Промежуточное рельсовое скрепление на железобетонном основании

 

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути. Сущность изобретения: скрепление содержит подрельсовую прокладку 1, анкер 2, частично замоноличенный в бетонную шпалу, прутковую пружинную клемму 4, взаимодействующую с подошвой рельса, анкером 2 и бетонной шпалой, подклеммник 9, размещенный между опорной частью клеммы и бетонной шпалой, резьбовой элемент 6, обеспечивающий прижатие клеммы 4 к подошве рельса и шпале. Анкер 2 выполнен в виде короба прямоугольного сечения, в который установлен закладной болт 5 с гайкой 6 и шайбой 7, нижняя часть короба замоноличена в железобетонную шпалу и имеет элемент фиксации головки закладного болта. Верхняя часть анкера 2 выступает над поверхностью бетонной шпалы на величину 1,5-2,5 диаметра пружинной клеммы 4 и выполнена в виде щек с выемками на торце для фиксации пружинной клеммы 4 в положении предварительной сборки. Изобретение направлено на решение технических задач по облегчению монтажных работ и снижению себестоимости. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к железнодорожному пути, а конкретно к устройству прикрепления рельсов к железобетонному основанию, и может быть использовано в путевом хозяйстве при изготовлении конструктивных элементов промежуточного рельсового скрепления для соединения рельсов с железобетонными шпалами. Такие рельсовые скрепления должны быть прочными, иметь амортизирующие элементы, обеспечивать возможность регулировки положения рельса по высоте, иметь минимум деталей, быть простыми и экономичными при изготовлении и эксплуатации.

Известно бесподкладочное рельсовое скрепление для железобетонного подрельсового основания, содержащее подрельсовую прокладку, упорную скобу, воспринимающую поперечные нагрузки от рельса, прутковую пружинную клемму, взаимодействующую с подошвой рельса и упорной скобой, закладной болт с гайкой и шайбой, обеспечивающие прижатие клеммы к подошве рельса, упругую прокладку, установленную между упорной скобой и железобетонной шпалой, закладную опорную шайбу, замоноличенную в бетонной шпале, взаимодействующую с головкой закладного болта (Технические указания на сборку, укладку и эксплуатацию пути с бесподкладочным рельсовым скреплением ЖБР-65 на железобетонных шпалах, разработаны Всероссийским НИИ ж/д транспорта и Проектно-технологическо-конструкторским бюро ЦП МПС, 1998 г., приложение А, стр. 6).

Основным недостатком такой конструкции является ослабление крепления при самопроизвольном откручивают гайки и нестабильность ширины рельсовой колеи.

Известно также бесподкладочное анкерное рельсовое скрепление (АРС), содержащее подрельсовую прокладку, U-образный анкер, частично замоноличенный в бетонную шпалу, прутковую пружинную клемму, взаимодействующую с подошвой рельса, анкером и бетонной шпалой, подклеммник, размещенный между опорной частью клеммы и ж/б шпалой, монорегулятор, обеспечивающий прижатие клеммы к подошве рельса и ее фиксацию, изолирующую прокладку (В.К. Альбрехт, М.П. Виногоров и др. "Бесстыковый путь". - М.: Транспорт, 2002 г., с.81 рис.3.20), авт. свид. 1401095, 1988 г.

Недостатком указанного АРС является снижение точности создаваемого усилия на рельс из-за ступенчатого регулирования нагружения прутковой пружинной клеммы. Такое скрепление затрудняет его монтаж и демонтаж, например, затруднена регулировка положения рельсов по высоте.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, облегчение монтажа и демонтажа устройства и повышение надежности рельсового скрепления, снижение себестоимости изготовления.

Для решения поставленной задачи в промежуточном рельсовом скреплении на железобетонном основании, содержащем подрельсовую прокладку, анкер, частично замоноличенный в бетонную шпалу, прутковую пружинную клемму, взаимодействующую с подошвой рельса, анкером и бетонной шпалой, подклеммник, размещенный между опорной частью клеммы и бетонной шпалой, резьбовой элемент, обеспечивающий прижатие клеммы к подошве рельса и шпале, согласно изобретению анкер выполнен в виде короба прямоугольного сечения, в котором установлен резьбовой элемент (закладной болт с гайкой и шайбой), нижняя часть короба замоноличена в железобетонную шпалу и имеет элементы фиксации головки закладного болта, а его верхняя часть выступает над поверхностью бетонной шпалы на величину 1,5...2,5 диаметра пружинной клеммы и выполнена в виде двух щек с полукруглыми выемками на торце для фиксации пружинной клеммы в положении предварительной сборки.

Пружинная клемма выполнена с уменьшенной надрельсовой частью, при этом концы клеммы расположены параллельно друг другу, между которыми установлен закладной болт.

Для устранения проворачивания болта при затяжке гайки элемент фиксации головки болта выполнен в виде седловидной шайбы, приваренной к коробу.

Для компактного размещения пружинной клеммы и болта в верхней части короба расстояние между щеками анкера составляет 1,01...1,05(D_б+2D_к), где D_б - диаметр закладного болта, D_к - диаметр пружинной клеммы.

С целью предотвращения вращения шайбы при закручивании или откручивании гайки шайба выполнена с выступом, загнутым в зазор между концами пружинной клеммы. На поверхности шайбы выполнены два диаметрально расположенных волнообразных выступа, а на поверхности гайки, сопряженной с шайбой, соответственно, по меньшей мере, два волнообразных углубления, взаимодействующие с выступами шайбы.

Для надежной фиксации положения шайбы и гайки и обеспечения постоянного поджатая сопрягаемых поверхностей углы подъема выступов шайбы и углублений гайки превышают угол подъема винтовой линии резьбы болта на величину 0,5... ^o.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 - общий вид рельсового скрепления сбоку, причем на левой стороне показано монтажное положение, справа - положение предварительной сборки; на фиг.2 - общий вид сверху; на фиг.3 - коробчатый анкер с закладной шайбой; на фиг.4, 5 - вид сбоку и вид сверху прутковой клеммы; на фиг.6, 7 - вид сбоку и сверху шайбы с отогнутым выступом; на фиг.8, 9 - вид сверху и вид сбоку гайки для прижатия прутковой пружины к шпале.

Предлагаемое скрепление (фиг.1) содержит подрельсовую прокладку 1, анкер 2 с седловидной закладной шайбой 3, прутковую пружинную клемму 4, резьбовой элемент (закладной болт 5 с гайкой 6 и шайбой 7), изолирующую накладку 8, подклеммник 9. Анкер 2 (фиг. 2) выполнен в виде короба прямоугольного сечения и выступает над поверхностью бетона на величину 1,5-2,5 диаметра прутка пружинной клеммы 4. Большей стороной (в сечении) анкер 2 расположен вдоль подошвы рельса. Расстояние между щеками короба составляет 1,01... 1,05(D_б+2D_к), где D_б - диаметр закладного болта 5; D_к - диаметр прутка пружинной клеммы 4. В выступающей над бетоном части анкер 2 имеет прямоугольные проемы 10, 11 для размещения концов пружинной клеммы и для фиксации изолирующей накладки, а также две полукруглые выемки 12 на торце щек для фиксации клеммы в положении предварительной сборки. К нижней части анкера приварена седловидная закладная шайба 3, которая обеспечивает фиксацию головки закладного болта 5. Закладной болт 5 располагается в центральной части анкера между концами пружинной клеммы. Анкер 2 воспринимает поперечные усилия, возникающие в рельсах, не позволяет расходиться концам пружинной прутковой клеммы 4, выполняет функцию пустотообразователя при бетонировании в шпалу. Вырывающее усилие воспринимается закладной седловидной шайбой 3.

Пружинная клемма 4 (фиг.3) выполнена с уменьшенной надрельсовой частью 13, при этом концы клеммы расположены параллельно друг другу на расстоянии, обеспечивающем введение между ними закладного болта с минимальным зазором, а боковые стороны - под углом друг к другу. Радиус изгиба закругленных частей клеммы выполняется в зависимости от требуемых пружинных свойств и составляет 1...1,5 D_к.

Шайба (фиг. 4), расположенная между гайкой и концами пружинной клеммы, выполнена прямоугольной или круглой с выступающей прямоугольной частью 14, отогнутой на некоторый угол относительно плоскости шайбы. Выступающая часть 14 входит в зазор между концами пружинной клеммы 4 и предотвращает вращение шайбы во время откручивания и закручивания гайки 6. Ширина выступающей части составляет D_б. На верхней поверхности шайбы сформированы два диаметрально противоположно расположенных волнообразных выступа 15, причем угол образования подъема волнообразной поверхности α_B превышает угол подъема резьбы закладного болта α_P на 0,5...1^o.

Гайка 6 (фиг.5) имеет на поверхности, прилегаемой к шайбе 7, два, четыре или шесть диаметрально противоположно расположенных волнообразных углубления (выемки) 16, которые сопрягаются с выступами 15 на шайбе. При монтаже узла гайка 6 закручивается до нормируемого усилия и устанавливается в положении, при котором углубления 16 на гайке сопрягается с выпуклостями 15 на шайбе. Фиксированное положение шайбы 7 и постоянное поджатие (за счет упругости пружинной клеммы 4) сопрягаемых поверхностей 15 и 16 предотвращают откручивание гайки 6.

Основными достоинствами предлагаемого скрепления являются: - обеспечение стабильности ширины рельсовой колеи за счет замоноличенного анкера в бетонной шпале;
- уменьшение металлоемкости и себестоимости скрепления по сравнению со скреплением АРС-4, что позволяет съэкономить около 3-х тонн металла на один километр пути (сравнительный анализ весов и стоимости деталей резьбовых скреплений АРС-4 и предлагаемого скрепления приведен в таблице);
- упрощение монтажа и демонтажа скрепления за счет использования универсального инструмента - гайковерта;
- повышение надежности скрепления за счет обеспечения требуемого усилия прижатия рельса к бетонной шпале и предотвращения самопроизвольного откручивания гайки.

Формула изобретения

1. Промежуточное рельсовое скрепление на железобетонном основании, содержащее подрельсовую прокладку, анкер, частично замоноличенный в бетонную шпалу, прутковую пружинную клемму, взаимодействующую с подошвой рельса, анкером и бетонной шпалой, подклеммник, размещенный между опорной частью клеммы и бетонной шпалой, резьбовой элемент, обеспечивающий прижатие клеммы к подошве рельса и шпале, отличающееся тем, что анкер выполнен в виде короба прямоугольного сечения, в который установлен закладной болт с гайкой и шайбой, нижняя часть короба замоноличена в железобетонную шпалу и имеет элемент фиксации головки закладного болта, а его верхняя часть выступает над поверхностью бетонной шпалы на величину 1,5-2,5 диаметра пружинной клеммы и выполнена в виде двух щек с выемками на торце для фиксации пружинной клеммы в положении предварительной сборки.

2. Скрепление по п. 1, отличающееся тем, что элемент фиксации головки болта выполнен в виде седловидной шайбы, жестко соединенной с коробом.

3. Скрепление по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между щеками анкера составляет 1,01-1,05(D_б+D_к), где D_б - диаметр закладного болта, D_к- диаметр пружинной клеммы.

4. Скрепление по п. 1, отличающееся тем, что шайба выполнена с выступом, отогнутым в зазор между концами пружинной клеммы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10