Промежуточное рельсовое скрепление
Изобретение относится верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для крепления рельсов к железобетонным шпалам. Промежуточное рельсовое скрепление содержит упругую клемму, установленную с помощью двух концов в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре. Клемма выполнена в виде пружины кручения с одним или несколькими витками, имеющими протяженные участки. Один из концов клеммы, являющийся продолжением одного из протяженных участков и выступающий за пределы анкера, представляет собой рычаг, выполненный с возможностью упора на подошву рельса с заранее заданным усилием. Протяженные участки клеммы выполнены прямолинейными. Концы клеммы установлены в анкере на разной высоте и во взаимно перпендикулярных плоскостях. Техническим результатом данного изобретения является разработка простого и дешевого промежуточного рельсового скрепления, обеспечивающего регулировку положения рельсов, в том числе и при выправке пути, с обеспечением необходимого прижатия рельсов, исключающего отрыв и угон рельсов. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для крепления рельсов к железобетонным шпалам.
Известно промежуточное рельсовое скрепление, содержащее упругую клемму, установленную с помощью двух концов в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре, причем концы клеммы соединены с анкером через регулятор напряжения клеммы, который представляет собой правильный шестигранник с осями для взаимодействия с кронштейнами анкера и с вырезами с боковых сторон двух смежных граней, между которыми образован выступ для установки между концами клеммы (а.с. СССР №1401095 “Промежуточное рельсовое скрепление”, Е 01 В 9/00, приоритет от 30.05.1986, публикация 07.06.1988).
Промежуточные рельсовые скрепления, выполняя роль связующих элементов между рельсами и основанием, должны обеспечивать проведение регулировки положения рельсов по высоте при выправке пути с обеспечением необходимого прижатия рельсов, исключающего отрыв и угон рельсов, что особенно важно в зимний период. Для этих целей в данном рельсовом скреплении используется регулятор напряжения клеммы, который также как и анкер, в котором крепится регулятор, имеет достаточно сложную конструкцию, а значит, и высокую стоимость. Кроме того, при эксплуатации необходимо вручную правильно подбирать рабочую ступень регулятора для обеспечения необходимой величины натяжения клеммы.
Таким образом, основными недостатками данного известного рельсового скрепления являются дороговизна, сложность конструкции и эксплуатации.
Известно промежуточное рельсовое скрепление, описанное в патенте РФ №2189415 “Анкер рельсового скрепления”, Е 01 В 9/02, 9/18, 9/30, заявленном 06.04.2000, опубликованном 20.09.2002.
Данное рельсовое скрепление содержит упругую клемму, установленную в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре, причем в верхней части анкера выполнена полость, верхняя поверхность которой ограничена наклонной, а стенка в центральной части, обращенной к рельсу, имеет выступ, нижняя поверхность которого является продолжением наклонной поверхности полости анкера. Наклонная поверхность полости в стенке анкера выполнена с возможностью размещения между ней и центральной ветвью клеммы сменных П-образных вставок, что позволяет регулировать уровень рельса при выправке положения рельсов путем установки под подошву рельса регулировочных прокладок требуемой толщины, а под клемму - П-образных вставок.
Недостатками данного рельсового скрепления являются:
- сложность конструкции анкера, а следовательно, и высокая стоимость всего рельсового скрепления,
- дополнительные расходы, связанные с необходимостью изготовления наборов П-образных вставок разной толщины,
- сложность эксплуатации, так как при выправке положения рельсов необходимо не только установить под подошву рельса регулировочные прокладки требуемой толщины, но также подобрать и установить П-образные вставки, что связано с определенными трудностями, особенно в зимнее время.
Известно промежуточное рельсовое скрепление, описанное в патенте Украины №26425 “Устройство для крепления железнодорожного рельса на подрельсовой опоре”, Е 01 В 9/30, заявленном 06.10.1988, опубликованном 30.08.1999 и выбранном в качестве прототипа.
Промежуточное рельсовое скрепление содержит упругую клемму, установленную с помощью двух концов в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре, при этом в анкере выполнено средство ограничения перемещения одного из концов клеммы и удержания соседнего с ним участка клеммы от поднятия при подъеме рельса.
Недостатками данного рельсового скрепления являются:
- невозможность осуществления регулировки положения рельсов по высоте до 20 мм включительно при выправке рельсов путем установки под подошву рельса регулировочных прокладок требуемой толщины. Это связано с тем, что при перемещении рельса вверх/вниз, анкер благодаря своим конструктивным особенностям ограничивает ход клеммы до 10 мм, а предпочтительным является ход до 4 мм;
- высокая стоимость упругой клеммы, связанная со сложностью изготовления ее заранее заданной формы, имеющей шесть участков, расположенных под различными углами друг к другу. Однако упругие свойства такой сложной клеммы обеспечивают надежную ее работу при вертикальном ходе рельса до 4 мм, а при большем ходе упругая деформация клеммы переходит в пластическую, что делает клемму неработоспособной, то есть в этом случае клемма не обеспечивает необходимое прижатие рельсов, исключающее отрыв и угон рельсов.
Технической задачей данного изобретения является разработка простого и дешевого промежуточного рельсового скрепления, обеспечивающего регулировку положения рельсов по высоте до 20 мм и более, в том числе и при выправке пути, с обеспечением необходимого прижатия рельсов, исключающего отрыв и угон рельсов.
Для решения данной задачи в заявляемом промежуточном рельсовом скреплении, содержащем упругую клемму, установленную с помощью двух концов в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре, согласно изобретению клемма выполнена в виде пружины кручения с одним или несколькими витками, имеющими протяженные участки, причем один из концов клеммы, являющийся продолжением одного из протяженных участков и выступающий за пределы анкера, представляет собой рычаг, выполненный с возможностью упора на подошву рельса с заранее заданным усилием.
В промежуточном рельсовом скреплении протяженные участки могут быть выполнены прямолинейными.
Концы клеммы могут быть установлены в анкере на разной высоте и во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем другой конец клеммы может выступать за пределы анкера.
Выполнение упругой клеммы в виде пружины кручения с протяженными участками, являющимися, по сути, торсионами, значительно увеличивает упругие свойства клеммы, что позволяет ей работать без пластической деформации при вертикальном перемещении вместе с рельсом до 20 мм и более, например, при выправке пути путем установки под подошву рельса регулировочных прокладок, с обеспечением усилия прижатия рельсов от 1 до 3 т, исключающего отрыв и угон рельсов. Наличие у клеммы нескольких витков, каждый из которых содержит протяженные участки, позволяет уменьшить длину клеммы с сохранением принципа ее работы.
Рычаг, являющийся продолжением одного из протяженных участков и выступающий за пределы анкера, служит для прижатия подошвы рельса к подрельсовой опоре с усилием от 1 до 3 т, восприятия противодействующей силы со стороны подошвы рельса, передачи крутящего момента на протяженные участки клеммы и тем самым автоматически обеспечивая необходимую величину натяжения клеммы при перемещении рельса вверх/вниз. На рабочие свойства клеммы не влияет форма рычага, которая выбирается исходя из конкретных условий и места установки клеммы.
Выполнение протяженных участков витков пружины кручения прямолинейными, также как и установка концов клеммы в анкере во взаимно перпендикулярных плоскостях, позволяет еще больше увеличить упругие свойства клеммы, позволяющие надежно работать при большом ходе рельса.
При использовании данного скрепления с металлической, пластмассовой или резиновой подкладкой, устанавливаемой между рельсом и подрельсовой опорой, второй конец клеммы, который может быть закреплен в анкере ниже первого конца и может выступать за пределы анкера, удерживает эту подкладку не только своим участком, расположенным до анкера, но и выступающей частью, обеспечивая прижатие подкладки к подрельсовой опоре, одновременно усиливая фиксацию клеммы от сползания с подошвы рельса, то есть увеличивая надежность всего скрепления в целом.
Простота конструкции клеммы напрямую связана с ее дешевизной.
При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков для решения поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где схематично изображены: на фиг.1 - общий вид рельсового скрепления; на фиг.2 - упругая клемма с одним витком; на фиг.3 - вид сбоку рельсового скрепления в сборе; на фиг.4 - упругая клемма с двумя витками; на фиг.5 - анкер рельсового скрепления.
Промежуточное рельсовое скрепление состоит и анкера 1, закрепленного в железобетонной шпале 2, и упругой клеммы 3. Конец 4 клеммы 3 установлен в отверстии 6 анкера 1, а конец 5 - в отверстии 7 анкера 1. Отверстия 6 и 7 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Клемма 3 представляет собой пружину кручения с одним (фиг.2) или, например, с двумя (фиг.4) витками, каждый из которых имеет по два протяженных прямолинейных вертикальных участка 8. Конец 4 является продолжением одного из прямолинейных участков 8, выступает за пределы анкера 1 и представляет собой рычаг (далее - рычаг 4), который отклонен от вертикальной оси анкера на угол 
=45
и опирается на подошву 9 рельса 10.
Клемма 3 выполнена из стального прутка диаметром 16 мм марки 60С2ХФА. Суммарная длина протяженных участков 8 клеммы 3 равна 600 мм, при этом длина каждого из участков 8 одновитковой клеммы 3 (фиг.2) равна по 300 мм, а двухвитковой (фиг.4) - соответственно по 150 мм. Рычаг 4 имеет плечо L=35 мм. Клемма 3 рассчитана на прижатие подошвы 9 с усилием в 1,1 т и рабочий ход клеммы - 21 мм.
Нижняя часть анкера 1, выполненного из стали марки 45Х, имеет Т-образную ножку 11, надежно удерживающую анкер 1 в шпале 2.
В качестве шпалы 2 может быть использована стандартная железобетонная шпала, выпускаемая промышленностью для широко используемых в настоящее время типовых скреплений КБ, содержащих подкладку 12 (Железнодорожный путь./Под ред. Т.Г. Яковлевой. - М.: Транспорт, 2001 г., стр. 33-36).
Монтаж рельсового скрепления производится на месте сборки рельсошпальной решетки: на шпалу 2 устанавливают подкладку 12, в отверстие (не показано) шпалы 2 вставляют анкер 1 и, повернув его на 90, фиксируют в шпале 2. Затем на шпалу 2 укладывают рельс 10. Затем рычаг 4 клеммы 3 пропускают через отверстие 6 анкера 1 и укладывают сверху на подошву 9 рельса 10, причем рычаг 4 имеет дугообразную форму, обеспечивающую обход вертикальных выступов 13 подкладки 12. После этого конец 5 клеммы 3 защелкивают в отверстие 7 и рельсовое скрепление считается готовым к работе. При этом конец 5 и его горизонтальный участок 14 опираются на подкладку 12, удерживая ее в заранее заданном положении.
При выправке пути под подошву рельса 10 устанавливают регулировочные прокладки (не показаны) требуемой толщины. Рельс 10 приподнимается, сила давления подошвы 9 на рычаг 4 увеличивается и передается через него на протяженные участки 8 клеммы 3, которые работают на кручение (угол закручивания участков 8 достигает 23).
Использование предлагаемого простого и дешевого рельсового скрепления позволяет при выправке пути обеспечить регулировку положения рельсов по высоте до 20 мм, а при необходимости и больше, с обеспечением необходимого прижатия рельсов, исключающего отрыв и угон рельсов, упростить монтаж и эксплуатацию скрепления, что делает данное рельсовое скрепление весьма перспективным.
Формула изобретения
1. Промежуточное рельсовое скрепление, содержащее упругую клемму, установленную с помощью двух концов в анкере, закрепленном в подрельсовой опоре, отличающееся тем, что клемма выполнена в виде пружины кручения с одним или несколькими витками, имеющими протяженные участки, причем один из концов клеммы, являющийся продолжением одного из протяженных участков и выступающий за пределы анкера, представляет собой рычаг, выполненный с возможностью упора на подошву рельса с заранее заданным усилием.
2. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что протяженные участки выполнены прямолинейными.
3. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что концы клеммы установлены в анкере на разной высоте.
4. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что концы клеммы установлены в анкере во взаимно перпендикулярных плоскостях.
5. Промежуточное рельсовое скрепление по п.1, отличающееся тем, что другой конец клеммы выступает за пределы анкера.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
