Промежуточное нераздельное пружинное скрепление
Изобретение относится к конструкциям верхнего строения железнодорожного пути с железобетонными шпалами. Промежуточное нераздельное пружинное скрепление содержит рельсовую подкладку с отверстиями и ребордами, закладные элементы, установленные в сквозных отверстиях железобетонной шпалы, и крепежные пружинные элементы. Каждый закладной элемент выполнен в виде стержня прямоугольного сечения с тремя полками, расположенными в одной плоскости на верхнем, нижнем торцах и в средней части стержня. Средняя полка выполнена длиннее нижней полки, а крепежные пружинные элементы выполнены в виде П-образных пружинных скоб квадратного сечения с пазами на ножках, каждая их которых, с разных сторон рельса, заведена под верхнюю полку соответствующего закладного элемента с выходом ножек на скошенную поверхность подошвы рельса. Отверстия в рельсовой подкладке выполнены с размерами и формой, рассчитанными на пропуск через них верхней полки закладного элемента, а сама рельсовая подкладка, по разные стороны от рельса, дополнительно снабжена замковыми буртиками, расположенными на концах подкладки параллельно оси рельса. В результате достигается снижение затрат на текущее содержание скреплений на перегоне и упрощение технологического процесса по сборке узлов скреплений на базах путевых машинных станций. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к конструкциям верхнего строения пути с железобетонными шпалами.
С переходом на железобетонные шпалы весьма актуальным становится вопрос о рациональном варианте промежуточного рельсового скрепления с учетом того, что сборка звеньев или целых плетей (для бесстыкового пути) будет выполняться на автоматизированных звеносборочных линиях, а текущее содержание промежуточных скреплений на перегонах должно быть сведено к проверке расчетных параметров скреплений. Необходимость учета вышеуказанных факторов объясняется следующим. При прочих равных условиях звеносборочный процесс упрощается, а качество сборки и производительность повышаются с уменьшением числа элементов, входящих в узел промежуточных скреплений. Затраты на текущее содержание ныне применяемых скреплений в основном составляют расходы на приобретение дорогой специальной техники, рабочие органы которой работают в очень тяжелом режиме из-за необходимости в очень короткое время выполнять несколько операций (отвинчивание гаек, смазка резьбы и затяжка гаек с нормативным крутящим моментом).
Известные типы промежуточных рельсовых скреплений можно разделить на две основные группы - раздельные и нераздельные. Последние характерны тем, что рельс и рельсовая подкладка закрепляются на шпале одними и теми же элементами, тогда как в раздельном скреплении подкладка и рельс закрепляются на шпале каждый своими элементами. Очевидно, что нераздельные промежуточные скрепления, как содержащие меньшее количество деталей, являются более перспективными.
Известное промежуточное нераздельное скрепление типа БП (В.Б.Каменский и др. Справочник дорожного мастера и бригадира пути, М.: Транспорт, 1986, с.125, рис.3.29), содержащее рельсовую подкладку с отверстиями и ребордами, закладные элементы, установленные в отверстия железобетонной шпалы, и крепежные пружины. К достоинствам этого известного нераздельного скрепления относится то, что оно по сравнению с известным раздельным скреплением содержит не четыре, а только два болтовых соединения.
Однако отмеченное достоинство нераздельного скрепления типа БП еще не делает его окончательно приемлемым вариантом, хотя бы по той причине, что в узле остаются еще два болта (закладные), работа с которыми как при сборке узла, так при его текущем содержании остается, и для ее выполнения требуется сложная и дорогостоящая техника. Принимая конструкцию нераздельного промежуточного скрепления типа БП за прототип, следует, кроме указанного выше недостатка, отметить еще один весьма и весьма существенный. Поскольку подтягивание гаек закладных болтов производится, как правило, с помощью специальной самоходной машины, которая выпускается на перегон через определенное время, т.е. тогда, когда затяжка гаек закладных болтов будет ниже расчетной, то это означает, что какое-то время путь будет ослаблен, что, как правило, требует снижения скорости движения поездов.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат на текущее содержание скреплений на перегоне и упрощение технологического процесса по сборке узлов скреплений на базах путевых машинных станций.
Для решения поставленной задачи в известном промежуточном пружинном скреплении, содержащем рельсовую подкладку с отверстиями и ребордами, закладные элементы, установленные в отверстия железобетонной шпалы, и крепежные пружинные элементы; закладные элементы выполнены в виде стержня прямоугольного сечения с тремя полками, расположенными в одной плоскости на верхнем, нижнем торцах и в средней части стержня. При этом средняя полка выполнена длиннее нижней, а крепежные пружинные элементы выполнены в виде П-образных пружинных скоб квадратного сечения с пазами на ножках, каждая из которых (скоб) с разных сторон заведена под верхнюю полку закладного элемента с выходом ножек на скошенную поверхность подошвы рельса, отверстия же в рельсовой подкладке выполнены с размерами, которые рассчитаны на пропуск через них верхних полок закладных элементов, причем каждая подкладка дополнительно снабжена двумя замковыми буртиками, расположенными на ее концах параллельно оси рельса. Отверстия в железобетонной шпале под закладные элементы выполнены сквозными и по высоте трехступенчатыми, верхняя ступень выполнена по форме цилиндра высотой равной толщине средней полки и диаметром окружности, в которую свободно вписывается средняя полка, а нижняя имеет форму цилиндра с высотой несколько большей толщины нижней полки закладного элемента с диаметром окружности, в которую свободно вписывается нижняя полка; поперечное же сечение средней части отверстия выполнено по форме горизонтального сечения стержня с припуском для свободного прохода последнего и возможностью поворота его по оси отверстия в шпале на 90°.
Выполнением закладных элементов в виде стержней с тремя полками достигается возможность с помощью нижней полки закрепить закладной элемент в шпале, а с помощью верхней полки и крепежных элементов в виде П-образных пружинных скоб обеспечить надежное сочленение рельса со шпалой, наличием же средней полки достигается (при сборке) фиксация закладного элемента в положении, исходном для заводки под верхнюю полку, выступающую над подкладкой П-образной скобы.
Наличием на ножках П-образной скобы пазов и снабжением подкладки замковыми буртиками достигается надежная фиксация скобы в ее рабочем положении, чем предупреждается самопроизвольное, под действием поездной нагрузки выклинивание скобы. Выполнение сквозного отверстия в железобетонной шпале трехступенчатым с описанными особенностями каждой ступени обеспечивает при сборке скрепления возможность с помощью средней полки выставить верхнюю полку закладного элемента на заданный уровень, на котором под эту полку заводится П-образная скоба, и зафиксировать закладной элемент в шпале в вертикальной плоскости с помощью нижней полки после поворота стержня в отверстии шпалы на 90°. Это достигается тем, что средняя полка имеет большую длину, чем нижняя полка, в результате чего закладной элемент зависает в шпальном отверстии.
Таким образом, благодаря отличительным признакам достигается простое и надежное сочленение рельса с железобетонной шпалой с заданным усилием прижатия рельса, что исключает необходимость в дорогостоящих средствах содержания промежуточных скреплений и значительно упрощает технологический процесс сборки узлов скреплений на звеносборочных линиях путевых машинных станций.
На фиг.1 показано промежуточное нераздельное пружинное скрепление, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2, на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3, на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.3.
Скрепление содержит рельсовую подкладку 1 с замковыми буртиками 2, в которой выполнены прямоугольные отверстия 3, длинные стороны которых ориентированы вдоль оси пути с размерами, рассчитанными на пропуск через эти отверстия верхних полок 5 закладных элементов 4, с нижними полками 6 и средними полками 7, причем средние полки 7 несколько длинней нижних полок 6, упругую прокладку 8, уложенную под рельсовую подкладку 1 на шпалу 9, в которой по оси закладного элемента 4 образовано сквозное отверстие 10, состоящее из верхнего 11 и нижнего 12 цилиндрических участков и среднего участка 13, контур поперечного сечения которого подобен контуру горизонтального сечения стержня и позволяет пропустить по нему нижнюю полку 6 до упора средней полки 7 в дно верхнего цилиндрического участка 11 и после этого осуществить вращение стержня 4 в отверстии 10 в горизонтальной плоскости на 90°, в результате чего нижняя полка 6 зафиксирует закладной элемент в шпале 9 по вертикали (фиг.3), П-образную пружинную скобу 14 квадратного поперечного сечения с пазами 15, устроенными на ножках скобы у ригеля 16.
Сборка узла выполняется следующим образом.
Закладной элемент своей нижней полкой 6 заводится в шпальное отверстие 10 до упора средней полкой 7 в дно верхнего цилиндрического участка 11 и затем поворачивается в горизонтальной плоскости на 90°, в результате чего верхняя полка 5 выставляется над рельсовой подкладкой 1 параллельно рельсу 17 в положение, исходное для заводки под полку 5 скобы 14. После укладки упругой подкладки 8 на шпалу 9 укладывается рельсовая подкладка 1 (как бы наживляется своими отверстиями 3 на верхние полки 5). После установки рельса 17 на подкладку 1 под верхнюю полку 5 заводится ножками вперед пружинная скоба 14 с выходом ножками на скошенную поверхность подошвы рельса 17 до “защелкивания” одного из пазов 15 на замковом буртике 2.
Пружинная скоба 14 при сборке рельсовых звеньев на звеносборочной базе устанавливается запрессовкой, а при работе на перегоне (при замене дефектного рельса) с помощью путейского молотка.
Применением предлагаемого варианта промежуточного нераздельного пружинного скрепления по сравнению с известными, например, типа БП за счет устранения в узле винтовых пар достигается возможность практически полностью исключить необходимость в текущем содержании промежуточных нераздельных скреплений, а следовательно, избежать затрат на приобретение и содержание дорогостоящей техники для этого вида работ и, кроме того, значительно упрощает технологический процесс сборки узла, что позволит снизить энергозатраты и повысить производительность.
1. Промежуточное нераздельное пружинное скрепление, содержащее рельсовую подкладку с отверстиями и ребордами, закладные элементы, установленные в сквозных отверстиях железобетонной шпалы, и крепежные пружинные элементы, отличающееся тем, что каждый закладной элемент выполнен в виде стержня прямоугольного сечения с тремя полками, расположенными в одной плоскости на верхнем, нижнем торцах и в средней части стержня, причем средняя полка выполнена длиннее нижней полки, а крепежные пружинные элементы выполнены в виде П-образных пружинных скоб квадратного сечения с пазами на ножках, каждая их которых с разных сторон рельса заведена под верхнюю полку соответствующего закладного элемента с выходом ножек на скошенную поверхность подошвы рельса, причем отверстия в рельсовой подкладке выполнены с размерами и формой, рассчитанными на пропуск через них верхней полки закладного элемента, а сама рельсовая подкладка по разные стороны от рельса дополнительно снабжена замковыми буртиками, расположенными на концах подкладки параллельно оси рельса.
2. Скрепление по п.1, отличающееся тем, что сквозные отверстия в железобетонной шпале выполнены по высоте трехступенчатыми, верхняя ступень выполнена по форме цилиндра высотой, равной толщине средней полки закладного элемента, и диаметром окружности, в которую вписывается эта средняя полка, нижняя выполнена в форме цилиндра высотой, несколько большей толщины нижней полки закладного элемента, и диаметром окружности, в которую вписывается нижняя полка, поперечное сечение средней части отверстия выполнено по форме горизонтального сечения стержня с припуском для свободного прохода последнего и с возможностью поворота его по оси отверстия на 90°.
