промежуточное рельсовое скрепление с изолирующим элементом (варианты)

Формула изобретения

1. Промежуточное рельсовое скрепление с изолирующим элементом, содержащее анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения клеммы с соответствующими кронштейнами головки анкера, скругленными частями - с возможностью опирания на подклеммную подкладку, расположенную на шпале, прямолинейной частью - с возможностью прижатия к рельсу через нарельсовую изолирующую прокладку, каждая из которых выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ, размещенный между кронштейнами головки анкера, отличающееся тем, что каждая нарельсовая изолирующая прокладка, выполненная в виде уголка, имеет полки шириной, выбранной в зависимости от толщины и жесткости материала амортизирующей прокладки, таким образом, что обеспечивается контакт торцевой части полки уголка со шпалой только в момент максимального сжатия под воздействием наибольших сил от подвижного состава.

2. Скрепление по п.1, отличающееся тем, что каждая нарельсовая изолирующая прокладка, выполненная в виде уголка, имеет торцевые части полок, выполненные под углом.

3. Скрепление по п.1 или 2, отличающееся тем, что каждая нарельсовая изолирующая прокладка, выполненная в виде уголка, имеет скругление торцевых частей полок.

4. Промежуточное рельсовое скрепление с изолирующим элементом, содержащее анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения клеммы с соответствующими кронштейнами головки анкера, скругленными частями - с возможностью опирания на подклеммную подкладку, расположенную на шпале, прямолинейной частью - с возможностью прижатия к рельсу через нарельсовую изолирующую прокладку, каждая из которых выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ, размещенный между кронштейнами головки анкера, отличающееся тем, что каждая нарельсовая изолирующая прокладка, выполненная в виде уголка, имеет полки толщиной, меньшей расстояния между торцевой частью подошвы рельса и головкой анкера, причем торцевая часть каждой полки уголка выполнена под углом, обеспечивающим контакт одного из ее ребер со шпалой в разгруженном состоянии и поворот уголка при сжатии подрельсовой прокладки при нагрузке от подвижного состава.

5. Скрепление по п.4, отличающееся тем, что каждая нарельсовая изолирующая прокладка, выполненная в виде уголка, имеет скругление торцевых частей полок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для прикрепления рельс к подрельсовым основаниям из железобетона или полимербетона или композитного материала, таким как шпалы, брусья, плиты, блоки, лежни и другие, и может найти применение на магистральных железнодорожных, в частности, высокоскоростных линиях, в тоннелях метрополитена и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий.

Известно промежуточное рельсовое скрепление, содержащее анкер с направленным вниз хвостовиком, жестко установленный в железобетонной шпале, каждый конец которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, пружинные клеммы, каждая из которых соединена с соответствующим концом анкера через регулятор напряжения клеммы, одна ветвь каждой клеммы установлена с возможностью взаимодействия с рельсом, а другая - с подкладкой, смонтированной на шпале, амортизирующую прокладку, устанавливаемую под рельсом, и нарельсовые изолирующие прокладки, выполненные каждая в виде уголка со скошенным ребром, в средней части которого имеется выступ с вогнутой поверхностью, размещенный между кронштейнами для взаимодействия с ветвью клеммы (RU 1401095, Е 01 В 9/00, 1993) /прототип/.

Недостатки данной конструкции состоят в том, что упирание торцевой части полки изолирующей прокладки в виде уголка в материал шпалы, отсутствие зазора либо малый зазор между полкой уголка и головкой анкера и торцевой частью подошвы рельса ведут к тому, что в процессе работы при прохождении подвижного состава, а соответственно, нагружении рельса и сжатии подрельсовых прокладок возникает нерабочее состояние, при котором ослабляется усилие прижатия рельса вследствие появления зазора между нарельсовой прокладкой и рельсом, а также возникает перегрузка нарельсовой прокладки, ведущая к ее деформации и повышенной нагрузке. Надежное прижатие рельса является основной рабочей функцией скрепления, а вышеописанное нерабочее состояние может возникнуть как при равномерной значительной просадке рельса, так и при просадке с поворотом рельса при дополнительном действии горизонтальных сил от колеса на рельс.

Техническим результатом заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение прочности и эксплуатационной надежности рельсового скрепления и обеспечение надежного прижатия клеммой рельса, через изолирующую нарельсовую прокладку.

Для этого согласно первому варианту сущность заявляемого промежуточного рельсового скрепления состоит в том, что оно содержит анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения клеммы с соответствующими кронштейнами головки анкера, скругленными частями - с возможностью опирания на подклеммную подкладку, расположенную на шпале, прямолинейной частью - с возможностью прижатия к рельсу через нарельсовую изолирующую прокладку, каждая из которых выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ, размещенный между кронштейнами головки анкера, каждый уголок имеет полки шириной, выбранной в зависимости от толщины и жесткости материала амортизирующей прокладки и обеспечивающей контакт торцевой части полки уголка со шпалой в момент максимального сжатия под воздействием наибольших сил от подвижного состава.

Для улучшения работы нарельсовой изолирующей прокладки возможно также выполнение торцевой части полки под углом, а для уменьшения износа и облегчения поворота углы торцевых частей полок могут выполняться со скруглением.

Согласно второму варианту выполнения промежуточное рельсовое скрепление содержит анкер с направленными вниз хвостовиками, жестко установленный в железобетонной шпале, каждая головка которого имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, амортизирующую подрельсовую прокладку, расположенную между головками анкера на подрельсовой части шпалы, две пружинные клеммы, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия концевыми усами через регулятор напряжения клеммы с соответствующими кронштейнами головки анкера, скругленными частями - с возможностью опирания на подклеммную подкладку, расположенную на шпале, прямолинейной частью - с возможностью прижатия к рельсу через нарельсовую изолирующую прокладку, каждая из которых выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ, размещенный между кронштейнами головки анкера, каждый уголок имеет полки толщиной, меньшей расстояния между торцевой частью подошвы рельса и головкой анкера, причем торцевая часть полки уголка выполнена под углом, обеспечивающим контакт одного из ребер со шпалой в разгруженном состоянии и поворот уголка при сжатии подрельсовой прокладки при нагрузке от подвижного состава.

Кроме того, для уменьшения износа и облегчения поворота для второго варианта торцевые части полок нарельсовой изолирующей прокладки могут выполняться со скруглением.

На фиг.1 представлено промежуточное рельсовое скрепление, выполненное по первому варианту, вид с торца рельса; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4. представлено промежуточное рельсовое скрепление, выполненное по второму варианту, вид с торца рельса; на фиг.5 - уголок, выполненный со скошенной торцевой частью; на фиг.6 - уголок со скруглением углов торцевых частей полок.

Промежуточное рельсовое скрепление содержит анкер 1 с направленными вниз двумя хвостовиками 2, которые могут быть выполнены гофрированными. Анкер 1 жестко установлен (забетонирован) в железобетонной шпале. Каждая головка анкера 1, выступающая над шпалой, имеет два разнесенных вдоль рельса 3 кронштейна 4. Между головками анкера 1 на подрельсовой части шпалы 5 расположена амортизирующая подрельсовая прокладка 6, на которой расположен рельс 3. С кронштейнами 4 анкера 1 через регулятор напряжения 7 соединена соответствующая пружинная клемма 8. Регулятор напряжения 7, имеющий эксцентрично расположенную ось, передает необходимое усилие прижатия на усы пружинной клеммы 8 в зависимости от расстояния до соответствующей грани. Скругленные части клеммы 8 опираются на подклеммную подкладку 9, расположенную на шпале. Прямолинейная часть клеммы 8 прижимает рельс 3 через нарельсовую изолирующую прокладку 10, которая выполнена в виде уголка, в средней части которого имеется выступ 11 с вогнутыми поверхностями, с которыми взаимодействует пружинная клемма 8, переходящими в полки 12. Выступ 11 размещен между кронштейнами 4 головки анкера 1 для избежания продольного смещения нарельсовой изолирующей прокладки 10 во время работы скрепления.

Согласно первому варианту изобретения каждая нарельсовая изолирующая прокладка 10 имеет полки 12 шириной, выбранной в зависимости от толщины и жесткости материала амортизирующей подрельсовой прокладки 6, и обеспечивает контакт торцевой части полки 12, направленной вниз со шпалой 5 только в момент максимального сжатия под воздействием наибольших сил от подвижного состава. В соответствии со вторым вариантом изобретения каждая нарельсовая изолирующая прокладка 10 имеет полки 12 толщиной, меньшей расстояния между торцевой частью подошвы рельса 3 и головкой анкера 1, причем торцевая часть полки 12 выполнена под углом, обеспечивающим контакт одного из ребер со шпалой 5 в разгруженном состоянии и поворот изолирующей прокладки 10 при сжатии амортизирующей подрельсовой прокладки 6 при нагрузке от подвижного состава.

Сборка узла скрепления осуществляется следующим образом. На подрельсовую зону шпалы 5 укладывают подрельсовую амортизирующую прокладку 6, затем после укладки рельса 3 между боковой гранью подошвы рельса 3 и кронштейнами 4 головки анкера 1 вставляют нарельсовые изолирующие прокладки 10, выполненные в виде уголка, так чтобы выступ 11 располагался между кронштейнами 4 внутри головки над ее основанием. Вплотную к основанию каждой головки анкера 1 на шпалу укладывают подклеммные подкладки 9. Каждую пружинную клемму 8 надевают на головку анкера 1 сверху, располагая концевые усы клеммы 8 между кронштейнами 4 над основанием головки анкера 1, при этом нашпальные скругленные участки клеммы 8 располагаются на подклеммной подкладке 9, а прямолинейная часть клеммы 8 располагается на нарельсовой изолирующей прокладке 10 в ее вогнутой поверхности за выступом 11. Регулятор напряжения 7 размещают над усами клеммы 8 и заводят его ось в зацепление с кронштейнами 4, а затем путем поворота регулятора напряжения 7 на одну из граней регулируют натяжение клеммы 8.

В процессе работы скрепления при прохождении подвижного состава рельс 3 проседает, происходит сжатие амортизирующих прокладок 6. Надрельсовая прямолинейная часть клеммы 8 также опускается, надавливая на нарельсовую изолирующую прокладку 10. Для первого варианта при равномерной просадке рельса 3 происходит беспрепятственное перемещение обеих изолирующих прокладок 10 вдоль головки анкера 1 вниз до полного контакта торцевых частей полок 12 со шпалой 5 при максимальной нагрузке. При этом обеспечивается полный контакт с рельсом 3 верхней полки 12 по всей ее поверхности при просадке. При просадке рельса 1 с угловым отклонением происходит также перемещение одной изолирующей прокладки 10 вниз вдоль головки анкера и вследствие изменения угла наклона подошвы рельса 1 верхняя полка 12 прокладки 10 контактирует ребром торца, а для изолирующей прокладки 10 с другой стороны рельса, также перемещающейся вниз от нагрузки вследствие наклона подошвы рельса 1 в другую сторону, ее верхняя полка 12 контактирует с рельсом 1 своей внутренней частью.

Для второго варианта при равномерной просадке рельса 1 происходит поворот каждой из нарельсовых изолирующих прокладок 10 относительно точек их контакта со шпалой внизу, а контакт с рельсом 1 будет осуществляться по ребру торца верхней полки 12. При просадке рельса 1 с угловым отклонением взаимодействие одной из изолирующих прокладок 10 с рельсом будет таким же, а противоположная прокладка 10 контактирует с рельсом 1 внутренней частью верхней полки 12 вследствие наклона подошвы рельса в другую сторону.

В измененной конструкции по двум вариантам, но при выполнении нарельсовой изолирующей прокладки 10 со скругленными углами торца полок 12 вместо острых ребер обеспечивается меньший износ этих зон, поскольку по верхней части подошвы рельса 1 линия контакта в момент поворота рельса будет смещаться более плавно, как бы перекатываясь по радиусу. Зона контакта со шпалой также будет плавно меняться при выполнении скругления для другого ребра торца полки.