Способ устранения высотных перепадов стыков железнодорожных рельсов и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2510439:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устранению разностей высот головок рельс в зоне их стыковочных узлов. Способ устранения высотных перепадов заключается в том, что с каждой головки рельса в зоне стыка, в случае его превышения над смежным рельсом, удаляется верхний слой с формированием наклонной поверхности до совпадения с уровнем верхней поверхности головки смежного рельса. Устройство содержит тележку. Тележка размещена на участке рельсового пути, примыкающего к стыку с превышением уровня головок рельсов над смежными рельсами. На раме тележки шарнирно установлен двуплечий рычаг со сдвоенным перегибом в зоне размещения шарнирного узла с возможностью поворота рычага в вертикальной плоскости. На одном конце рычага на ориентированных вниз кронштейнах размещен горизонтальный вал. Вал кинематически связан с приводным электродвигателем. На конце вала закреплены колеса. Расстояние между колесами равно ширине колеи рельсового пути. На колесах закреплены режущие элементы, спрофилированные в соответствии с профилем головок рельсов железнодорожного пути. Противоположное плечо двуплечего рычага связано с электровинтовым толкателем. На раме тележки установлена аккумуляторная батарея двигателей колес. Схема управления режущими элементами и электровинтовым толкателем выполнена с взаимным регулированием частот вращения их валов. При смещении тележки в сторону от стыка рельсов под действием вращающихся колес с режущими элементами происходит удаление слоя с головок рельсов. 2 н.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устранению разностей в высотных отметках головок рельс железнодорожных путей в зоне их стыковочных узлов, и может быть использовано преимущественно на железнодорожных путях метрополитенов и на рудничных рельсовых путях в подземных выработках горных предприятий при локомотивной откатке.
В процессе эксплуатации железнодорожного транспорта за счет неравномерной просадки нижнего основания железнодорожного пути или балластного слоя на отдельных участках рельсового пути в зонах стыковки рельсов высота размещения головок смежных рельсов в зоне их стыковки оказывается различной. При эксплуатации железнодорожного транспорта это вызывает ударные нагрузки на колесные пары подвижного состава и на сами рельсы с превышением их верхних кромок над кромками смежных рельсов. Это приводит к неравномерному износу ободов колес колесных пар, уменьшению срока службы их подшипников, усталостному износу рельсов, размещенных с превышением над смежными рельсами или смежных рельсов, в зависимости от направления движения подвижного состава, излишнему шумообразованию и сотрясениям вагонов при пассажирском транспорте, что особенно отрицательно воспринимается пассажирами, особенно едущих в поездах метрополитенов.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных выше недостатков железнодорожного транспорта с повышением срок службы его оборудования и улучшением условий пассажирского транспорта в поездах метрополитена.
Технический результат достигается при использовании способа устранения высотных перепадов стыков железнодорожных рельсов, заключающегося в том, что с каждой головки рельса, размещенного в зоне стыка с превышением над смежным рельсом, удаляется верхний слой с формированием наклонной поверхности, верхний профиль поперечного сечения которой совпадает с профилем поперечного сечения рельса, а уровень указанной поверхности в зоне стыка совпадает с уровнем верхней поверхности головки смежного рельса, при этом длина l наклонного участка определяется при заданном угле α его наклона величиной превышения h головки одного рельса над смежным рельсом по формуле l=h/tgα. Устройство для осуществления способа содержит размещенную на участке рельсового пути, примыкающего к стыку с превышением уровня головок рельсов над смежными рельсами, тележку с шарнирно установленным на ее раме двуплечим рычагом со сдвоенным его перегибом в зоне размещения шарнирного узла, с возможностью поворота рычага в вертикальной плоскости, при этом на одном конце рычага на ориентированных вниз кронштейнах размещен кинематически связанный с приводным электродвигателем горизонтальный вал с закрепленными на его концах колесами, расстояние между которыми равно ширине колеи рельсового пути, с закрепленными на колесах режущими элементами, спрофилированными в соответствии с профилем головок рельсов железнодорожного пути, а противоположное плечо двуплечего рычага свзязано с электровинтовым толкателем, причем схема управления электрически связанных с установленной на раме тележки аккумуляторной батареей двигателей колес с режущими элементами и электровинтового толкателя выполнена с взаимным регулированием частот вращения их валов, обеспечивающих при смещении тележки в сторону от стыка рельсов под действием вращающихся колес с режущими элементами удаление слоя с головок рельсов с их превышением h над смежными рельсами при формировании линейного наклонного переходного участка длиной l=h/tgα при заданном угле α наклона этого участка.
Устройство для реализации способа показано на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - вид А по фиг.1.
Устройство для осуществления способа содержит размещенную на участке рельсового пути 1, примыкающего к стыку 2 с превышением уровня головок рельсов 3 над смежными рельсами 1, тележку 4 с шарнирно 5 установленным на ее раме двуплечим рычагом 6 со сдвоенным его перегибом в зоне размещения шарнирного узла 5. Двуплечий рычаг 6 закреплен на раме тележки 4 с возможностью поворота рычага 6 в вертикальной плоскости. На одном конце рычага 6 на ориентированных вниз кронштейнах 7 и 8 размещен кинематически 9 связанный с приводом 10 горизонтальный вал 11 с закрепленными на его концах колесами 12, расстояние между которыми равно ширине колеи рельсового пути. На наружной поверхности колес 12 закреплены режущие элементы, спрофилированные в соответствии с профилем головок рельсов железнодорожного пути. Противоположное плечо двуплечего рычага 6 свзязано с электровинтовым толкателем 13. Схема управления электродвигателей колес 12 с режущими элементами и электровинтового толкателя 13 выполнена с взаимным регулированием частот вращения их валов, обеспечивающих при смещении тележки 4 в сторону от стыка 2 рельсов под действием вращающихся колес 12 с режущими элементами удаление слоя с головок рельсов 3 с их превышением h над смежными рельсами при формировании наклонного переходного участка длиной l=h/tgα при заданном угле α наклона этого участка. Двигатели колес 12 с режущими элементами и электровинтового толкателя 13 электрически связаны с аккумуляторной батареей 14, установленной на раме тележки 4. 15 - направление вращения колес 12 с режущими элементами, 16 - направление движения тележки 4 при реализации способа, 17 профиль рельсов 3 после удаления с них верхнего слоя.
Процесс устранения перепадов высот головок смежных рельсов в зоне их стыковки осуществляется следующим образом. Тележку 4 размещают перед стыком 2 смежных рельсовых путей, рельсы 3 которых размещены с превышением h их головок над смежными рельсами 1. Далее с помощью электровинтового питателя 13 двуплечий рычаг 6 поворачивают относительно шарнира 5 против часовой стрелки до соприкосновения колес 12 с режущими элементами с головками рельсов 3, при размещении вала 11 на удалении l стыка 2, величина которого определяется параметрами h и α. Затем одновременно включают привод 10 колес 12 и привод электровинтового толкателя 13. При этом частоты вращения вала привода 10 колес 12 и вала электровинтового толкателя 13, обеспечивающего поворот рычага 6 относительно шарнира 5, выбирают такими, чтобы при смещении тележки 4 в направлении 16 за счет взаимодействия колес 12 с режущими элементами с головками рельсов 3, при вращении колес 12 в направлении 15, с головок рельсов 3 был удален слой по линии 17, соответствующей параметрам h, l, α.
В том случае, если разность в уровнях головок смежных рельсов 1 и 3 имеется только с одной стороны рельсового пути, выравнивание автоматически осуществляется только на одной стороне рельсового пути.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение срока службы оборудования железнодорожного транспорта и улучшением условий пассажирского транспорта в поездах метрополитена.
1. Способ устранения высотных перепадов стыков железнодорожных рельсов, заключающийся в том, что с каждой головки рельса, размещенного в зоне стыка с превышением над смежным рельсом, удаляется верхний слой с формированием наклонной поверхности, верхний профиль поперечного сечения которой совпадает с профилем поперечного сечения рельса, а уровень указанной поверхности в зоне стыка совпадает с уровнем верхней поверхности головки смежного рельса, при этом длина l наклонного участка определяется при заданном угле α его наклона величиной превышения h головки одного рельса над смежным рельсом по формуле l=h/tgα.
2. Устройство для осуществления способа по п.1 содержит размещенную на участке рельсового пути, примыкающего к стыку с превышением уровня головок рельсов над смежными рельсами, тележку с шарнирно установленным на ее раме двуплечим рычагом со сдвоенным его перегибом в зоне размещения шарнирного узла, с возможностью поворота рычага в вертикальной плоскости, при этом на одном конце рычага на ориентированных вниз кронштейнах размещен кинематически связанный с приводным электродвигателем горизонтальный вал с закрепленными на его концах колесами, расстояние между которыми равно ширине колеи рельсового пути, с закрепленными на колесах режущими элементами, спрофилированными в соответствии с профилем головок рельсов железнодорожного пути, а противоположное плечо двуплечего рычага связано с электровинтовым толкателем, причем схема управления электрически связанных с установленной на раме тележки аккумуляторной батареей двигателей колес с режущими элементами и электровинтового толкателя выполнена с взаимным регулированием частот вращения их валов, обеспечивающих при смещении тележки в сторону от стыка рельсов под действием вращающихся колес с режущими элементами удаление слоя с головок рельсов с их превышением h над смежными рельсами при формировании линейного наклонного переходного участка длиной l=h/tgα при заданном угле α наклона этого участка.
