устройство для скрепления рельсов железнодорожного пути на железобетонном основании

Формула изобретения

1. Устройство для скрепления рельсов железнодорожного пути на железобетонном основании, содержащее закладную шайбу с отверстием под закладной болт, забетонированную в железобетонной шпале, закладной болт с головкой, взаимодействующий с опорной поверхностью закладной шайбы и скрепляющий элемент конструкции с железобетонной шпалой, отличающееся тем, что закладная шайба выполнена в виде пространственно изогнутой в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях пластины седловидной формы так, что опорные поверхности пластины, контактирующие с закладным болтом, образуют угол, равный углу уклона опорных поверхностей головки закладного болта, а боковые поверхности указанной пластины образуют нишу прямоугольной формы для фиксации головки закладного болта.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорные поверхности закладной шайбы выполнены под углом, равным 17-20^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в путевом хозяйстве при изготовлении конструктивных элементов верхнего строения железнодорожного пути, а конкретно в конструкции крепления железнодорожных рельсов к железобетонному основанию (шпалам).

В известном скреплении железнодорожного пути, в котором используется металлическая подкладка под рельс (фиг.1), подкладка 1 прикрепляется к железобетонным шпалам 2 двумя закладными стандартными болтами 3, изготовленными по ГОСТ 16017-79. Опорной поверхностью для головок закладных болтов служат стальные закладные шайбы 4, жестко установленные (забетонированные) в железобетонной шпале 2. Используемая в данном устройстве стандартная закладная шайба 4 (ГОСТ 23157-78) выполнена в виде стальной квадратной пластины, в которой пробивается прямоугольное отверстие для вставки закладного болта. В средней части шайбы выполнена сферическая выпуклость для обеспечения прилежания поверхности головки закладного болта и поверхности шайбы. Закладной болт 3 скрепляет подкладку 1 при помощи гайки 5 и двух витковой пружинной шайбы 6 (В.В. Басилов, Н.Л. Чернышев, Справочник инженера-путейца, издательство "Транспорт", М., 1972г., стр.289, рис.16).

Недостатком известной конструкции является отсутствие в закладной шайбе элементов фиксации головки болта от вращения вокруг оси. Для устранения вращения закладного болта при закручивании (откручивании) гайки в бетонной шпале сформированы специальные упоры для головки болта. Однако после затягивания гайки возможность поворота болта в обоих направлениях на небольшой угол сохраняется. При прохождении поезда возникают периодически изменяющиеся нагрузки на узлы скрепления пути, закладной болт испытывает угловые колебания, что приводит к преждевременному откручиванию гайки.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности рельсового скрепления железнодорожного пути на железобетонном основании в условиях переменной нагрузки на рельсы за счет устранения проворачивания закладного болта и обеспечение плотного прилежания сопрягаемых поверхностей головки болта и закладной шайбы.

Для решения поставленной задачи в устройстве для рельсового скрепления железнодорожного пути на железобетонном основании (шпале), содержащем закладную шайбу с отверстием под закладной болт, жестко закрепленную (забетонированную) в упомянутой ж/б шпале, закладной болт с головкой, взаимодействующий с опорной поверхностью закладной шайбы и скрепляющий остальные элементы конструкции с железобетонной шпалой при помощи гайки и пружинной шайбы, согласно изобретению закладная шайба выполнена в виде пространственно изогнутой в двух взаимно перпендикулярных плоскостях пластины седловидной формы так, что опорные поверхности закладной шайбы (пластины), контактирующие с закладным болтом, образуют угол, соответствующий углу уклона опорных поверхностей головки закладного болта, а боковые поверхности закладной шайбы образуют нишу прямоугольной формы для фиксации головки закладного болта, предотвращающую его вращение после установки, затяжки гайки и в процессе эксплуатации.

Для обеспечения оптимального прилежания опорных поверхностей закладной шайбы и головки болта опорные поверхности закладной шайбы выполнены под углом, равным 17-20^o.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где

- на фиг.1 изображено известное устройство рельсового скрепления;

- на фиг.2 - фрагмент А предлагаемого устройства - седловидная шайба в сборе с закладным болтом;

- на фиг.3 - развертка заготовки пластины с профилированным отверстием под закладной болт;

- на фиг.4 - форма седловидной шайбы в двух проекциях, после выполнения операции пробивки отверстия и гибки пластины в одной плоскости;

- на фиг.5 - окончательная форма закладной седловидной шайбы после гибки пластины в плоскости перпендикулярной первой.

Устройство для раздельного рельсового скрепления пути на железобетонном основании содержит седловидную шайбу 4 с прямоугольным отверстием, забетонированную в железобетонной шпале 2. Через пустотное отверстие, образованное в бетоне, и отверстие в закладной седловидной шайбе вставляется закладной болт 3, поворачивается на 90^o и подается назад до прилежания головки болта к поверхности седловидной шайбы. При помощи гайки 5 скрепляются остальные элементы конструкции с железобетонной шпалой 2. При затягивании гайки болт 3 не проворачивается, т.к. его головка плотно зафиксирована боковыми поверхностями шайбы 4. Седловидная шайба, благодаря своей форме, деформируется в пределах сил упругости при сравнительно меньшем усилии затяжки, создавая осевое усилие, обеспечивающее плотное поджатие поверхности закладной шайбы к поверхности головки закладного болта.

Седловидную шайбу изготавливают из стальной полосы толщиной 6 мм. Вначале получают прямоугольную заготовку длиной 104 мм, шириной 80 мм. В заготовке пробивают фигурное отверстие а в виде "бабочки" (фиг.3). Конфигурация отверстия и его размеры определяются формой и размерами головки закладного болта. С помощью операции гибки формируют седловидный профиль (фиг.4), затем производят дополнительную гибкую в направлении, перпендикулярном предыдущему направлению гибки, на угол, соответствующий углу уклона опорных поверхностей головки закладного болта (фиг.5). При этом кромки отверстия разворачиваются так, что проекция отверстия б в направлении оси болта становится прямоугольной, что обеспечивает возможность вставки головки болта при монтаже рельсового пути.

Предлагаемая конструкция рельсового скрепления обладает следующими достоинствами:

- седловидный профиль закладной шайбы обеспечивает надежную фиксацию головки болта, устраняя его вращение при знакопеременных нагрузках на рельсах;

- вследствие хорошего прилежания поверхностей головки закладного болта и закладной шайбы нет утяжки металла по кромке отверстия и соответственно ухода закладного болта относительно шайбы, т.е. нет необходимости подтягивать гайку закладного болта, особенно в начале эксплуатационного периода;

- усилие давления головки болта на седловидную закладную шайбу более равномерно распределяется в толще бетона, что улучшает прочность соединения шайбы с бетоном;

- поверхность закладной седловидной шайбы увеличивается, что также улучшает прочность соединения шайбы с бетоном;

- операция гибки осуществляется в холодном состоянии металла и приемлема для всех сортов стали.

Таким образом, предлагаемое устройство для рельсового скрепления обеспечивает надежность и долговечность железнодорожного пути, снижает затраты на эксплуатацию, ремонт и текущее содержание железнодорожного пути.