Рельсовый крюковой болт



Рельсовый крюковой болт
Рельсовый крюковой болт
Рельсовый крюковой болт
Рельсовый крюковой болт
Рельсовый крюковой болт

 


Владельцы патента RU 2564305:

ЛЬЮИС БОЛТ ЭНД НАТ КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к рельсовому крюковому болту, который наложен на подошву рельса. Рельсовый крюковой болт содержит головку, хвостовую часть и вогнутый участок. Вогнутый участок содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и две боковые поверхности. Каждая боковая поверхность содержит область опорной поверхности контакта. Головка содержит изгиб вдоль длины головки. Хвостовая часть содержит вырез. Каждая область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности, по меньшей мере, 19,35 см2 (3 квадратных дюйма) и выполнена так, что простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) вниз от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы. Достигается предотвращение перемещения рельса. 3 з. и 16 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

В этой заявке выдвигаются притязания на приоритет по заявке № 13/025898 на патент США, поданной 11 февраля 2011, в которой выдвигаются притязания на приоритет по предварительной заявке № 61/348528 на патент США, поданной 26 мая 2010 г. Описания ранее поданных заявок рассматриваются как часть описания этой заявки (и включены сюда посредством ссылки).

Область техники, к которой относится изобретение

Объект изобретения этой заявки относится в основном к усовершенствованному рельсовому крюковому болту, а в частности к рельсовому крюковому болту, имеющему увеличенную опорную поверхность в нижней части вогнутого участка рельсового крюкового болта, и при этом в некоторых вариантах осуществления рельсовый крюковой болт имеет вес, по существу, одинаковый с существующими рельсовыми крюковыми болтами, несмотря на увеличенную опорную поверхность.

Известный уровень техники

В обычном верхнем строении железнодорожного пути стальные рельсы опираются на деревянные шпалы. Рельсы покоятся на рельсовых подкладках и скреплены со шпалами с помощью множества крепежных деталей. Верхнее строение пути также включает в себя рельсовые крюковые болты, которые наложены на подошву рельса. Рельсовые крюковые болты накладывают либо вручную с помощью кувалды, либо с использованием машины для наложения крюкового крепежа. Когда наложение проведено правильно, рельсовый крюковой болт крепится к подошве рельса, располагаясь одной стороной после стороны шпалы. Функция рельсового крюкового болта заключается в том, чтобы эффективно распределять силу рельса по верхнему строению пути. Это делается за счет наличия рельсового крюкового болта, остающегося неподвижным на подошве рельса и передающего силы рельсов на стороны шпал, а затем в балласт и обеспечивающего продольное ограничение для рельса, например, с целью предотвращения перемещения рельса, например, из-за динамики поездов, топографии пути, а также тепловых сил в стали рельсов, расширения во время высоких температур и сжатия во время низких температур. Расширение рельса может создавать в рельсе обуславливаемые солнцем скрутки или волнистую структуру, делая поверхность рельса небезопасной для движения поездов. В отличие от этого сжатие рельса может приводить к присдвиговым растяжениям или разрывам в рельсе, которые также ведут к небезопасному состоянию рельсов. В большинстве приложений, рельсовые крюковые болты являются «коробчатыми», и это означает, что используют по четыре рельсовых крюковых болта на шпалу, при этом используются по два рельсовых крюковых болта на рельс, а каждый из этих болтов расположен на противоположной стороне от шпалы. На прямом пути структуры рельсовых крюковых болтов обычно диктуют коробчатое крепление шпал на каждой второй шпале. В случае пути для тяжеловесных поездов коробчатое крепление должно быть уже на каждой шпале. Железные дороги также обычно имеют шпалы с коробчатым креплением в таких местах, как криволинейные участки, железнодорожные переезды, при въездах на стрелки или съездах с них, а также при въездах на мосты или в тоннели либо съездах с (выездах из) них. Вообще говоря, когда ограничение перемещения рельсов является критическим для поддержания верхнего строения пути, применяют дополнительные рельсовые крюковые болты.

Качество деревянных шпал со временем снижается; поэтому важно поддерживать максимальную опорную площадь контакта между рельсовым крюковым болтом и шпалой, с которой контактирует рельсовый крюковой болт. Обычное снижение качества шпалы будет происходить сначала на ее краях и вдоль верха шпалы, тем самым приводя к потенциальной потере контакта между шпалой и рельсовым крюковым болтом. Любая потеря области контакта снижает способность рельсового крюкового болта к обеспечению продольного ограничения. Кроме того, рельсовый крюковой болт, чаще всего применяемый в настоящее время, может оказаться внедренным в шпалу благодаря некачественной опорной поверхности. Современная конструкция рельсовых крюковых болтов, чаще всего используемая в рельсовой промышленности, как правило, обеспечивает рельсовый крюковой болт, который имеет область опорной поверхности контакта площадью примерно 18,71 см2 (2,9 квадратного дюйма) и весом в диапазоне примерно 0,82-0,95 кг (1,8-2,1 фунтов-сил), в зависимости от конструкции.

Краткое изложение сущности изобретения

В общем, один инновационный аспект объекта изобретения, о котором идет речь в этом описании, включает в себя устройство, которое представляет собой рельсовый крюковой болт, содержащий головку, хвостовую часть и вогнутый участок. Вогнутый участок содержит верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и две боковые поверхности. Каждая боковая поверхность содержит область опорной поверхности контакта. Головка содержит изгиб вдоль длины головки. Хвостовая часть содержит вырез. Каждая область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности, по меньшей мере, 19,35 см2 (3 квадратных дюйма) и выполнена так, что простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) вниз от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути.

Каждое из этих и других воплощений может - по выбору - включать в себя один или более следующих признаков. Область опорной поверхности контакта может иметь площадь поверхности примерно 35,48 см2 (5,5 квадратных дюймов). Головка может также содержать расширенную верхнюю поверхность вдоль длины головки. Хвостовая часть может также содержать расширенную верхнюю поверхность вдоль длины хвостовой части. Расширенная верхняя поверхность вдоль длины головки и расширенная верхняя поверхность вдоль длины хвостовой части могут быть сформированы из того же материала, по существу, прямоугольного поперечного сечения, который образует вогнутый участок. Прямоугольное поперечное сечение материала может иметь вертикальный размер примерно от 2,54 см до 3,30 см (от 1,0 дюйма до 1,3 дюйма) и горизонтальный размер примерно от 1,27 см до 1,91 см (от 0,5 дюйма до 0,75 дюйма). Прямоугольное поперечное сечение материала может иметь вертикальный размер примерно 2,94 см (1,156 дюйма) и горизонтальный размер примерно 1,65 см (0,65 дюйма). Вогнутый участок может иметь, по существу, прямоугольное поперечное сечение вдоль длины вогнутого участка. Каждая из боковых поверхностей вогнутого участка может предусматривать вертикальный размер, который превышает горизонтальный размер верхней поверхности вогнутого участка. Область опорной поверхности контакта каждой из боковых поверхностей может предусматривать контакт со стороной шпалы железнодорожного пути. За счет того, что он содержит изгиб вдоль длины головки и вырез в хвостовой части, рельсовый крюковой болт может быть выполнен с возможностью сцепления с противоположными сторонами рельса железнодорожного пути. Раствор губки в изгибе вдоль длины головки может иметь размер примерно 1,27 см (0,5 дюйма), а вырез может иметь высоту примерно 0,38 см (0,15 дюйма). Вогнутый участок может содержать, по меньшей мере, изгиб вогнутого участка между головкой и хвостовой частью.

В общем, еще один инновационный аспект объекта изобретения, о котором идет речь в этом описании, включает в себя способ изготовления одного или более рельсовых крюковых болтов для верхнего строения железнодорожного пути, включающий в себя этапы, на которых: для каждого из одного или более рельсовых крюковых болтов подают пруток в пресс, причем этот пруток ориентируют так, что высота поперечного сечения прутка больше, чем ширина поперечного сечения прутка; куют каждый конец прутка для формирования на каждом конце более короткого и более широкого профиля, при этом средний участок оставляют имеющим исходный профиль; придают форму рельсовому крюковому болту; формируют губку и хвостовую часть на рельсовом крюковом болте; и формируют вырез около хвостовой части. Этапы дополнительно предусматривают: закаливание одного или более рельсовых крюковых болтов; охлаждение одного или более рельсовых крюковых болтов; и отпуск охлажденных рельсовых крюковых болтов, при этом каждый рельсовый крюковой болт имеет опорную поверхность контакта площадью, по меньшей мере, 19,35 см2 (3,0 квадратных дюйма), выполненную так, что она простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути.

Каждое из этих и других воплощений может - по выбору - включать в себя один или более следующих признаков. Способ может дополнительно включать в себя этапы, на которых: осуществляют визуальный контроль рельсовых крюковых болтов; испытывают рельсовые крюковые болты; и упаковывают рельсовые крюковые болты. Закалочная ванна может содержать масло. Головку, хвостовую часть и вогнутые участки можно формировать при температуре в диапазоне примерно от 1037,8 градусов Цельсия (1900 градусов Фаренгейта) до 1260,0 градусов Цельсия (2300 градусов Фаренгейта), а отпуск охлажденного рельсового крюкового болта можно проводить при температуре в диапазоне примерно от 371,1 градусов Цельсия (700 градусов Фаренгейта) до 537,8 градусов Цельсия (1000 градусов Фаренгейта). Головку, хвостовую часть и вогнутые участки можно формировать при температуре примерно 1148,9 градусов Цельсия (2100 градусов Фаренгейта), а отпуск охлажденных рельсовых крюковых болтов происходит при температуре примерно 426,7 градусов Цельсия (800 градусов Фаренгейта), по меньшей мере, в течение одного часа.

В общем, еще один инновационный аспект объекта изобретения, о котором идет речь в этом описании, включает в себя способ установки рельсового крюкового болта на верхнем строении железнодорожного пути, включающий в себя этапы, на которых: осуществляют крепление рельса рельсовым крюковым болтом, содержащим область опорной поверхности контакта, выполненную с возможностью контакта со шпалой железнодорожного пути, причем рельсовый крюковой болт содержит головку, хвостовую часть и вогнутый участок, при этом вогнутый участок содержит верхнюю часть, нижнюю часть и две боковые поверхности, причем каждая из боковых поверхностей содержит область опорной поверхности контакта, при этом область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности, по меньшей мере, 19,35 см2 (3 квадратных дюйма) и выполнена так, что простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) вниз от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути в верхнем строении железнодорожного пути.

Каждое из этих и других воплощений может - по выбору - включать в себя один или более следующих признаков. Область опорной поверхности контакта может иметь площадь поверхности примерно 35,48 см2 (5,5 квадратных дюймов).

В конкретных воплощениях можно не реализовать ни одного из следующих преимуществ либо реализовать одно или более из них. Например, увеличенная опорная область может способствовать распределению нагрузки по шпале и снижению повреждений, причиняемых древесным волокнам. Например, это может оказаться важным, в частности, когда приходится иметь дело со шпалами из мягкой древесины (например, в Канаде).

Подробности одного или более воплощений объекта изобретения, о котором идет речь в этом описании, приведены на прилагаемых чертежах и в нижеследующем описании. Другие признаки, аспекты и преимущества объекта изобретения станут очевидными из описания, чертежей и формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1, 1А и 1В показаны разные виды возможного рельсового крюкового болта.

На фиг.2 показано возможное продольное сечение установленного варианта рельсового крюкового болта.

На фиг.3А и 3В показаны этапы возможного процесса формирования головки и хвостовой части.

На фиг.4 показан возможный процесс изготовления рельсовых крюковых болтов.

Одинаковые позиции и названия на различных чертежах обозначают одинаковые элементы.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показан возможный рельсовый крюковой болт 10 в соответствии с этим изобретением. Рельсовый крюковой болт 10 включает в себя головку 12 (содержащую ушко 14 и губку 16), хвостовую часть 18 и вогнутый участок 20. Вогнутый участок 20 включает в себя верхнюю поверхность 22, нижнюю поверхность 24 и две боковые поверхности 26. Боковые поверхности 26 находятся на противоположных сторонах рельсового крюкового болта 10 (например, на фиг.1 показана лишь одна боковая поверхность 26). Каждая боковая поверхность 26 включает в себя область 28 опорной поверхности контакта, предназначенную для контакта со стороной шпалы железнодорожного пути. В некоторых воплощениях, каждая область 28 опорной поверхности контакта включает в себя увеличенную область 30 поверхности, обозначенную на фиг.1 как заштрихованные части области 28 опорной поверхности контакта. Не заштрихованная часть области 28 опорной поверхности контакта соответствует существованию рельсовых крюковых болтов, имеющих меньшие области опорных поверхностей контакта, или - в альтернативном варианте - существованию рельсовых крюковых болтов, имеющих увеличенные области опорных поверхностей контакта, когда увеличенная область опорной поверхности контакта выполнена с возможностью сцепления с верхней частью шпалы. Как показано на фиг.1, область 28 опорной поверхности контакта, имеющая принадлежащую ей увеличенную область 30 поверхности, выполнена с возможностью сцепления с ниже или глубже (по сравнению с существующими рельсовыми крюковыми болтами) расположенными частями шпалы и стабилизации этих частей. Иными словами, как показано на фиг.1, существенная часть преимущественно увеличенной площади 28 опорной поверхности контакта располагается ниже плоскости 29, которая перпендикулярна чертежу, изображенному на фиг.1.

В качестве примера, отметим, что рельсовый крюковой болт 10 в соответствии с этим изобретением может иметь область 28 опорной поверхности контакта площадью примерно 36,13 см2 (5,6 квадратных дюйма), тогда как типичный рельсовый крюковой болт, применяемый в настоящее время, имеет область опорной поверхности контакта площадью приблизительно 18,71 см2 (2,9 квадратного дюйма). В этом примере, усовершенствованный рельсовый крюковой болт 10 согласно этому изобретению имеет область 28 опорной поверхности контакта, которая более чем на 93% превышает соответствующую область в существующих рельсовых крюковых болтах. Как показано на фиг.1, по сравнению с существующими рельсовыми крюковыми болтами, используемыми в настоящее время, значительная часть увеличенной области 30 поверхности находится в нижней или нижерасположенной части рельсового крюкового болта 10, так что область 28 опорной поверхности контакта может контактировать и сцепляться с ниже или глубже расположенными частями шпалы. В этом варианте осуществления, усовершенствованный рельсовый крюковой болт 10 согласно этому изобретению может обеспечить улучшенную поддержку и опору, включая возможность их обеспечения в процессе снижения качества шпалы со временем.

На фиг.1A показано возможное поперечное сечение 32 стального элемента 34 (например, стального прутка или стержня), который можно использовать в качестве исходного материала для изготовления рельсового крюкового болта 10. Например, стальной элемент 34 вначале может быть, по существу, прямолинейным куском стали перед тем, как ему будет придана форма рельсового крюкового болта 10 во время процесса изготовления. Представленная форма поперечного сечения 32 характерна, по существу, на большей части вогнутого участка 20, ограниченного верхней поверхностью 22, нижней поверхностью 24 и боковыми поверхностями 26, показанными на фиг.1 и 1A. В некоторых воплощениях, область 28 опорной поверхности контакта может иметь площадь, по меньшей мере, 19,35 см2 (3,0 квадратных дюйма) и может быть выполнена так, что она простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути. В некоторых воплощениях, область 28 опорной поверхности контакта может иметь площадь примерно 35,48 см2 (5,5 квадратных дюймов). Эта усовершенствованная конструкция увеличивает область 28 опорной поверхности контакта в нижней части рельсового крюкового болта 10, что выгодно для того, чтобы сделать опору и срок службы закрепляемого верхнего строения пути более длительными и достичь такого улучшения без необходимости увеличения веса рельсовых крюковых болтов при этом. Например, конструкция рельсового крюкового болта 10 позволяет обойти требование дополнительного веса, которое понадобилось бы удовлетворить в противном случае, чтобы увеличить область 28 опорной поверхности контакта. Эта конструкция также позволяет избежать любого (являющегося результатом увеличения веса) нежелательного увеличения стоимости материалов готового рельсового крюкового болта 10, а также внесения значительных изменений в установочное оборудование.

На фиг.1В показано возможное поперечное сечение 36 измененной формы, которое можно использовать для головки 12 и хвостовой части 18 рельсового крюкового болта 10. В некоторых воплощениях, поперечное сечение 36 измененной формы может включать в себя расширенную контактную поверхность 38, которая может быть сформирована из стального элемента 34, изначально имеющего, по существу, прямоугольную форму поперечного сечения 32. По сравнению с ним, вогнутая форма поперечного сечения 36 измененной формы включает в себя расширенную контактную поверхность 38 и нерасширенную неконтактную поверхность 40, которая может быть по существу аналогичной нижней поверхности 24. В некоторых воплощениях, расширенная контактная поверхность 38 в головке 12 и хвостовой части 18 может обеспечивать увеличенную контактную область, где рельсовый крюковой болт 10 контактирует с железнодорожным рельсом (не показан) после установки рельсового крюкового болта 10. Рельсовому крюковому болту 10 можно придать увеличенную контактную поверхность 38, не увеличивая общий вес или количество материала, используемого при изготовлении. Причина заключается в том, что поперечное сечение 36 измененной формы отображает изменение формы стального элемента 34. В некоторых воплощениях, как показано посредством поперечного сечения 32, стальной элемент 34 имеет ширину примерно 1,65 см (0,65 дюйма) и высоту примерно 2,94 см (1,156 дюйма). Другие воплощения предусматривают отличающиеся размеры стального элемента 34. В некоторых воплощениях, как показано посредством поперечного сечения 36 измененной формы, стальной элемент 34 - после придания ему измененной формы во время процесса изготовления - имеет ширину примерно 2,54 см (1,0 дюйм) и высоту примерно 2,54 см (1,0 дюйм). Другие воплощения предусматривают отличающиеся размеры поперечного сечения 36 измененной формы.

Использование большей оси прутковой заготовки и внесение поперечного сечения вогнутой формы в головке 12 и губке 16 может обеспечить сопротивление текучести, т.е. сопротивление расширению раствора губки, тем самым поддерживая номинальную удерживающую силу, прикладываемую к рельсу, и уменьшая скольжение рельсовых крюковых болтов. Эти характеристики также могут привести к улучшенным рабочим параметрам во время повторного наложения рельсовых крюковых болтов.

В некоторых воплощениях, высота области 28 опорной поверхности контакта, которая «свисает» ниже плоскости 29, отображающей верх шпалы, и на которой рельсовый крюковой болт 10 контактирует со стороной шпалы, может составлять примерно 6,1 см (2,4 дюйма). В некоторых воплощениях, части рельсового крюкового болта 10, которые могут иметь форму поперечного сечения, согласующуюся с поперечным сечением 36 измененной формы, могут включать в себя головку 12 и хвостовую часть 18, обеспечивая модифицированный профиль 42 на рельсовом крюковом болте 10. Например, модифицированный профиль 42 может простираться от конца ушка 14 до точки 44а перехода, в которой форма поперечного сечения рельсового крюкового болта 10 согласуется с формой поперечного сечения 32. Аналогично, точка 44b перехода может отмечать точку вдоль рельсового крюкового болта 10, в которой оканчивается форма поперечного сечения вогнутого участка 20 - форма, согласующаяся с поперечным сечением 32. В точке 44b перехода форма поперечного сечения рельсового крюкового болта 10 переходит в форму, согласующуюся с поперечным сечением 36 измененной формы, характерным для наибольшей доли хвостовой части 18. Линии 46 контура в модифицированном профиле 42 соответствуют основным кривым 48 в поперечном сечении 36 измененной формы.

В некоторых воплощениях, средняя часть вогнутого участка 20 может иметь, например, высоту 48 примерно 2,94 см (1,156 дюйма), согласующуюся с высотой поперечного сечения 32 стального элемента 34. В некоторых воплощениях, толщина 49 сверху донизу существенной части головки 12 может составлять, например, по меньшей мере, около 2,22 см (0,875 дюйма), т.е. может быть равна результирующей высоте головки 12 после изгиба с формированием губки 16 во время процесса изготовления. В некоторых воплощениях, вырез 50, выполненный в хвостовой части 18, может иметь высоту 52 примерно 0,38 см (0,15 дюйма). В некоторых воплощениях, доля 54 хвостовой части 18, находящаяся за пределами выреза 50, может иметь длину в диапазоне примерно от 1 до 2 см (от 0,4 до 0,8 дюйма). В некоторых воплощениях, губка 16 может иметь, например, раствор 56 губки около 1,27 см (0,5 дюйма) - несколько меньший, чем толщина подошвы стандартного рельса, обеспечивая, например, отклонение губки 16 при установке и создание зажимающей силы, которая удерживает губку 16 по месту на рельсе. В некоторых воплощениях, расстояние 58 между наиболее отдаленными друг от друга концами губки 16 и выреза 50 может составлять, например, около 15,56 см (6,125 дюйма), и эта величина совпадает с шириной подошвы стандартного рельса. Например, раствору 56 в губке 16 можно придать размер, обеспечивающий простую и эффективную установку рельсового крюкового болта 10 на подошву стандартного рельса. В некоторых воплощениях, для рельсовых крюковых болтов 10, изготавливаемых для рельсов других размеров (например, для рельса размером 13,97 см (5,5 дюйма)), расстояние 58 между наиболее отдаленными друг от друга концами губки 16 и выреза 50 может быть другим (например, около 14,29 см (5,625 дюйма)).

На фиг.2 показано возможное продольное сечение установленного варианта рельсового крюкового болта 10 в соответствии с этим изобретением. Установленный рельсовый крюковой болт 10 соединяет рельс 60 со шпалой 62. Область 28 опорной поверхности контакта рельсового крюкового болта 10 может примыкать к краю шпалы 62 и может служить для опоры рельса 60 на шпалу 62. В некоторых воплощениях, на другой стороне шпалы 62 можно устанавливать еще один рельсовый крюковой болт 10. Рельс 60 покоится поверх рельсовой подкладки 64. Как показано на фиг.2, между рельсовым крюковым болтом 10 и рельсовой подкладкой 64 соединения нет.

На фиг.3A и 3B соответственно показаны этапы 66 и 68 моделирования возможного процесса придания вогнутой формы поперечного сечения 36 измененной формы головке 12 и хвостовой части 18. В некоторых воплощениях, поперечное сечение 36 измененной формы можно создавать, когда штамп 70, двигаясь вниз, вступает в контакт со стальным элементом 34 и отжимает стальной элемент 34 книзу, как показано направленными стрелками 72. На этом этапе моделирования, стальной элемент 34 имеет форму поперечного сечения, согласующуюся с поперечным сечением 32. В этом примере, стальной элемент 34 нагрет (например, до температуры около 1148,9 градусов Цельсия (2100 градусов Фаренгейта)), что и обеспечивает придание формы стальному элементу 34. В результате стальной элемент 34 можно отжать книзу, а нижний край стального элемента 34 можно, по существу, приплюснуть к твердой поверхности 74, как показано на фиг.3B. Таким образом, поперечному сечению 36 измененной формы можно придать вогнутую форму. В некоторых воплощениях, штамп 70 может иметь проем, по существу, колокольной формы, или такую форму может иметь его часть, а ширина проема при этом будет немного большей, чем ширина стального элемента 34.

На фиг.4 показан возможный процесс 400 изготовления рельсовых крюковых болтов 10 согласно этому изобретению. Пруток подают (402) в пресс. Пруток ориентируют так, что высота поперечного сечения прутка больше, чем ширина поперечного сечения прутка. Например, стальной элемент 34 можно подавать в пресс таким образом, что поперечное сечение стального элемента 34 окажется расположенным вертикально, как показано на поперечном сечении 32. В некоторых воплощениях, пруток можно передавать на первую станцию ковки. Каждый конец прутка куют (404), чтобы сформировать более короткий и более широкий профиль, при этом средний участок прутка оставляют имеющим исходный профиль. Например, во время такого процесса, как описанный в связи с фиг.3A и 3B, на концах стального элемента 34, формируют концы прутка, имеющие поперечное сечение 36 измененной формы, представляющей собой вогнутую форму, которые станут головкой 12 и хвостовой частью 18.

В некоторых воплощениях, пруток можно передавать на вторую станцию ковки. Далее придают форму (406) рельсовому крюковому болту. Например, рельсовому крюковому болту 10 можно придать изгибы на любом конце вогнутого участка 20. В некоторых воплощениях, пруток можно передавать на третью станцию ковки. На рельсовом крюковом болте формируют (408) губку и хвостовую часть. Например, губку 16 и хвостовую часть 18 можно формировать посредством третьей ковки, а в результате этого рельсовый крюковой болт 10 может достичь своей обычной формы. Около хвостовой части формируют (410) вырез. Например, обращаясь к фиг.2, отмечаем, что вырез 50 можно формировать в хвостовой части 18. Этапы в процессе 400 можно повторять для других рельсовых крюковых болтов (412). Например, можно формировать другие рельсовые крюковые болты 10 из стальных элементов 34. В некоторых воплощениях, на одних и тех же этапах изготовления на любой станции ковки можно одновременно подвергать обработке один или более рельсовых крюковых болтов 10. Например, возможна параллельная работа одной или нескольких технологических станций над рельсовыми крюковыми болтами. В некоторых воплощениях, головка, хвостовой и вогнутый участки можно формировать, когда температура рельсового крюкового болта 10 находится в диапазоне примерно от 1037,8 градусов Цельсия (1900 градусов Фаренгейта) до 1260,0 градусов Цельсия (2300 градусов Фаренгейта) (например, составляет 1148,9 градусов Цельсия (2100 градусов Фаренгейта)).

В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно передавать на станцию закалки. В некоторых воплощениях, станция закалки может включать в себя одну или более закалочных ванн, каждая из которых может содержать масло, смесь масел или некоторую другую смесь. В некоторых воплощениях, когда каждому рельсовому крюковому болту 10 придают его окончательную форму, его можно передавать на станцию закаливания. В некоторых воплощениях, на станцию закаливания можно передавать рельсовые крюковые болты 10, которым уже придана форма. Один или более рельсовых крюковых болтов закаляют (414). В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно извлекать из закалочной ванны для охлаждения. Рельсовые крюковые болты охлаждают (416). Охлажденные рельсовые крюковые болты подвергают отпуску (418). В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно подвергать отпуску при температуре, находящейся в диапазоне примерно от 371,1 градусов Цельсия (700 градусов Фаренгейта) до 537,8 градусов Цельсия (1000 градусов Фаренгейта). В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно подвергать визуальному контролю, испытывать и упаковывать. В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно подвергать визуальному контролю на предмет точности размеров. В некоторых воплощениях, рельсовые крюковые болты 10 можно испытывать на твердость (например, с учетом результатов термообработки), на сопротивление скольжению по рельсу и на стойкость к ударному воздействию (например, к ударам, наносимым по губке 16).

Для использования рельсового крюкового болта 10 согласно этому изобретению, рельсовый крюковой болт 10 можно устанавливать в верхнем строении железнодорожного пути вручную или с помощью машины. Ввиду выгодной конструкции, при которой увеличенная несущая поверхность обеспечивается без увеличения веса готового рельсового крюкового болта, рельсовый крюковой болт 10 согласно этому описанию можно приспособить к существующим способам установки и оборудованию для нее.

Другие варианты осуществления рельсового крюкового болта согласно этому описанию находятся в рамках объема притязаний прилагаемой формулы изобретения.

1. Рельсовый крюковой болт, содержащий
головку, хвостовую часть и вогнутый участок,
причем вогнутый участок содержит
верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и две боковые поверхности,
при этом каждая боковая поверхность содержит область опорной поверхности контакта,
при этом головка содержит изгиб вдоль длины упомянутой головки,
при этом хвостовая часть содержит вырез,
при этом каждая упомянутая область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности, по меньшей мере, 19,35 см2 (3 квадратных дюйма) и выполнена так, что простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) вниз от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути.

2. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором упомянутая область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности примерно 35,48 см2 (5,5 квадратных дюймов).

3. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором
головка также содержит расширенную верхнюю поверхность вдоль длины головки, а
хвостовая часть также содержит расширенную верхнюю поверхность вдоль длины упомянутой хвостовой части.

4. Рельсовый крюковой болт по п.3, в котором расширенная верхняя поверхность вдоль длины головки и расширенная верхняя поверхность вдоль длины хвостовой части сформированы из того же материала, по существу, прямоугольного поперечного сечения, который образует упомянутый вогнутый участок.

5. Рельсовый крюковой болт по п.4, в котором прямоугольное поперечное сечение материала имеет вертикальный размер примерно от 2,54 см до 3,30 см (от 1,0 дюйма до 1,3 дюйма) и горизонтальный размер примерно от 1,27 см до 1,91 см (от 0,5 дюйма до 0,75 дюйма).

6. Рельсовый крюковой болт по п.5, в котором прямоугольное поперечное сечение материала имеет вертикальный размер примерно 2,94 см (1,156 дюйма) и горизонтальный размер примерно 1,65 см (0,65 дюйма).

7. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором вогнутый участок имеет, по существу, прямоугольное поперечное сечение вдоль длины вогнутого участка.

8. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором каждая из боковых поверхностей вогнутого участка предусматривает вертикальный размер, который превышает горизонтальный размер верхней поверхности вогнутого участка.

9. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором область опорной поверхности контакта каждой из боковых поверхностей предусматривает контакт со стороной шпалы железнодорожного пути.

10. Рельсовый крюковой болт по п.1, который за счет того, что он содержит упомянутый изгиб вдоль длины упомянутой головки и вырез в хвостовой части, выполнен с возможностью сцепления с противоположными сторонами рельса железнодорожного пути.

11. Рельсовый крюковой болт по п.10, в котором раствор губки в упомянутом изгибе вдоль упомянутой длины упомянутой головки имеет размер примерно 1,27 см (0,5 дюйма), а упомянутый вырез имеет высоту примерно 0,38 см (0,15 дюйма).

12. Рельсовый крюковой болт по п.1, в котором вогнутый участок содержит, по меньшей мере, изгиб вогнутого участка между головкой и хвостовой частью.

13. Способ изготовления одного или более рельсовых крюковых болтов для верхнего строения железнодорожного пути, включающий в себя этапы, на которых
для каждого из одного или более рельсовых крюковых болтов
подают пруток в пресс, причем этот пруток ориентируют так, что высота поперечного сечения прутка больше, чем ширина поперечного сечения прутка,
куют каждый конец прутка для формирования на каждом конце более короткого и более широкого профиля, при этом средний участок оставляют имеющим исходный профиль,
придают форму рельсовому крюковому болту,
формируют губку и хвостовую часть на рельсовом крюковом болте, и
формируют вырез около хвостовой части,
закаливают упомянутый один или более рельсовых крюковых болтов,
охлаждают упомянутый один или более рельсовых крюковых болтов, и
осуществляют отпуск охлажденных рельсовых крюковых болтов,
при этом каждый рельсовый крюковой болт имеет опорную поверхность контакта площадью, по меньшей мере, 19,35 см2 (3,0 квадратных дюйма), выполненную так, что она простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути.

14. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя этапы, на которых
осуществляют визуальный контроль рельсовых крюковых болтов,
испытывают рельсовые крюковые болты и
упаковывают рельсовые крюковые болты.

15. Способ по п.13, в котором закалочная ванна содержит масло.

16. Способ по п.13, в котором головку, упомянутую хвостовую часть и вогнутые участки формируют при температуре в диапазоне примерно от 1037,8 градусов Цельсия (1900 градусов Фаренгейта) до 1260,0 градусов Цельсия (2300 градусов Фаренгейта), а отпуск охлажденного рельсового крюкового болта проводят при температуре в диапазоне примерно от 371,1 градусов Цельсия (700 градусов Фаренгейта) до 537,8 градусов Цельсия (1000 градусов Фаренгейта).

17. Способ по п.16, в котором головку, хвостовую часть и вогнутые участки формируют при температуре примерно 1148,9 градусов Цельсия (2100 градусов Фаренгейта), а отпуск охлажденных рельсовых крюковых болтов происходит при температуре примерно 426,7 градусов Цельсия (800 градусов Фаренгейта), по меньшей мере, в течение одного часа.

18. Способ установки рельсового крюкового болта на верхнем строении железнодорожного пути, включающий в себя этапы, на которых
осуществляют крепление рельса рельсовым крюковым болтом, содержащим область опорной поверхности контакта, выполненную с возможностью контакта со шпалой железнодорожного пути,
причем рельсовый крюковой болт содержит головку, хвостовую часть и вогнутый участок,
при этом вогнутый участок содержит верхнюю часть, нижнюю часть и две боковые поверхности,
причем каждая из боковых поверхностей содержит область опорной поверхности контакта,
при этом область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности, по меньшей мере, 19,35 см2 (3 квадратных дюйма) и
при этом увеличенная область опорной поверхности выполнена так, что простирается, по меньшей мере, на 3,81 см (1,5 дюйма) вниз от верха шпалы железнодорожного пути вдоль стороны шпалы железнодорожного пути в верхнем строении железнодорожного пути.

19. Способ по п.18, в котором область опорной поверхности контакта имеет площадь поверхности примерно 35,48 см2 (5,5 квадратных дюймов).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к рельсовому скреплению. Рельсовое скрепление содержит подрельсовую подкладку, выполненную в виде скобы (1), скрепленной болтами (5) с подрельсовым основанием (2), и рычага (7), ориентированного перпендикулярно продольной оси рельса (8) и одним концом шарнирно связанного посредством сайлент-блока (6) со скобой (1), а на другом конце имеющего площадку (9) для установки рельса (8), снабженную выступами (10), ограничивающими перемещение рельса в направлении, перпендикулярном оси пути.

Изобретение относится к промежуточному раздельному креплению рельсов и, в частности, к конструкции клеммы и рельсовой подкладки. Конструкция раздельного крепления рельсов включает две клеммы и рельсовую подкладку.

Изобретение относится к комплекту из направляющей пластины (1) для бокового крепления рельса (S) и клинового элемента (2) для регулирования положения рельса (S) относительно опоры (G), к которой прикреплена направляющая пластина (1) в положении монтажа.

Изобретение относится к конструкции рельсовой подкладки промежуточного раздельного крепления железнодорожных рельсов. Рельсовая подкладка состоит из плоского основания и двух реборд.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в железнодорожных путях магистрального и промышленного транспорта, метрополитенов и трамвайного хозяйства в сочетании с щебеночным балластным слоем.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к безболтовому рельсовому скреплению, которое содержит рельсовую подкладку, прикрепляемую к подрельсовому основанию, две головки для крепления рельса, амортизирующую подрельсовую прокладку, две пружинные В-образные клеммы, два монорегулятора, надавливающих на концевые усы клемм для осуществления прижатия рельса прямолинейной нарельсовой частью клемм.

Изобретение относится к конструкции промежуточного раздельного крепления железнодорожных рельсов. .

Изобретение относится к области рельсовых скреплений. .

Изобретение относится к строительству железных дорог, в частности к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, и предназначено для прикрепления рельсов к железобетонным шпалам.

Изобретение относится к устройствам крепления рельсов к твердому основанию с помощью упругого крепежного элемента (клеммы, прижимной пружины), изготовленного из стальной пластины или полосовой пружинной стали, и предназначено главным образом для крепления железнодорожных рельсов к бетонным шпалам.

Изобретение предназначено для крепления рельсов к железобетонным и деревянным шпалам с возможностью установки устройства, предотвращающего угон рельсов. В рельсовом скреплении согласно первому варианту выполнения металлическую подкладку под рельс помещают между двумя резиновыми прокладками.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к элементам верхнего строения пути. .

Изобретение относится к конструкции промежуточного раздельного крепления железнодорожных рельсов. В промежуточном раздельном креплении рельсов, включающем рельсовую подкладку с ребордами и две клеммы, на внешней поверхности от реборд по всей ширине рельсовой подкладки выполнены два полуцилиндрических углубления. В каждом углублении закреплен цилиндр, имеющий выступ под шпонку. Клемма имеет полуцилиндрическую поверхность и шпоночный паз, размеры которых равны соответствующим размерам углубления рельсовой подкладки и шпоночного выступа цилиндра. В предложенной конструкции рельсовой подкладки и клеммы разделены функции работы деталей. Полуцилиндрическое углубление рельсовой подкладки воспринимает усилие прижима рельса, обеспечивая угловые повороты клеммы и фиксацию ее в поперечном направлении относительно рельса. Шпоночное соединение между клеммой и цилиндром, закрепленным в углублении рельсовой подкладки, воспринимает напряжения, вызванные изменениями температуры окружающей среды. В результате упрощается технология изготовления деталей, повышается надежность крепления. 8 ил.
Наверх