Железная дорога и способ ее эксплуатации

Изобретение относится к устройству железной дороги и может быть использовано при строительстве железнодорожных и трамвайных путей, метрополитена. Способ эксплуатации железной дороги включает движение по ней транспортных средств. Железная дорога содержит две направляющие рельсовые нити, образованные состыкованными с зазором рельсами. Стыковые концы рельсов, примыкающих к одному зазору, выполнены под разными углами к горизонтальной плоскости. Технический результат заключается в увеличении безопасности движения по железной дороге, в снижении энергозатрат на разрушение рельсов и подвижных единиц железнодорожного транспорта, в уменьшении угона рельсов, в снижении ударных нагрузок и шума, воздействующих на человека и окружающую среду, в увеличении сроков службы железной дороги и подвижного состава. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройству железной дороги и может быть использовано при строительстве и ремонте железнодорожных и трамвайных путей, метрополитена.

Известна железная дорога, содержащая две направляющие рельсовые нити, образованные состыкованными с зазором рельсами (а.с. СССР №998624, Е01В 2/00, опубл. 23.02.83, бюл.№7).

Ее недостатком является быстрый износ рельсов и колес проходящего транспортного средства, связанный с большими ударными нагрузками, испытываемыми стыковыми концами рельсов и колесами транспортных средств при прохождении ими рельсовых стыков.

Указанная железная дорога является ближайшим аналогом предлагаемого изобретения.

Технический результат изобретения заключается в увеличении безопасности движения по железной дороге, снижении энергозатрат на разрушение рельсов и подвижных единиц железнодорожного транспорта, уменьшении угона рельсов, снижении ударных нагрузок и шума, воздействующих на человека и окружающую среду, повышении удобства и комфортности пассажиров, увеличении сроков службы железной дороги и подвижного состава.

Технический результат достигается за счет того, что на железной дороге, содержащей две направляющие рельсовые нити, образованные состыкованными с зазором рельсами, стыковые концы рельсов, примыкающих к одному зазору, выполнены под разными углами к горизонтальной плоскости.

Под железной дорогой понимают также отдельный ее участок (отрезок), ограниченный по длине, а под транспортным средством - единицу подвижного или тягового состава железнодорожного транспорта.

Очевидно, что при прохождении по железной дороге транспортных средств с минимальным весом изгиб рельсов в районе стыка будет наименьшим, а при прохождении по железной дороге транспортных средств с максимальным весом изгиб рельсов в районе стыка будет наибольшим.

На фиг.1 условно показан рельсовый стык железной дороги, взятой за прототип, вид сбоку, на фиг.2 - рельсовый стык предлагаемой железной дороги, вид сбоку.

Штриховыми линиями показано исходное состояние стыковых концов рельсов до прохождения по рельсовому стыку колеса транспортного средства.

Известный рельсовый стык (фиг.1) содержит рельсы, стыковые концы которых 1 и 2 при прохождении колеса 3 транспортного средства через зазор 4 прогибаются (изгибаются), как консоли, с образованием «мертвых зон» АВ и CD, через которые «перепрыгивает» колесо 3 с последующим ударом о стыковой конец принимающего рельса. Поэтому и расплющивание концов рельсов имеет обычно наибольшую ширину не по торцу, а на некотором расстоянии от него; почти на каждом конце рельса имеется даже «наплыв» в сторону зазора. Очевидно, что чем больше величина прогиба стыковых концов 1 и 2 рельсов, тем больше расстояние между точками А и D, которые являются точками касания колеса 3 и поверхности катания стыковых концов 1 и 2 рельсов, тем сильнее удар колеса 3 о стыковой конец принимающего рельса.

Стыковые концы 5 и 6 рельсового стыка железной дороги (фиг.2) в исходном состоянии выполнены с подъемом в сторону стыка (зазора) под углом α.

Железную дорогу эксплуатируют следующим образом.

По железной дороге осуществляют движение транспортных средств (подвижного и тягового состава). При прохождении колесом 3 транспортного средства по стыковым концам 5 и 6, каждый из которых выполнен с подъемом в сторону зазора 7 под углом α к горизонтальной плоскости, стыковые концы 5 и 6 под действием создаваемых колесом 3 вертикальных нагрузок прогибаются, что приводит к уменьшению или исчезновению «мертвых зон» (АВ и CD на фиг.1), что снижает силу удара колеса 3 о принимающий рельс.

Для обеспечения угла α под стыковые концы 5 и 6 рельсов устанавливают элементы, которые выполняют в виде предметов с сечением в параллельной оси железной дороги вертикальной плоскости в виде трапеции, большее основание которой направлено в сторону зазора. Указанные элементы могут быть прикреплены к шпалам.

Способ эксплуатации железной дороги, включающий движение по ней транспортных средств, заключается в том, что движение транспортных средств осуществляют по указанной выше железной дороге.

Данное техническое решение учитывает тот факт, что до момента касания колеса транспортного средства поверхности катания принимающего рельса вследствие различия упругих свойств рельса и накладок угол изгиба стыкового конца принимающего рельса меньше угла изгиба стыкового конца отдающего рельса.

Способ эксплуатации железной дороги, включающий движение по ней транспортных средств, заключается в том, что движение транспортных средств осуществляют по указанной железной дороге.

Предлагаемые технические решения могут быть применены также при строительстве и ремонте бесстыкового пути, они промышленно применимы, обладают новизной, для среднего специалиста явными не являются.

1. Железная дорога, содержащая две направляющие рельсовые нити, образованные состыкованными с зазором рельсами, отличающаяся тем, что стыковые концы рельсов, примыкающих к одному зазору, выполнены под разными углами к горизонтальной плоскости.

2. Способ эксплуатации железной дороги, включающий движение по ней транспортных средств, отличающийся тем, что движение транспортных средств осуществляют по железной дороге по п.1.