольной плоскостью, стыковые накладки 3,4, расположенные по обе стороны от рельсов 1 и связанные с ними болтовыми крепежными элементами 5. Одна из накладок 3 расположена с возможностью контакта с нижними гранями головок 2 и верхними гранями подошв 6 рельсов 1. Другая накладка 4 установлена с возможностью контакта с верхними гранями подошв 6 рельсов 1, Верхней частью 7 накладки 4 образованы головки 2 рельсов 1 с профилем, соответствующим профилю срезанной части. В подошве б рельсов 1 выполнена профильная выемка 8 с криволинейным профилем. Накладка 4 выполнена с ответной выпуклостью 9 на своем нижнем торце для размещения в выеМке 8 подошв 6 и установлена с возможностью контакта всей своей внутренней поверхностью с наружными поверхностями шеек 10 рельсов 1 по всей их высоте.

При движении колёса по стыковому соединению образуется линия элипсовидных пятен 11 контакта, которая равномерно распределяется по контактирующим поверхностям соединяемых концов рельсов 1 и сопрягаемой рельсовой вставки 4. Плоскость, проходящая вдоль боковой поверхности стенки шейки 10 рельса 1 и секущая рельс 1 по вертикали совпадает с центром элипса пятна 11 контакта и делит его пополам. Срез по вертикали вдоль боковой стенки шейки 10 переходит в закругленную выемку 8 в подошве 6. Накладка 4 с ответной выпуклостью 9 на нижнем торце, установленная в этой выемке 8 с возможностью продольного и вертикального перемещения занимает под действием нагрузки от колеса промежуточное равновесное положение. Нагрузка от колеса Р вызывает появление только вертикальной реакции в подошве 6 рельса 9 и возникающие при этом реакции Rp1 и Rp2 взаимно уравновешиваются, в связи с чем горизонтальная составляющая Rpfop 0. В таком случае болтовые крепежные элементы 5, предназначенные для фиксации относительного положения элементов стыка в собранном виде не испытывают на себе ударных нагрузок. Это позволяет в лучшем случае исключить (а в худшем - уменьшить) разбалтывание крепления болтовых крепежных элементов 5, деформацию резьбы последних и появление наклепанного металла на контактирующих поверхностях подошв 6 рельсов 1 и накладок 4 и тем самым повысить надежность рельсового стыкового соединения.

Такая конструкция рельсового стыкового соединения позволяет перейти на производство прогрессивных так называемых эластичных элементов креплений - т.е. с упругой жесткостью и применять их на особо тяжелых категориях рельсового пути. Формул а изобретения Рельсовое стыковое соединение, содержащее рельсы, головки которых на концах срезаны с одной из сторон вертикальной продольной плоскостью, стыковые накладки, расположенные по обе стороны от рельсов и связанные с ними крепежными элементами, причем одна накладка установлена в контакте с нижними гранями голоаок

0

5

и верхними гранями подошв рельсов, а другая установлена в контакте с верхними гранями подошв рельсов и с боковыми гранями головок рельсов в зоне среза и ее верхней частью образована поверхность катания, сопряженная с поверхностями катания головок рельсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в подошвах рельсов на указанной одной стороне выполнена продольная выемка с криволинейным профилем, а указанная другая накладка выполнена с выступом на своем нижнем торце для размещения в выемке подошв и установлена в контакте своей внутренней боковой поверхностью с наружными поверхностями шеек рельсов по всей их высоте.

Использование: в рельсовых путях. Сущность изобретения: головки 2 рельсов срезаны с оДной из сторон вертикальной продольной плоскостью. По обе стороны от рельсов расположены накладки 3 и 4, связанные крепежными элементами 5. Накладка 4 установлена с возможностью контакта с верхними гранями подошв 6 рельсов. Верхней частью 7 накладки 4 образованы голо: вки 2 рельсов. В подошве 6 рельсов выполнена выемка 8 с криволинейным профилем, а накладка 4 выполнена с ответной выпуклостью 9 на своем нижнем торце для размещения в выемке 8. 2 ил.

.Н

5