Электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса

 

Изобретение относится к устройствам линий энергоснабжения, расположенным вдоль железнодорожного полотна, и может быть использовано для защиты токопроводящего рельса. Короб состоит из полого длинномерного корпусного элемента с профилем в поперечном сечении в виде гофра с нисходящими от него боковыми стенками и открытым щелевым каналом между их кромками. Стенка корпусного элемента по профилю гофра выполнена серповидной с возрастанием толщины от нисходящих боковых стенок к его оси симметрии. Кромкам боковых стенок приданы внутренние боковые выступы с общим с ними профилем выпуклой кривизны. Техническим результатом является повышение жесткости и прочности при снижении массы. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам линий энергоснабжения, расположенным вдоль железнодорожного полотна для транспортных средств с электротягой, и может быть использовано в электроизоляционных коробах для защиты токопроводящего рельса.

К электроизоляционным коробам указанного назначения предъявляются повышенные требования по обеспечению надежности защиты от соприкосновения с ними обслуживающего персонала при проведении ремонтных и регламентных работ с электросетями.

Известен электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса, содержащий полый длинномерный корпусной элемент с профилем в поперечном сечении в виде гофра с нисходящими от него боковыми стенками и открытым щелевым каналом между их кромками (патент Германии 1515334, МПК В 60 М 1/30, 1977).

Известны также электроизоляционные короба для защиты токопроводящего рельса, размещенного в их продольном канале (патент Германии 2215808, МПК В 60 М 1/30, 1977, патент Германии 3719213 C1, МПК В 60 М 1/34, 1988).

Известен другой электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса, выполненный с подобным профилем (патент ЕПВ 0197811 В1, МПК В 60 М 1/34, 1990).

К общим недостаткам известных электроизоляционных коробов для защиты токопроводящего рельса следует отнести недостаточную их жесткость и высокую деформативность. При воздействии сосредоточенной нагрузки от веса тела обслуживающего персонала через стопы ног короб раскрывается и деформируется, может срываться с места установки. Чтобы не произошло разрушения, короб снабжают дополнительными опорами, что усложняет их установку и обслуживание. Масса короба вместе с поперечными опорами увеличивается, что повышает стоимостные показатели.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является электроизоляционный короб по патенту Германии 1515334. Основной задачей является создание электроизоляционного короба для защиты токопроводящего рельса, в котором были бы устранены вышеуказанные недостатки, короб обладал бы высокой технологичностью в изготовлении.

Техническим результатом от использования изобретения является получение короба повышенной жесткости и прочности, обладающего наименьшей массой.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции электроизоляционного короба, введения новых геометрических особенностей и конструктивных элементов, использования уникальных свойств армирующих нитей и полимерного связующего.

Для этого, в электроизоляционном коробе для защиты токопроводящего рельса, содержащем полый длинномерный корпусной элемент с профилем в поперечном сечении в виде гофра с нисходящими от него боковыми стенками и открытым щелевым каналом между их кромками, стенка корпусного элемента по профилю гофра выполнена серповидной с возрастанием толщины от нисходящих боковых стенок к его оси симметрии, а кромкам боковых стенок приданы внутренние боковые выступы с общим с ними профилем выпуклой кривизны. Толщина стенки гофра по оси симметрии выполнена в 1,1-1,5 раза больше толщины каждой боковой стенки корпусного элемента. Корпусной элемент может быть выполнен с армирующим каркасом из перекрещивающихся нитей, размещенных по внутренней и внешним поверхностям его профиля с наполнением пространства между ними однонаправленными нитями, скрепленными между собой полиэфирным связующим. Перекрещивающиеся нити и продольные нити выполнены из стекловолокон, а в полиэфирное связующее введен красящий красно-железно-окисный пигмент в объемном соотношении связующего и пигмента от 1:0,01 до 1:0,05. Слои перекрещивающихся нитей выполнены в виде холста, ткани или мата из стекловолокон. Внутренние боковые выступы наполнены преимущественно продольными нитями стекловолокон. В связующее может быть введен антипирен типа соединений сурьмы или алюминия в объемном соотношении связующего и антипирена от 1:0,01 до 1: 0,1.

Отличительными особенностями электроизоляционного короба для защиты токопроводящего рельса являются следующие признаки: - выполнение стенки корпусного элемента по профилю гофра серповидной с возрастанием толщины от нисходящих боковых стенок к его оси симметрии, - придание кромкам боковых стенок внутренних боковых выступов, - выполнение внутренних боковых выступов с кромками с общим профилем выпуклой кривизны, - превышение толщины стенки гофра по оси симметрии толщины каждой боковой стенки корпусного элемента в 1,1-1,5 раза, - выполнение корпусного элемента с армирующим каркасом из перекрещивающихся нитей, размещенных по внутренней и внешней поверхностям его профиля с наполнением пространства между ними однонаправленными нитями, скрепленными между собой полиэфирным связующим, - выполнение слоев перекрещивающихся нитей и продольных нитей из стекловолокон, - введение в полиэфирное связующее красящего красно-железно-окисного пигмента в объемном соотношении связующего и пигмента от 1:0,01 до 1:0,05, - выполнение слоев перекрещивающихся нитей в виде холста, ткани или мата из стекловолокон, - наполнение внутренних боковых выступов боковых стенок преимущественно продольными нитями стекловолокон,
- введение в связующее антипирена типа соединений сурьмы или алюминия в объемном соотношении связующего и антипирена от 1:0,01 до 1:0,1.

Указанные отличительные признаки электроизоляционного короба являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата. Выполнение стенки корпусного элемента по профилю гофра серповидной, а кромок боковых стенок с внутренними боковыми выступами позволяет создать короб повышенной жесткости и прочности, минимальной массы, не деформирующегося от воздействия поперечных сил заданного уровня и не меняющего своего заданного положения. Короб в поперечном направлении упруго не раскрывается благодаря таким введенным существенным признакам. Корпусной элемент короба может быть получен с использованием уникальных свойств волокон в виде армирующего каркаса из перекрещивающихся нитей, соответственно расположенных по поверхностям профиля и продольных нитей в промежутке между ними, скрепленного полимерным связующим типа полиэфирного. Выполнение слоев из перекрещивающихся нитей в виде холста, ткани или мата из стекловолокон упрощает их введение в формующую фильеру. Стенка серповидного профиля гофра с увеличивающейся толщиной к его оси симметрии и выступы кромок стенок наполнены преимущественно продольными нитями стекловолокон, что позволяет выбрать необходимые размеры под требуемую изгибную жесткость профиля. Введение в связующее антипиренов повышает огнезащищенность короба.

Указанные отличительные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе позволяет характеризовать предложенное техническое решение соответствием критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу получения электроизоляционного короба для защиты токопроводящего рельса повышенной жесткости и прочности, что характеризует его существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом опытно-экспериментальных работ и творческого вклада, получено без использования стандартизованных разработок или каких-либо рекомендаций в данной области техники, является оригинальным, неочевидным, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами с кратким их описанием.

На фиг. 1 представлен электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса, его общий вид в поперечном сечении, на фиг.2 - принципиальная схема армирующего каркаса из нитей, на фиг.3 - схема расположения нитей армирующего каркаса в поверхностных слоях и промежуточном слое между ними, на фиг.4 - кромки боковых стенок с боковыми выступами в увеличенном масштабе.

Более подробное описание сущности изобретения с показом позиций на чертежах состоит в следующем.

Электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса содержит полый длинномерный корпусной элемент с профилем в поперечном сечении в виде гофра 1 с нисходящими от него боковыми стенками 2, 3 и открытым щелевым каналом 4 между их кромками 5, 6. Стенка 7 корпусного элемента по профилю гофра 1 выполнена серповидной с возрастанием толщины к его оси 8 симметрии от нисходящих боковых стенок 2, 3. Кромкам 5, 6 боковых стенок 2, 3 приданы внутренние боковые выступы 9, 10 с общим с ними профилем выпуклой кривизны. Толщина стенки гофра по оси симметрии может превышать толщину каждой боковой стенки в 1,1-1,5 раза. Корпусной элемент короба может быть выполнен с армирующим каркасом 11 из перекрещивающихся нитей 12, 13, размещенных слоями 14, 15 по внутренней и внешней поверхностям 16, 17 его профиля с наполнением промежутка 18 между ними однонаправленными нитями 19, скрепленных между собой полиэфирным связующим. Слои 14, 15 перекрещивающихся нитей 12, 13 могут быть выполнены в виде холста, ткани или мата из стеклонитей. Внутренние боковые выступы 9, 10 и серповидная стенка 7 так же, как и боковые стенки 2, 3 наполнены преимущественно продольными нитями 19 стекловолокон. В связующее может быть введена антипиреновая огнезащитная добавка, например типа соединений сурьмы или алюминия в объемном соотношении связующего и добавки от 1: 0,01 до 1:0,1. В связующее может быть введена красящая добавка - красно-железно-окисный пигмент в объемном соотношении связующего и пигмента от 1: 0,01 до 1:0,05.

Электроизоляционный короб может быть получен способом протяжки пропитанных слоев через фильеру (условно не показано).

Функционирование короба заключается в обеспечении им надежной защиты в статическом горизонтальном положении токопроводящего рельса без раскрытия профиля, размещенного в его полости.

Изготовленные фрагменты электроизоляционного короба подвергались всесторонним испытаниям на изгиб, деформированию, раскрытию стенок, возгоранию. Благодаря новым конструктивным особенностям, свойствам введенных материалов, их расположению, результаты испытаний фрагментов короба на соответствие установленным требованиям положительные.

Следует отметить, что могут быть различные варианты выполнения электроизоляционного короба в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов, если все это не выходит за пределы объема преложенной совокупности существенных признаков.

Таким образом, новое техническое решение при реализации в электроизоляционном коробе для защиты токопроводящего рельса подтверждает новый технический результат и в совокупности предложенных существенных признаков соответствует и критерию "промышленная применимость", т.е уровню изобретения.

Формула изобретения

1. Электроизоляционный короб для защиты токопроводящего рельса, содержащий полый длинномерный корпусной элемент с профилем в поперечном сечении в виде гофра с нисходящими от него боковыми стенками и открытым щелевым каналом между их кромками, отличающийся тем, что стенка корпусного элемента по профилю гофра выполнена серповидной с возрастанием толщины от нисходящих боковых стенок к его оси симметрии, а кромкам боковых стенок приданы внутренние боковые выступы с общим с ними профилем выпуклой кривизны.

2. Короб по п. 1 отличающийся тем, что толщина стенки гофра по оси симметрии выполнена в 1,1-1,5 раза больше толщины каждой боковой стенки корпусного элемента.

3. Короб по п. 1 или 2, отличающийся тем, что корпусной элемент выполнен с армирующим каркасом из перекрещивающихся нитей, размещенных по внутренней и внешним поверхностям его профиля с наполнением пространства между ними однонаправленными нитями, скрепленными между собой полиэфирным связующим.

4. Короб по п. 3, отличающийся тем, что слои перекрещивающихся нитей и продольные нити выполнены из стекловолокон, а в полиэфирное связующее введен красно-железно-окисный пигмент в объемном соотношении связующего и пигмента от 1: 0,01 до 1: 0,05.

5. Короб по п. 3 или 4, отличающийся тем, что слои перекрещивающихся нитей выполнены в виде холста, ткани или мата из стекловолокон.

6. Короб по любому из пп. 3-5, отличающийся тем, что внутренние боковые выступы боковых стенок наполнены преимущественно продольными нитями стекловолокон.

7. Короб по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что в связующее введен антипирен типа соединений сурьмы или алюминия в объемном соотношении связующего и антипирена от 1: 0,01 до 1: 0,1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4