Прокладка стыковая композиционная

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам рельсовых стыков. Прокладка стыковая композиционная состоит из головки, шейки и подошвы. Торцовая поверхность контура головки прокладки частично выступает за контур поперечного сечения головки, шейки и подошвы стыкуемых рельсов. Прокладка выполнена из магнитодиэлектрического эластомера и электроизоляционного стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа. Стеклопластик закреплен в магнитодиэлектрическом эластомере в виде отдельных вставок. Вставки закреплены в головке и шейке прокладки и имеют прямоугольную форму. Ширина вставки в шейке прокладки имеет размер, равный толщине шейки рельса. По торцу вставки выполнен шип. Технический результат заключается в снижении производственных затрат на изготовление прокладки стыковой, в повышении эффективности работы изоляционного стыка. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам рельсовых стыков.

Известны технические решения прокладок стыковых, направленных на предотвращение скапливания электропроводящих частиц на торцевой поверхности головки рельсов (патенты RU №44681, №2207421).

Предлагаемое устройство решает задачу уменьшения напряженности магнитного поля в стыковом пространстве между рельсами за счет шунтирования магнитного поля прокладками, изготовленными из материалов, содержащих ферромагнитные частицы.

Недостатком известных решений является низкая прочность материала прокладок, что приводит к быстрому разрушению, в результате чего происходит электрическое замыкание рельсовой цепи.

Известна междурельсовая прокладка рельсового стыкового электроизолирующего соединения (патент RU 2295602), состоящая из головки, шейки и подошвы, торцевой и боковой поверхности, выполнена из электроизоляционного материала, на торцевой поверхности выполнен слой из эластичного материала, который частично выступает за контур поперечного сечения головки и подошвы стыкуемых рельсов, а шейка междурельсовой прокладки выполнена с формой торцевых поверхностей, повторяющей форму обращенных к ним поверхностей стыковых накладок, и с поперечными размерами, обеспечивающими контакт ее торцевых поверхностей по всей их длине с соответствующими стыковыми накладками и упругую деформацию слоя из эластичного материала при стягивании стыковых накладок между собой.

Основной недостаток этого решения заключается в низкой надежности работы рельсового изолирующего стыка, обусловленной отсутствием шунтирования магнитного поля в рельсовом изолирующем стыке, что приводит к существенному росту магнитного поля в зазоре между торцами рельсов. За счет магнитного поля торцы рельсов притягивают металлические частицы, их количество может достичь такой величины, что будет происходить образование металлических «мостиков» между стыкуемыми рельсами. И, как следствие, это приводит к короткому замыканию изолирующего стыка.

Другой недостаток - материал - твердый пластик предопределяет высокую жесткость материала, недостаточную упругость и устойчивость при воздействии динамических нагрузок в процессе эксплуатации. Под воздействием сжимающих усилий, возникающих при «сгонке» рельсов вследствие повышения температур (например, летом), происходит деформация с последующим разрушением торцевой изоляции (разрушение может быть в виде отрыва головной части, разрушение головной части по контуру и т.д.), образование сквозных трещин, которые также могут забиваться металлическими частицами, что приводит к короткому замыканию.

Наиболее близким техническим решением является прокладка стыковая композиционная, состоящая из головки, шейки и подошвы, торцевой и боковой поверхности, выполненной из электроизоляционного материала, а на торцевой поверхности выполнен слой из эластичного материала, который частично выступает за контур поперечного сечения головки, шейки и подошвы стыкуемых рельсов, достигается за счет того, что слой эластичного материала торцевой поверхности прокладки выполнен из магнитодиэлектрического эластомера, а в качестве электроизоляционного материала прокладки принят слоистый стеклопластик с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, при этом торцовая поверхность контура головки прокладки со стороны боковой поверхности катания рельса выполнена наклонной под углом, соответствующим критическому боковому износу головки рельса (патент RU 2383680).

Недостатками данного технического решения являются нетехнологичность изготовления прокладки и высокий процент отходов при изготовлении вставки, недостаточный шунтирующий эффект в области подошвы рельса.

Задача заявляемого изобретения заключается в снижении производственных затрат на изготовление прокладки стыковой, повышение эффективности работы изоляционного стыка.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении отходов при изготовлении прокладки, в повышении шунтирования магнитного поля в области подошвы рельса.

Указанный технический результат достигается прокладкой стыковой композиционной, состоящей из головки, шейки и подошвы, торцовая поверхность контура головки прокладки частично выступает за контур поперечного сечения головки, шейки и подошвы стыкуемых рельсов, выполнена из магнитодиэлектрического эластомера и электроизоляционного стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, при этом, стеклопластик закреплен в магнитодиэлектрическом эластомере в виде отдельных вставок в области головки и шейки, ширина вставки в шейке имеет размер, равный толщине шейки рельса.

Кроме этого вставки имеют прямоугольную форму, а по торцу вставки выполнен шип.

Проведенные исследования механизмов разрушения стыковых прокладок показали, что не все участки прокладки, в равной мере, испытывают сжатие при «сгоне» рельсов. Наибольшие усилия воздействуют на головку рельса и верхнюю часть шейки рельса. Подошва рельса может даже не подвергаться сжатию. Такое воздействие на прокладку обусловлено прогибом конца рельса при прохождении по стыку колеса. Установлено также, что для шунтирования магнитного поля рельсового стыка, шунтирование необходимо проводить по всему контуру рельса. Таким образом, при сохранении свойств шунтирования, можно уменьшить площадь внутренней вставки, которая не подвергается сжатию. В случае если вставка повторяет контур рельса, она становится не технологичной в изготовлении. При изготовлении вставки из стеклопластика до 60% от заготовки дорогостоящего материала идет в отходы.

Выявленный эффект позволил изготавливать прокладку в которой вставка в виде отдельных частей прямоугольной формы закреплена в магнитодиэлектрическом эластомере. При этом, высокопрочный пластик из области подошвы вставки исключен, что, с одной стороны, позволило снизить затраты на изготовление прокладки, а с другой, повысить шунтирующий эффект в области подошвы рельса, где больше всего собирается металлических частиц.

На чертеже изображена прокладка стыковая композиционная.

Прокладка включает головку 1, шейку 2, подошву 3. Головка 1, шейка 2 и подошва 3 междурельсовой прокладки выполнены в форме, повторяющей форму поперечного сечения соответственно головки, шейки и подошвы стыкуемых рельсов. Прокладка выполнена из магнитодиэлектрического эластомера, таким образом, частично выступает за контур поперечного сечения стыкуемых рельсов. Вставка в виде отдельных частей 4 и 5 прямоугольной формы закреплена в магнитодиэлектрическом эластомере.

Изготавливается прокладка раздельно, а затем происходит соединение частей 4 и 5 из стеклопластика в магнитодиэлектрический эластомер.

При установке прокладки встык, слой эластичного магнитодиэлектрического материала будет шунтировать магнитное поле стыка, уменьшая его напряженность, при прохождении составов, при «сгоне»рельсов и их прогибе вставки из стеклопластика будут препятствовать соприкосновению рельсов друг с другом. Вследствие увеличения упругой составляющей подошвы прокладки, в процессе деформации будет происходить большее заполнение зазора стыка между торцами рельсов эластомером. В результате этого повышается эффект шунтирования, снижается вероятность металлизации торцевой поверхности рельсового стыка в области подошвы. Кроме этого, она продолжает работать как шунтирующая прокладка, выполненная из магнитодиэлектрического материала.

Изобретение может быть реализовано с использованием известного из уровня техники технологического оборудования и материалов.

1. Прокладка стыковая композиционная, состоящая из головки, шейки и подошвы, торцевая поверхность контура головки прокладки частично выступает за контур поперечного сечения головки, шейки и подошвы стыкуемых рельсов, выполнена из магнитодиэлектрического эластомера и электроизоляционного стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, отличающаяся тем, что стеклопластик закреплен в магнитодиэлектрическом эластомере в виде отдельных вставок в головке и шейке прокладки, а ширина вставки в шейке прокладки имеет размер равный толщине шейки рельса.

2. Прокладка стыковая композиционная по п.1, отличающаяся тем, что вставки имеют прямоугольную форму, по торцу вставки выполнен шип.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .
Изобретение относится к элементам устройств рельсовых цепей на участках железных дорог с электрической тягой, а именно к контактным элементам соединителей рельсовых стыковых пружинных.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначено для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов на участках железных дорог с электрической тягой.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к магнитным ловушкам и может быть использовано для защиты от скопления металлической стружки и окалины на изоляционных стыках рельсов на электрифицированных участках железной дороги.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам рельсовых стыков. .

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков. .

Изобретение относится к устройству верхнего строения железнодорожного пути, в частности к электроизолирующим стыковым соединениям рельсов. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на создание средства для размагничивания рельсовых изолирующих стыков

Изобретение относится к строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а более конкретно к устройствам, используемым в электрических рельсовых цепях

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и устройствам, используемым в электрических рельсовых цепях. Рельсовое стыковое электроизолирующее соединение содержит междурельсовую прокладку, выполненную из полимерного материала, стыковые композитные накладки, расположенные по обе стороны стыкуемых рельсов и имеющие сквозные отверстия для установки крепежных элементов, и систему магнитошунтирующей изоляции (МШИ) рельсового соединения. Система магнитошунтирующей изоляции включает в себя комплект магнитопроводящих вкладышей внутреннего контура системы, помещенных в зазорах между стыковыми композитными накладками и шейками рельсов и выполненных в виде пластин с отверстиями, размеры и положение которых совпадают с соответствующими отверстиями в стыковых композитных накладках. Система магнитошунтирующей изоляции дополнительно включает в себя магнитопроводящие вставки внешнего контура системы, которые установлены на внешних сторонах композитных накладок со стороны наружной и внутренней сторон рельса. Магнитопроводящие вкладыши внутреннего контура и магнитопроводящие вставки внешнего контура системы магнитошунтирующей изоляции имеют наружный слой, изготовленный из полимерного материала, и внутренний сердечник, набранный из пластин трансформаторного железа, магнитная проницаемость которого превышает магнитную проницаемость рельсовой стали. В результате снижается уровень намагниченности в области торцевой поверхности головки рельсов, повышается эксплуатационная надежность рельсовых стыковых электроизолирующих соединений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, к способу размагничивания рельсового изолирующего стыка. Согласно способу размагничивания рельсового изолирующего стыка объект подвергают воздействию магнитного поля, возбуждаемого индуктором, обмотка которого подключена к блоку конденсаторов. Обмотку индуктора подключают к блоку конденсаторов через блок электронных ключей, управляемых с помощью датчика Холла, таким образом, чтобы магнитный импульс, возбуждаемый обмоткой индуктора при разрядке конденсаторов, имел направление вектора магнитной индукции, противоположное вектору магнитной индукции, создаваемому магнитным полем изолирующего стыка. Блок конденсаторов заряжают от пьезоэлектрического генератора, при этом для деформации пьезоэлектрических элементов генератора используют механические колебания рельсов, возбуждаемых проходящим подвижным составом. Разрядку блока конденсаторов на обмотку индуктора производят посредством силового ключа, при достижении номинального напряжения блока конденсаторов, контролируемого посредством порогового элемента. Изобретение относится также к устройству для осуществления указанного способа. В результате обеспечивается постоянное размагничивание рельсового изолирующего стыка за счет энергии проходящего подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкции концевой стойки для использования в узлах изолированных рельсовых стыков, применяемых в системах рельсовых железнодорожных путей. Концевая стойка для узла рельсового стыка состоит из верхней части, основания и соединительной ножки между верхней частью и основанием. Верхняя часть стойки имеет профиль, в основном, идентичный профилям головок первого рельса и второго рельса узла рельсового стыка. В концевой стойке один или более из верхней части, основания и соединительной ножки содержит множество фрагментов из первого электроизоляционного материала. Фрагменты размещены на или во втором электроизоляционном материале. В свою очередь, фрагменты предпочтительно разнесены друг от друга и имеют, в основном, дискообразную или цилиндрическую форму. Также данные фрагменты предпочтительно сделаны из керамического материала, такого как диоксид циркония, оксид алюминия или нитрид кремния. Второй электроизоляционный материал содержит полимерный материал, такой как полиуретан. Таким образом, за счет конструктивного выполнения, стойка способна выдерживать сжимающую нагрузку, уменьшать динамическое напряжение, что обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики изолированного рельса и более продолжительный срок службы. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам, использующим магнитные поля постоянных магнитов на железных дорогах, в частности для снижения напряженности магнитного поля в зазорах рельсовых изолирующих стыков. Способ снижения напряженности магнитного поля заключается в том, что в зазоре изолирующего стыка создают магнитный поток противоположной направленности магнитного потока изолирующего стыка. При этом магнитный поток создают по величине, превышающей значение магнитного потока в зазоре изолирующего стыка, при помощи постоянного магнита, установленного в зазоре, образованном двумя полюсными наконечниками, закрепленными на концах смежных рельсов со стороны подошвы рельса. Затем магнитный поток снижают до значения, обеспечивающего отсутствие напряженности магнитного потока в зазоре изолирующего стыка. Устройство для снижения напряженности магнитного поля в зазоре, образованном концами смежных рельсов изолирующего стыка, включает корпусные элементы устройства и магнитную систему, состоящую из концов смежных рельсов и постоянного магнита. Магнитная система дополнительно содержит два полюсных наконечника, установленных на концах смежных рельсов, и подвижный ферромагнитный элемент. Постоянный магнит установлен в зазоре между полюсными наконечниками. Ферромагнитный элемент при движении относительно магнита и полюсных наконечников изменяет напряженность магнитного поля в зазоре изолирующего стыка. В результате повышается безопасность движения железнодорожного транспорта. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рельсовым стыковым соединениям. Безударный стык для бесстыкового пути выполнен по типу разъёмного стыкового соединения с перекрытием зазора частями соединительного элемента. Части разъёмного стыкового элемента взаимозаменяемы и согласованы между собой шпонкой, препятствующей их сдвигу. Части разъёмного стыкового элемента соединены в пару не менее чем двумя болтами и закреплены с торцами соответствующих рельсов сваркой. Достигается повышение безопасности и эффективности железной дороги. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх