Детали узла скрепления рельса
Изобретение относится к узлам скрепления рельсов. Приспособление для использования в узле для скрепления рельсов содержит зажим для скрепления железнодорожного рельса, имеющий первую часть для прижима железнодорожного рельса и пяточный элемент, и включает в себя устройство анкерного крепления зажима железнодорожного рельса, а также деталь, состоящую из первого элемента, второго элемента и соединительного элемента, связывающего первый и второй элементы. Вместе с упомянутым приспособлением используется изолирующая плита. Узел шпалы состоит из упомянутой изолирующей плиты и бетонной шпалы, в которую установлена упомянутая изолирующая плита, главная грань которой, расположенная сверху при использовании шпалы, установлена заподлицо с крайней верхней поверхностью бетонной шпалы. Узел для скрепления рельсов содержит упомянутое приспособление, а также упомянутую изолирующую плиту. В результате повышается износостойкость, а также удобство в эксплуатации. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 32 ил.
Настоящее изобретение относится к узлам скрепления рельсов.
В документах WO 93/12294, WO 93/12295 и WO 93/12296 настоящие заявители раскрыли систему скрепления железнодорожных рельсов, в которой зажим для скрепления рельсов вставляется в рельс сбоку и может удерживаться в анкерном устройстве крепления зажима (заплечике) в «предварительно собранном» положении или положении «хранения», когда мысок зажима не прижат к рельсу. Это позволяет еще во время производства устанавливать зажимы на шпалах в предварительно собранном состоянии таким образом, что когда шпалы доставляются к месту установки, зажимы остается лишь защелкнуть после укладки рельсов. Кроме этого, когда в дальнейшем потребуется облуживание рельсов, зажим можно будет отсоединить от рельса и вернуть в предварительно собранное положение. Подобные зажимы иногда называют «включаемые/выключаемые» зажимы. Подобная система скрепления вполне успешно зарекомендовала себя, однако, заявители хотели бы внести усовершенствования в отдельные аспекты ее изготовления и эксплуатации.
В предшествующей заявке, которая еще не была опубликована на момент подачи настоящей заявки, заявители раскрыли заплечик, который не обладал свойствами по зацеплению зажима в нижней части стенок заплечика. Соответственно для пяты зажима необходимо предусмотреть дополнительный прижимной элемент.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается деталь для использования в узле скрепления рельсов, узел включает в себя зажим для скрепления железнодорожного рельса, состоящий из первой части для прижимания железнодорожного рельса и устройства анкерного крепления зажима железнодорожного рельса для удержания зажима железнодорожного рельса, при этом деталь состоит из первого элемента, приспособленного для приема боковой нагрузки от рельса, располагаясь между, по существу, вертикальной гранью устройства анкерного крепления рельсового зажима и стороной подошвы прилегающего железнодорожного рельса во время использования узла; деталь также состоит из второго элемента для приема второй несущей части зажима железнодорожного рельса; первый и второй элементы детали отстоят друг от друга и связаны соединительным элементом. Таким образом, деталь может выполнять функцию отсутствующих пяточных несущих частей устройства анкерного крепления. Кроме этого, если пяточные несущие части детали потребуют замены ввиду их износа или повреждения, это можно будет сделать легко и быстро. Если потребуется скорректировать характеристики узла, то деталь также можно будет легко заменить на другую деталь, первый элемент которой имеет большую или меньшую толщину и/или второй элемент имеет большую или меньшую высоту. Кроме этого за счет соединения первого и второго элементов число съемных частей, которые нужно было бы устанавливать и собирать на шпальном заводе и ремонтировать в условиях эксплуатации сводится к минимуму.
Первый элемент предпочтительно предназначен для передачи боковой нагрузки от рельса на устройство анкерного крепления рельсового зажима. Таким образом, первый элемент выполняет функцию боковой стойки.
Желательно, чтобы соединительный элемент включал в себя, по меньшей мере, одно удлиненное звено, расположенное между первым и вторым элементами. Поскольку удлиненное звено не воспринимает боковую нагрузку от рельса, то в целях снижения себестоимости материалов можно использовать относительно небольшие и тонкие звенья.
Соединительный элемент предпочтительно соединяет первый и второй элементы детали таким образом, что когда первый элемент находится между устройством анкерного крепления и подошвой рельса, соединительный элемент расположен вокруг края устройства анкерного крепления.
В предпочтительном варианте осуществления соединительный элемент состоит из двух удлиненных звеньев, одно удлиненное звено расположено между соответствующими первыми точками на первом и втором элементах, а другое удлиненное звено расположено между соответствующими вторыми точками на первом и втором элементах. Если область ограничена соединенными удлиненными звеньями, а формы первого элемента и второго элементов позволяют принимать устройство анкерного крепления рельсового зажима, то деталь может быть установлена в системе для скрепления рельсов путем простого проталкивания детали через верх устройства анкерного крепления. Желательно, чтобы деталь плотно входила в основание устройства анкерного крепления.
Деталь может быть преимущественно цельнолитой, предпочтительно из материала с износостойкой поверхностью, отвечающего требованиям, предъявляемым как к первому, так и второму элементам. Как альтернативный вариант, при необходимости, одна из частей может быть отлита под давлением из двух разных материалов. Если первый элемент детали используется как изолятор, то первый элемент по меньшей мере, должен быть изготовлен из электроизоляционного материала. В любом случае деталь предпочтительно изготавливать из пластика, например из нейлона.
Второй элемент предпочтительно включает в себя, по меньшей мере, одну направленную вверх структуру, имеющую поверхность для расположения на ней зажима. Желательно, чтобы во втором элементе было два отстоящих друг от друга посадочных места под зажим, в каждом из которых имелась бы принимающая поверхность под зажим. Посадочные места под зажим могут быть образованы соответствующими взаимосоединенными структурами. Если деталь имеет примерно прямоугольную форму, то посадочные места могут располагаться соответственно в соседних углах детали. Желательно, чтобы каждое посадочное место в поперечном разрезе имело, по существу, L-образную форму при виде, по существу, перпендикулярно поверхности, принимающей зажим.
В первом элементе может быть, по меньшей мере, одна часть, перекрывающая часть устройства анкерного крепления. В этом случае данная часть может перекрываться зажимом для скрепления рельсов когда зажим удерживается в устройстве анкерного крепления.
Когда деталь по варианту осуществления настоящего изобретения используется совместно с устройством анкерного крепления зажима для железнодорожного рельса, первый элемент детали располагается рядом с, по существу, вертикальной гранью устройства анкерного крепления, обращенной к подошве железнодорожного рельса, когда устройство используется, а второй элемент находится с противоположной стороны устройства анкерного крепления по отношению к упомянутой, по существу, вертикальной грани. Второй элемент выступает в качестве элемента посадочного места пяты устройства анкерного крепления, на который опирается элемент пяты зажима для скрепления рельса, когда устройство используется.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается изолирующая плита для устройства анкерного крепления рельсового зажима, состоящего из головной части и хвостовика, начинающегося от головной части и заходящего в железобетонную шпалу, когда устройство анкерного крепления используется, плита сконструирована таким образом, чтобы проходить под головной частью, когда хвостовик устройства установлен в бетонную шпалу, тем самым, предотвращая натекание бетона в головную часть устройства, и в последующем оставаться на поверхности шпалы.
Плита желательно изготавливается из пластика, например из полипропилена.
Изолирующая плита может использоваться для уплотнения отверстий в ячейке пресс-формы при изготовлении шпал и предотвращения наплыва бетона в головную часть заплечика. При использовании изолирующая плита фактически приклеивается к верху железобетонной шпалы, таким образом, что ее лицевая часть становится заподлицо с верхней поверхностью бетона в верхней части шпалы.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предлагается узел скрепления рельсов, состоящий из изолирующей плиты по второму аспекту настоящего изобретения, устройства анкерного крепления рельсового зажима и детали по первому аспекту настоящего изобретения. Изолирующая плита зацепляется за заплечик и впоследствии образует плоскую несущую поверхность для посадочного места пяты/детали боковой стойки.
На прилагаемых чертежах:
на фиг.1 показана плита детали по первому аспекту настоящего изобретения,
на фиг.1А показан вид в перспективе сверху,
на фиг.1В показан вид в перспективе снизу,
на фиг.1C показан вид в плане сверху,
на фиг.1D показан вид части в разрезе по линии V-V по фиг.1C,
на фиг.1Е показан вид в разрезе по Y-Y по фиг.1D,
на фиг.1F показан вид части в разрезе по линии W-W по фиг.1Е,
на фиг.1G показан вид детали спереди,
на фиг.1Н показан вид в разрезе по линии Z-Z по фиг.1G,
на фиг.1J показан вид в плане снизу,
на фиг.1K показан вид в разрезе по линии Х-Х по фиг.1С,
на фиг.1L показан детализированный вид С по фиг.1J,
на фиг.1М показана деталь А по фиг.1Е; и
на фиг.1L показан вид элемента В по фиг.1Н;
на фиг.2 показана изолирующая плита по второму аспекту настоящего изобретения,
на фиг.2А показан вид в перспективе сверху,
на фиг.2В показан вид в перспективе снизу,
на фиг.2С показан вид в плане верхней поверхности изолирующей плиты,
на фиг.2D и 2Е показаны соответствующие виды с боков,
на фиг.2F показан вид в плане снизу изолирующей плиты,
на фиг.2G показан вид в разрезе по линии Т-Т по фиг.2С,
на фиг.2Н показан вид в разрезе по линии W-W по фиг.2F,
на фиг.2J показан вид в разрезе по линии Z-Z по фиг.2С,
на фиг.2K показан вид элемента С по фиг.2J,
на фиг.2L показан вид элемента D по фиг.2G,
на фиг.2М показан вид элемента В по фиг.2G,
на фиг.2N показан вид в разрезе по линии U-U по фиг.2F и
на фиг.2Р показан вид элемента А по фиг.2Н;
на фиг.3 показано устройство анкерного крепления для детали по первому аспекту настоящего изобретения и изолирующая плита по второму аспекту настоящего изобретения,
на фиг.3А показан вид в перспективе сверху,
на фиг.3В показан вид сбоку,
на фиг.4 показан узел для скрепления железнодорожных рельсов, в котором используется деталь по первому аспекту настоящего изобретения и изолирующая плита по второму аспекту настоящего изобретения,
при этом на фиг.4А узел показан при виде сбоку, когда зажим для скрепления рельсов прижат к рельсу,
на фиг.4В показан вид узла в перспективе;
и на фиг.4С показан вид в плане сверху.
Как показано на фиг. с 1А по 1N, деталь 7 по первому аспекту настоящего изобретения состоит из первого элемента 71 и второго элемента 72. Соответствующие концы первого и второго элементов соединены между собой посредством двух удлиненных звеньев 73.
Первый элемент 71 имеет форму, позволяющую использовать его в качестве изолятора боковой стойки, и состоит из, по существу, вертикальной опорной грани 78, которая воспринимает боковые нагрузки от рельса и передает их на фиксирующее устройство 1 анкерного крепления рельсового зажима (см. фиг.3), а также из выступа 77, который перекрывает часть устройства 1 анкерного крепления.
Второй элемент 72 состоит из двух отстоящих друг от друга посадочных мест 75 под зажим, соединенных удлиненным звеном 74. Посадочные места 75 под зажим имеют соответствующие L-образные принимающие поверхности 75а под зажим. В задних торцах каждой поверхности 75 имеется углубление 75b такой формы, которая упрощает монтаж зажима.
Удлиненные звенья 73, 74 и посадочные места 75 под зажим являются, по существу, полыми элементами, усиленными при необходимости ребрами.
Пластиковая изолирующая плита 2 по второму аспекту настоящего изобретения будет описана ниже со ссылкой на фиг. с 2А по 2Р. Изолирующая плита 2 имеет первую главную грань 20, которая находится в самом верху, когда плита 2 установлена поверх шпалы и вторую главную грань 21, оппозитную первой. Изолирующая плита 2 имеет по существу прямоугольную форму с вырезом вдоль одной стороны 22, образующим скобы 23, обеспечивающие уплотнение по углам заплечика 1, находящегося над плитой 2 в вырезе 22. Вырез 22 имеет скошенный торец 22а, сопрягаемый с соответствующим скошенным торцом на задней грани 15 заплечика 1. Вырез 22 также имеет углубление 24 для приема двойных хвостовиков заплечика 1 (см. фиг.3).
Пример устройства анкерного крепления (заплечика), совместимого с деталью по первому аспекту настоящего изобретения и изолирующей плитой по второму аспекту изобретения будет далее рассмотрен со ссылкой на фиг.3А и 3В. Устройство анкерного крепления 1, показанное на фиг.3, состоит из головной части 1А, из под которой вниз отходят два хвостовика 1В, закладываемые в железобетонную шпалу при ее изготовлении. Как вариант, можно использовать Y-образные хвостовики.
Головная часть 1А устройства анкерного крепления 1 состоит из двух отстоящих друг от друга стенок 10, связанных между собой у одного из торцов головной части 1А, у основания стенок 10, соединительным элементом 14. Верхняя поверхность соединительного элемента 14 наклонена вниз и образует рампу 140, тогда как передняя поверхность соединительного элемента 14 образует переднюю грань 12 заплечика 1. Торцы стенок 10 с переднего торца головной части 1А соединены с передней лицевой частью 12 заплечика изогнутыми элементами 13.
Верхние части стенок 10 снаружи расширяются, образуя соответствующие поверхности 11 для зацепления зажима, на которых имеется нисходящий выступ 110 для зацепления зажима. Поверхности 11 для зацепления зажима имеют уклон, идущий от задней части заплечика 1 до лицевой части заплечика 1, для смещения в сторону плеча зажима для скрепления железнодорожного рельса. Передняя грань 12 заплечика 1 имеет выступы 120 для зацепления с литейной формой по отливке шпал для установления заплечика в литейной форме на правильной высоте перед заливкой бетона. Как альтернативный вариант вместо двух выступов 120 можно использовать один выступ. В заплечике 1 имеется задняя грань 15, оппозитная передней грани 12.
Возвращаясь вновь к фиг. с 1А по 1N, в главной грани 20 плиты 2 имеются вертикальные выступы 27, предназначенные для сопряжения с соответствующими элементами 127 в нижней части заплечика 1 для удержания плиты 2 на заплечике 1 (и наоборот), прежде чем плита 2 и заплечик 1 будут установлены в бетонную шпалу. В главной грани плиты 2 также имеются отверстия 26 для формирования внутренней части выступов 27 при изготовлении изолирующей плиты 2.
Заплечик 1 удерживается и крепится в литьевой форме посредством механизма, вытягивающего головную часть 1А, выступающую через дно литьевой формы. Выступы 120 на заплечике 1 предназначены для уменьшения подобного вытягивающего усилия, прикладываемого к изолирующей плите, которая, в противном случае, может стать неровной.
На первой главной грани 20 плиты 2 также имеется вытянутый отгиб 25, расположенный вдоль части заднего края плиты 2, способствующий удержанию детали 7, при использовании детали удлиненное звено 74 детали 7 расположено между отгибом 25 и выступами 27.
Во второй главной грани 21 плиты 2, образующей нижнюю сторону плиты, имеется множество пересекающихся ребер 28, образующих многочисленные пазы 29. Когда плита устанавливается на верхнюю поверхность бетонной шпалы, данные пазы 29 заполняются бетоном, обеспечивая дополнительное усиление плиты 2 и уменьшая, таким образом, количество используемого материала, а следовательно, себестоимость изготовления плиты 2.
Узел для скрепления железнодорожных рельсов, в котором используются элементы, описанные выше, будет рассмотрен далее со ссылкой на фиг. с 4А по 4С. Узел по фиг. с 4А по 4С для скрепления железнодорожного рельса 5 состоит из заплечика 1, описанного со ссылкой на фиг.3, зажима 3 для скрепления рельса, детали 7 по первому аспекту настоящего изобретения, описанной со ссылкой на фиг.1, изолирующей плиты 2 по второму аспекту настоящего изобретения, описанной со ссылкой на фиг.2, а также подушки 4 под рельс. Следует понимать, хотя это и не показано на фиг. с 4А по 4С, что, при использовании, хвостовики 1В заплечика 1 закладываются в бетонную шпалу 6. Изолирующая плита 2 также закладывается в бетонную шпалу 6 таким образом, что верхняя грань изолирующей плиты 2 становится заподлицо с верхней поверхностью бетонной шпалы 6. Зажим 3 может быть вставлен в заплечик 1 путем введения незакругленных торцов плечей 31, 37 в зазоры между верхними поверхностями 75а посадочных мест 75 зажима детали 7 и поверхностями 11 для зацепления зажима на внешней поверхности стенок 10 заплечика 1, а также путем вставки мыскового элемента зажима 3, с установленным мысковым изолятором 34а, в пространство между внутренними поверхностями стенок 10 заплечика 1 таким образом, что мысок зажима 3, через мысковый изолятор 34а, прижимается к рампе 140 заплечика 1. Данное положение известно как «предварительная сборка» или положение «парковки», при котором зажим не прижимается к рельсу 5, а перекрывает выступ 77 детали 7. Взаимозацепляющие свойства мыскового изолятора 34а и рампы 140 препятствуют "выходу" зажима 1 из заплечика 1. Части плечей 31, 37, обращенные вниз, лежат сверху поверхностей 75а посадочных мест 75 зажима.
Зажим 3 можно перевести из предварительно собранного положения (первое рабочее положение) во второе рабочее положение, в котором мысковая часть зажима 3 прижимается к подошве рельса 5, выступы 110 на стенках 10 вступают в зацепление с фиксаторами на плечах 31, 37 зажима 3, а вторые и шестые элементы 32, 36 (пяточные элементы) зажима 3 прижимаются к верхним поверхностям 75а посадочных мест 75 зажима. Зажим 3 перекрывает выступ 77 изолятора боковой стойки детали 7. При необходимости зажим может быть переведен из этого положения обратно в предварительно собранное положение, если потребуется демонтировать или обслуживать рельс.
После установки зажима 3 мысок зажима 3 приподнимается вверх рампой 140 в центре заплечика 1, а плечи 31, 37 опускаются вниз, раздвигая, таким образом, зажим в разные стороны. Это позволяет дополнительно уменьшить высоту узла.
1. Приспособление для использования в узле для скрепления рельсов, содержащее зажим (3) для скрепления железнодорожного рельса, имеющий первую часть (34) для прижима железнодорожного рельса (5) и пяточный элемент (32, 36), включающее в себя:
- устройство (1) анкерного крепления зажима (3) железнодорожного рельса, имеющее головную часть (1А), содержащую практически вертикальную переднюю грань (12), предназначенную для расположения рядом с подошвой железнодорожного рельса (5), а также две связанные отстоящие друг от друга стенки (10), между которыми при использовании устройства (1) находится часть удерживаемого зажима (3), а также средства (110) зацепления зажима, поддерживаемые стенками (10), для зацепления части удерживаемого зажима (3),
- деталь (7), состоящую из первого элемента (71), второго элемента (72) и соединительного элемента (73), связывающего первый и второй элементы (71, 72), при этом первый элемент (71), расположенный между передней гранью (12) устройства (1) анкерного крепления зажима и стороной подошвы железнодорожного рельса (5), предназначен для восприятия боковой нагрузки от рельса (5), а второй элемент (72), расположенный с противоположной стороны устройства (1) анкерного крепления по отношению к его передней грани (12), когда первый элемент (71) расположен между этой гранью (12) и рельсом (5), выполняет функцию посадочного места пяты устройства (1) анкерного крепления, к которому прижат пяточный элемент (32, 36) зажима (3);
при этом упомянутые стенки (10) имеют соответствующие поверхности (11) для зацепления зажима, направленные наклонно вниз от заднего торца устройства (1) анкерного крепления до его переднего торца, и снабжены средствами (110) зацепления зажима.
2. Приспособление по п.1, характеризующееся тем, что стенки (10) устройства (1) анкерного крепления связаны соединительным элементом (14), часть которого расположена между упомянутыми стенками (10), от одного их торца, расположенного ближе к железнодорожному рельсу (5), при использовании устройства, до их другого торца, а верхняя поверхность наклонена вниз таким образом, что образует рампу (140) для отведения в сторону части упомянутого зажима (3), удерживаемого, по мере того как он вставляется в устройство (1), при этом упомянутая рампа (140) входит в зацепление с выступом (27) на сопряженной изолирующей плите (2).
3. Приспособление по п.2, характеризующееся тем, что упомянутая часть соединительного элемента (14) устройства анкерного крепления, образующая рампу (140), соединена с упомянутыми стенками (10) вдоль ее боковых краев.
4. Приспособление по любому из пп.1, 2 или 3, характеризующееся тем, что соединительный элемент (73) детали (7) состоит, по меньшей мере, из одного удлиненного звена (73), расположенного между ее первым и вторым элементами (71, 72), которое не предназначено для восприятия боковой нагрузки от рельса (5).
5. Приспособление по любому из пп.1, 2 или 3, характеризующееся тем, что соединительный элемент (73) детали соединен с первым и вторым элементами (71, 72) детали (7) таким образом, что когда первый элемент (71) находится между устройством (1) анкерного крепления и подошвой рельса, соединительный элемент (73) расположен вокруг края устройства (1) анкерного крепления.
6. Изолирующая плита (2) для использования совместно с приспособлением по любому из пп.1, 2 или 3, характеризующаяся тем, что в устройстве (1) анкерного крепления имеется хвостовик (1В), направленный от головной части (1А), для удержания устройства (1) анкерного крепления в бетонной шпале (6) при использовании, при этом плита (2) содержит направляющие средства (27) для ее направления в головной части (1А) устройства (1), таким образом, что плита (2) располагается под головной частью (1А) при установке хвостовика (1В) в бетонной шпале (6), предотвращая натекание бетона в головную часть (1А) устройства (1), при этом плита (2) при использовании остается на поверхности шпалы (6), образуя плоскую несущую поверхность для установки упомянутой детали (7).
7. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что при приложении давления к одной ее главой грани (21) она образует уплотнение вокруг краев другой главной грани (20).
8. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что выполнена из пластика.
9. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что имеет практически прямоугольную форму, при этом с одного края плиты (2) имеется вырез (22), имеющий форму, обеспечивающую установку элемента головной части (1А) устройства (1) анкерного крепления, находящейся рядом с его хвостовиком (1В).
10. Изолирующая плита по п.9, характеризующаяся тем, что в упомянутом вырезе (22) выполнен скошенный край (22а), совмещаемый со скошенным краем упомянутого элемента головной части (1А) устройства (1) анкерного крепления.
11. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что упомянутые направляющие средства (27) выполнены, по меньшей мере, из одного выступа (27), направленного наружу из главной грани (20) плиты (2) для зацепления с соответствующим средством устройства (1) анкерного крепления.
12. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что в ее главных гранях (20, 21) выполнен, по меньшей мере, один сквозной вырез (24) для расположения в них соответствующих элементов устройства (1) анкерного крепления, выступающих снизу головной части (1А) устройства (1) анкерного крепления.
13. Изолирующая плита по п.6, характеризующаяся тем, что в главной грани (21) плиты (2), расположенной снизу при использовании со шпалой (6), выполнены усиливающие ребра (28), которые пересекаются, образуя множество пазов (29).
14. Узел шпалы, состоящий из изолирующей плиты по любому из пп.6-13 и бетонной шпалы (6), в которую установлена изолирующая плита (2), главная грань (20) которой, расположенная сверху при использовании шпалы, установлена заподлицо с крайней верхней поверхностью бетонной шпалы (6).
15. Узел для скрепления рельсов, содержащий приспособление по любому из пп.1-3, а также изолирующую плиту по любому из пп.6-13.
