РЕЛЬСОВЫЙ СТЫК Советский патент 1936 года по МПК E01B11/38 

Изобретение касается стыкового соединения рельсов и имеет целью улучшения, которыми устранялась бы всякая возможность удара при переходе стыка. Стыки, в коих по бокам концов рельсов укреплен жесткий орган, перекрывающий в виде мостика стыковой просвет, известны. Однако и при такой конструкции стыкового соединения нельзя было достигнуть прохождения колеса без удара. Долголетними опытами и наблюдениями выяснено, что появление удара, вызывающего сильный износ головок концов рельсов и разрушение их соединений, а также полотна, лишь в незначительной части может приписываться зазору между рельсами, но должно рассматриваться главным образом, как следствие появляющегося в месте стыка изменения, по сравнению с непрерывным рельсом, статических условий и связанного с этим изменения изгиба конца рельса в стыке.

Явление это заключается в следующем: рельс а¹ (фиг. 1) при проходе по нему колеса b испытывает вследствие податливости его опор (шпал) прогиб, так что рабочая поверхность рельса принимает под колесом b форму кривой с, так называемой кривой осадки. При постоянной податливости полотна и прочности на изгиб рельса по всей длине его сопровождающая колесо кривая осадки с сохраняет всегда одну и ту же форму, так что самая нижняя точка d колеса идет по прямолинейному пути. Если прилегающие концы рельсов а¹, а² соединены друг с другом посредством привинченных накладок g и расположены на так называемой усиленной шпале h, то в месте стыка f получается ослабление прочности рельсов и, вследствие более широкой опорной поверхности шпалы h, меньшая податливость полотна. Следствием этого является то, что незадолго до стыка рельсов кривая осадки с изменяет свою форму, и наиболее низкая точка d колеса отклоняется кверху. Как только эта точка d прошла наивысшую точку k кривой осадки, колесо вследствие своей инерции отделяется от рабочей поверхности рельса и перескакивает через зазор f на следующий рельс а², вызывая на нем очень сильный удар.

Так как в известных стыковых соединениях рельсов орган, перекрывающий стыковой затвор, жестко связан с концами рельсов, то он должен следовать за всеми движениями концов рельсов и за изменениями кривой осадки и вследствие этого не может воспрепятствовать удару. Поэтому такое рельсовое соединение сильно изнашивается и современем положение стыкового мостика настолько изменяется относительно рабочей поверхности рельсов, что мостик уже не соответствует своему назначению. К недостаткам соединения добавляется еще то, что при набегании колеса на жесткий мостик, а также при сбегании с него действующая рабочая поверхность колеса внезапно сдвигается в направлении оси, а так как обод колеса вследствие обычного своего износа получает в различных местах по своей ширине различный диаметр, то внезапное изменение положения по высоте колеса с его нагрузкой опять таки вызывает сильный удар вследствие инерции масс.

Принимая во внимание эти явления, происходящие у рельсового стыка при движении через него, мостик в предлагаемом стыке выполнен и расположен, согласно изобретению, так, что рабочая поверхность мостика всегда остается в соприкосновении с бандажем колеса, независимо от изменяющейся у концов рельсов кривой осадки, и заменяет при этом или сохраняет нормальную плоскость движения.

При расположении рельсовых стыков на усиленных шпалах устройство и оформление стыкового мостика выбраны так, что в незагруженном состоянии его рабочая поверхность выступает по всей ее длине над кривой прыжка наиболее низкой точки колеса. В этом случае упругий стыковой мостик может поддерживаться самими концами рельсов.

На чертеже фиг. 1 поясняет явления, происходящие при проходе колеса через рельсовый стык; фиг. 2 изображает вид предлагаемого стыка сбоку с частичным продольным разрезом и фиг. 3 - поперечный разрез стыка по линии 3-3.

В представленном на этом чертеже стыке концы рельсов 10, 11 расположены на так называемой усиленной шпале 12 так, что стыковой зазор 13 находится приблизительно посередине усиленной шпалы 12. Концы рельсов связаны друг с другом обычным образом посредством привинченных накладок 14. В качестве стыкового мостика служит плоская пружина 15, рабочая поверхность коей выполнена в продольном направлении в виде дуги и по сравнению с рабочей поверхностью концов рельсов приподнята, так что она начинает соприкасаться с окружностью колеса прежде, чем оно сможет отделиться от рабочей поверхности рельса. После того, как колесо набежало на стыковой мостик, оно вследствие упругой податливости мостика продолжает оставаться с ним в соприкосновении до тех пор, пока за стыковым зазором 13 не перейдет на следующий рельс. Принятие и возвращение колеса стыковым мостиком происходит упруго и поэтому без какого-либо удара. Пружина 15 стыкового мостика своими загнутыми концами 15а и 15b удерживается на двух колодках 16 и 17, которые укреплены на концах рельсов таким образом, что конец 15а неподвижен как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и может лишь слегка поворачиваться, а конец 15b податлив вертикально вниз. Под точкой Р при сходе колеса, направление движения коего показано стрелкой х, стыковой мостик подкреплен упором 18, чтобы при слишком большой нагрузке мостик не был выведен из действия. Боковому отклонению стыкового мостика 15 препятствует расположенный приблизительно под его серединой направляющий орган 19.

Рельсовый стык на шпале с применением расположенного сбоку и связанного с концами путевых рельсов подхватывающего мостика, отличающийся тем, что мостик выполнен в виде упругой листовой пружины 15, закрепленной одним концом в связанной с рельсом колодке 16 только с возможностью вращения, а другим - в подобной же колодке 17 с возможностью вертикальных перемещений, причем, с целью предупреждения чрезмерного ее прогиба, применены связанные с рельсами упоры 18 в местах схода колеса с мостика на рельсы (фиг. 2 и 3).