Рельсовое скрепление
Изобретение относится к конструкции верхнего строения бесстыкового железнодорожного пути, в частности к устройствам для прикрепления рельсов к железобетонным и деревянным шпалам. Рельсовое скрепление содержит подкладку с ребордами, в которых выполнены горизонтальные прорези, подрельсовую прокладку, резьбовые прикрепители и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, средний участок которых установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а их прямолинейные концы размещены с натягом в упомянутых прорезях реборды подкладки, при этом к прямолинейным концам на первом участке клеммы примыкает второй участок, выполненный в поперечной плоскости пути по радиусу вверх, и ко второму участку последовательно примыкают другие восемь участков в виде сопряженных между собой прямолинейных и криволинейных частей. Горизонтальные прорези в ребордах подкладки выполнены по оси ее симметрии в виде двух выступов, направленных внутрь прорези, со скосами в верхних их частях, а прямолинейные концы клемм размещены под этими выступами. Между шпалой и подкладкой размещена жесткая прокладка, а между рельсом и подкладкой - упругая. Технический результат - упрощение монтажа и демонтажа скреплений, возможность механизации этих работ, унификация скреплений для железобетонных и деревянных шпал и выправка пути по уровню. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, преимущественно бесстыкового, в частности к устройствам для прикрепления рельсов к железобетонным или деревянным шпалам.
Известно рельсовое скрепление, содержащее закрепленные на шпале элементы для размещения между ними подошвы рельса, в которых выполнены горизонтальные прорези, прокладку и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса, при этом средняя часть клемм установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а их прямолинейные концы размещены в упомянутых прорезях, к прямолинейным концам на первом участке каждой клеммы примыкает второй участок, выполненный в поперечной плоскости пути по радиусу, к которому примыкает средний участок клеммы выполненный в продольной плоскости пути в виде сопряженных между собой криволинейных и прямолинейных частей (патент Швейцарии №504582, кл. Е 01 В 9/04, 1971 г.).
Известно рельсовое скрепление, содержащее подкладку с вертикальными отверстиями на концевых ее частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, в которых выполнены горизонтальные прорези, прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, резьбовые прикрепители в комплекте с пружинными элементами, размещаемые в вертикальных отверстиях подкладки и шпалы, и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке, при этом средняя часть клемм установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а их прямолинейные концы размещены в упомянутых прорезях реборд подкладки, к прямолинейным концам на первом участке каждой клеммы примыкает второй участок, выполненный в поперечной плоскости пути по радиусу вверх, к которому примыкают другие участки в виде сопряженных между собой прямолинейных и криволинейных частей, образующие в продольной плоскости пути средний участок клеммы (Под ред. В.Г.Альбрехта и А.Ф.Золотарского “Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути”, М., “ТРАНСПОРТ”, 1975, с. 86, рис.IV-19, с. 79, рис.IV-3).
Известные рельсовые скрепления обладают общим недостатком, который состоит в том, что монтаж пружинных клемм в узле скрепления обеспечивается несколькими последовательными операциями, которые трудно выполнить машинным способом, поскольку сначала устанавливают один конец клеммы в паз, а затем с натягом другой.
Недостатком известного скрепления с подкладкой является также то, что для обеспечения необходимой упругости пружинных клемм их габариты в поперечном сечении пути таковы, что клеммы располагаются в зоне резьбовых прикрепителей подкладки к шпале. В связи с этим для доступа инструмента к прикрепителям необходимы различные модификации пружинных клемм для применения на деревянных шпалах с четырьмя резьбовыми прикрепителями по краям подкладки и на железобетонных шпалах с двумя резьбовыми прикрепителями (по оси подкладки).
Кроме того, в известных скреплениях исключается возможность выправки пути по уровню посредством установки дополнительных прокладок под рельсом.
Техническим результатом изобретения является упрощение монтажа скреплений, их унификация для железобетонных и деревянных шпал, обеспечение возможности механизации работ по монтажу и демонтажу скреплений и повышения производительности труда при ремонтах и текущем содержании пути. Это обстоятельство имеет существенное значение при использовании тех и других шпал на одном направлении, например, в условиях эксплуатации Сибири и Дальнего Востока.
Кроме того, изобретение направлено на решение задачи по обеспечению выправки пути по уровню.
Для достижения этого технического результата рельсовое скрепление содержит подкладку с вертикальными отверстиями на концевых ее частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, в которых выполнены горизонтальные прорези, прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, резьбовые прикрепители в комплекте с пружинными элементами, размещенные в вертикальных отверстиях подкладки и шпалы, и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке, при этом средняя часть клемм установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а их прямолинейные концы размещены в упомянутых прорезях реборд подкладки, к прямолинейным концам на первом участке каждой клеммы примыкает второй участок, выполненный в поперечной плоскости пути по радиусу вверх, к которому примыкают другие участки в виде сопряженных между собой прямолинейных и криволинейных частей, образующие в продольной плоскости пути средний участок клеммы, указанные другие участки последовательно включают в себя прямолинейный третий участок, направленный вверх и выполненный в поперечной плоскости пути с наклоном к рельсу, а в продольной плоскости пути - вертикально, далее в этой плоскости клемма на четвертом ее участке выполнена по радиусу в направлении от оси симметрии рельсового скрепления и к этому участку примыкает прямолинейный пятый участок, размещенный в горизонтальной плоскости пути параллельно реборде подкладки, затем в этой плоскости клемма выполнена по радиусу на шестом участке, к которому примыкает седьмой прямолинейный участок, размещенный в поперечном направлении к рельсу, а далее в поперечной плоскости пути клемма на восьмом участке выполнена вниз по радиусу и переходит в прямолинейный девятый участок, при этом в продольной плоскости пути восьмой участок расположен вертикально, а девятый участок выполнен по радиусу и примыкает к десятому прямолинейному участку средней части клеммы, горизонтальные прорези в ребордах подкладки выполнены по оси ее симметрии и в продольной плоскости пути образуют два горизонтальных выступа, направленных внутрь прорези, со скосами в верхних их частях, а прямолинейные концы клемм размещены с натягом под этими выступами.
При этом, чтобы не допускать повышенных монтажных напряжений в клеммах, горизонтальные прорези в ребордах подкладки выполнены с возможностью образования в горизонтальном направлении продольной плоскости пути зазоров между прямолинейными концами клемм, установленных в узле скрепления, и ребордами подкладки (п.2 формулы изобретения).
Кроме этого, с целью выправки пути по уровню между подкладкой и шпалой размещена жесткая электроизолирующая прокладка с отверстиями для прикрепителей, а упругая прокладка - между рельсом и подкладкой (п.3 формулы изобретения).
На фиг.1 изображено рельсовое скрепление в поперечной плоскости пути (пример для железобетонной шпалы); на фиг.2 - в продольной плоскости пути (пример для деревянной шпалы); на фиг.3 - рельсовое скрепление, вид сверху; на фиг.4 - проекция на вертикальную плоскость отдельно взятой клеммы, вид с боковой ее стороны; на фиг.5 - проекция этой клеммы на продольную вертикальную плоскость, вид от оси ее симметрии; на фиг.6 - проекция клеммы от оси ее симметрии, вид сверху.
Рельсовое скрепление, преимущественно бесстыкового пути на железобетонных и деревянных шпалах, содержит металлическую подкладку 1 с вертикальными отверстиями “а” (фиг.1-3) на концевых ее частях 2 и с ребордами 3 для размещения между ними подошвы рельса 4. В средней части реборд 3 выполнены горизонтальные прорези “б” с двумя выступами 5, направленными внутрь прорези, и скосами 6 на верхних частях этих выступов.
Отверстия “а” в подкладке 1 для железобетонной шпалы расположены по оси подкладки, а для деревянной шпалы - симметрично по сторонам подкладки (фиг.3). Соосно с отверстиями “а” подкладки 1 выполнены отверстия в железобетонной или деревянной шпалах. Резьбовые прикрепители (не показаны) размещены в этих отверстиях подкладки и шпалы. Соответственно расположению отверстий “а” на подкладке 1 пунктирной линией обозначены (фиг.3) габариты “в” инструмента для закручивания шурупов или гаек резьбовых прикрепителей.
Между рельсом 4 и подкладкой 1 размещена упругая (например, резиновая) прокладка 7, а между подкладкой 1 и шпалой 8 - жесткая (например, полиамидная) прокладка 9 с отверстиями для прикрепителей, соосными с отверстиями “а” подкладки 1.
Пружинные клеммы 10 для прикрепления рельса 4 к подкладке 1 выполнены из круглого изогнутого прутка и установлены с натягом так, что средняя их прямолинейная часть 11 взаимодействует с верхней поверхностью подошвы рельса 4, а прямолинейные концы 12 размещены под выступами 5 прорезей “б” реборд 3 подкладки 1. Чтобы не допускать повышенных монтажных напряжений в клеммах 10, горизонтальные прорези 5 выполнены с возможностью образования зазоров “г” в горизонтальном направлении продольной плоскости пути (фиг.2) между прямолинейными концами 12 и ребордами 3 после установки клемм в узле скрепления.
В поперечной плоскости пути (фиг.1) клемма 10 от ее прямолинейных концов 12 (участок I) выполнена по радиусу 13 (участок II), к которому примыкает прямолинейная часть 14 (участок III) с наклоном к рельсу 4, а в продольной плоскости пути (фиг.2) эта прямолинейная часть 14 расположена вертикально. Далее в этой плоскости клемма 10 выполнена по радиусу 15 (участок IV) в направлении от оси 16 симметрии рельсового скрепления (фиг.2) и имеет прямолинейную часть 17 (участок V), размещенную параллельно реборде 3 подкладки 1 (фиг.3), а затем в горизонтальной плоскости пути клемма выполнена по радиусу 18 (участок VI), к которому примыкает прямолинейная часть 19 (участок VII) в направлении рельса 4. Далее в поперечной плоскости пути (фиг.1) клемма выполнена по радиусу 20 (участок VIII), к которому примыкает выполненная по радиусу в продольной плоскости пути (фиг.2) часть 21 (участок IX), переходящая в прямолинейную среднюю часть 11 (участок X) клеммы 10. В этой плоскости радиус 20 проецируется вертикально в виде прямолинейной части, а радиус 21 в поперечной плоскости пути (фиг.1) - в наклонную к реборде 3 подкладки 1 прямолинейную часть клеммы.
Участки I-Х клеммы 10, образующие ее изогнутую в пространстве форму, представлены на фиг.4-6.
Монтаж клемм 10 на подкладке 1 осуществляется одной операцией - нажатием сверху на ее участки V и VII (фиг.6), когда прямолинейные концы 12 клеммы установлены в положение “д” (фиг.2) на скосах 6, а прямолинейная часть 11 клеммы - на верхней поверхности подошвы рельса 4. Кроме того, перед этим пружинные клеммы 10 могут занимать "парковочное" положение “е” (фиг.1 и 2), которое достигается путем ручного нажатия на клемму сверху. При этом прямолинейные концы 12 клеммы из положения “д” (фиг.2) скользят по скосам 6 внутрь прорези “б” реборды 4 подкладки 1 и занимают положение “е”, а клемма 10 получает "парковочное" натяжение в горизонтальной плоскости.
Нормативное монтажное прижатие рельса к упругой прокладке 7 достигается после вертикального нажатия рабочих органов машины (или ручного инструмента), в результате чего концы 12 опускаются вниз прорези “б” и под действием упругих горизонтальных сил клеммы размещаются под выступами 5 (фиг.2). При этом упругая прокладка 7 получает монтажное сжатие, а клеммы 10 - упругие деформации: прямолинейная часть 11 отходит от концов 12 в результате поворота части 19 вокруг части 17 (фиг.1) и отгиба вверх части 17 (фиг.2).
Клеммы 10 после монтажа занимают такое положение в узле скрепления, при котором прямолинейные их части 11 взаимодействуют не только с верхними поверхностями подошвы рельса 4, но и с ребордами 3 подкладки 1 (фиг.1), препятствуя перемещению клемм в сторону резьбовых прикрепителей. При этом в горизонтальной плоскости пути (фиг.3) части 14 и 17 клемм не пересекают габариты “в” инструмента для производства ремонтных работ как на пути с железобетонными, так и деревянными шпалами.
Демонтаж клемм 10 осуществляют путем сжатия их частей 14 (фиг.2) к оси 16 симметрии рельсового скрепления для вывода концов 12 из зацепления с выступами 5 прорезей “б” в ребордах 3 подкладки 1. При этом концы 12 выходят вверх из прорези под действием упругих сил монтажного натяжения клеммы.
С целью выправки пути по уровню производят раскручивание резьбовых прикрепителей, осуществляют подъем рельса 4 с подкладками 1 на необходимую высоту для выправки пути и устанавливают прокладки 9 соответствующей толщины между подкладками 1 и шпалами 8. Кроме того, благодаря зазорам “г” (фиг.2) дополнительную выправку пути по уровню можно производить установкой жесткой регулировочной прокладки (не показана) между упругой прокладкой 7 и подкладкой 1 после демонтажа клемм 10 и подъема рельса 4. В этом случае при монтаже клемм в узле скрепления их концы 12 занимают положение “ж”, а прямолинейные части 14 получают наклон в продольной плоскости пути.
Таким образом, заявленное рельсовое скрепление обеспечивает упрощение монтажа скреплений, их унификацию для железобетонных и деревянных шпал, возможность механизации работ по монтажу и демонтажу скреплений и повышение производительности труда при ремонтах и текущем содержании пути, а также выправку пути по уровню.
Формула изобретения
1. Рельсовое скрепление, содержащее подкладку с вертикальными отверстиями на концевых ее частях и ребордами для размещения между ними подошвы рельса, в которых выполнены горизонтальные прорези, прокладку, размещенную между рельсом и подкладкой, резьбовые прикрепители в комплекте с пружинными элементами, размещенные в вертикальных отверстиях подкладки и шпалы, и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке, при этом средняя часть клемм установлена с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, а их прямолинейные концы размещены в упомянутых прорезях реборд подкладки, к прямолинейным концам на первом участке каждой клеммы примыкает второй участок, выполненный в поперечной плоскости пути по радиусу вверх, к которому примыкают другие участки в виде сопряженных между собой прямолинейных и криволинейных частей, образующие в продольной плоскости пути средний участок клеммы, отличающееся тем, что указанные другие участки последовательно включают в себя прямолинейный третий участок, направленный вверх и выполненный в поперечной плоскости пути с наклоном к рельсу, а в продольной плоскости пути - вертикально, далее в этой плоскости клемма на четвертом ее участке выполнена по радиусу в направлении от оси симметрии рельсового скрепления и к этому участку примыкает прямолинейный пятый участок, размещенный в горизонтальной плоскости пути параллельно реборде подкладки, затем в этой плоскости клемма выполнена по радиусу на шестом участке, к которому примыкает седьмой прямолинейный участок, размещенный в поперечном направлении к рельсу, а далее в поперечной плоскости пути клемма на восьмом участке выполнена вниз по радиусу и переходит в прямолинейный девятый участок, при этом в продольной плоскости пути восьмой участок расположен вертикально, а девятый участок выполнен по радиусу и примыкает к десятому прямолинейному участку средней части клеммы, горизонтальные прорези в ребордах подкладки выполнены по оси ее симметрии и в продольной плоскости пути образуют два горизонтальных выступа, направленных внутрь прорези, со скосами в верхних их частях, а прямолинейные концы клемм размещены с натягом под этими выступами.
2. Рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что горизонтальные прорези в ребордах подкладки выполнены с возможностью образования в горизонтальном направлении продольной плоскости пути зазоров между прямолинейными концами клемм, установленных в узле скрепления, и ребордами подкладки.
3. Рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что между подкладкой и шпалой размещена жесткая электроизолирующая прокладка с отверстиями для прикрепителей, а упругая прокладка - между рельсом и подкладкой.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
