БЛОК НАШПАЛЬНЫЙ

Область техники
Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, в частности к элементу узла промежуточного рельсового скрепления, а именно к блоку, предназначенному для установки на шпалу.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна нашпальная прокладка промежуточного рельсового скрепления, предназначенная для установки между шпалой и подрельсовой подкладкой (аналог - см. Железнодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко и др., М.: Транспорт, 1999, 405 стр.). Нашпальная прокладка выполнена в виде пластины из резины или резинокорда.
Из уровня техники известна нашпальная прокладка промежуточного рельсового скрепления (аналог - патент RU 2391455, МПК E01B 9/68, публ. 10.06.2010), изготовленная из упругого материала в виде прямоугольной пластины с отверстиями для размещения крепежных элементов и пазами между фигурами элементов поверхностей. Прокладка устанавливается между шпалой и подрельсовой подкладкой. Верхняя поверхность прокладки выполнена двухуровневой и контактирует с упомянутой подкладкой. Первый уровень представляет собой шестигранники, а второй уровень представляет собой цилиндрические выступы со сферической торцевой поверхностью.
Из уровня техники известна нашпальная прокладка (аналог -патент RU 81734, МПК E01B 9/68, публ. 27.03.2009), выполненная в виде набора, расположенных горизонтально один над другим и соединенных между собой слоев упругих элементов, при этом опорная поверхность нижнего элемента выполнена гладкой или профилированной с возможностью обеспечения постоянной площади контакта и жесткости.
Описанные выше нашпальные прокладки позволяют регулировать положение рельсов по высоте посредством пучинных подкладок. Однако в районах вечной мерзлоты конструкция вышеописанных нашпальных прокладок не обеспечивает надежность рельсового скрепления, поскольку под действием вибраций, температурных перепадов, балластных и грунтовых пучин подрельсовые и пучинные подкладки могут изменять свое конструктивно заданное положение. Кроме того, демонтаж и повторный монтаж рельсового скрепления увеличивает трудоемкость выравнивания рельсовых путей в продольном профиле, а повторный монтаж приводит к появлению новых отверстий под крепежные элементы (костыли) в шпале, что существенно снижает срок эксплуатации шпалы.
В процессе анализа патентной и научно-технической литературы ближайший аналог не выявлен.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на разработку нашпального блока, обеспечивающего надежность рельсового скрепления в районах вечной мерзлоты, где происходит пучение промерзающего балластного слоя и грунтов земляного полотна.
Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности рельсового скрепления в районах вечной мерзлоты, где существует проблема выравнивания рельсовых путей в продольном профиле.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы полезной модели.
Сущность полезной модели заключается в том, что блок нашпальный выполнен цельной деталью с основанием, на котором расположены два поперечных выступа, ограничивающих центральный участок для установки подрельсовой и пучинных подкладок, в основании центрального участка выполнены, по меньшей мере, два отверстия для установки крепежных элементов, посредством которых осуществляется крепление подрельсовой подкладки к блоку нашпальному, с противоположных сторон от центрального участка расположены боковые участки, снабженные элементами жесткости, соединяющими поперечные выступы с основанием.
Отверстия для крепежных элементов могут быть смещены в противоположные стороны относительно продольной оси блока.
Элементы жесткости представляют собой продольные ребра треугольной формы.
Блок нашпальный может быть выполнен из композитного материала, например, полиамида со стеклонаполнением.
Противоположные торцевые участки основания блока выполнены со скосом.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности ″новизна″.
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности ″промышленная применимость″. При этом промышленный выпуск предложенного блока нашпального возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий и материалов.
Сущность технического решения поясняется фигурами:
фиг. 1 - изображен блок нашпальный (общий вид);
фиг. 2 - изображен вид A на фигуру 1;
фиг. 3 - изображен вид B на фигуру 2;
фиг. 4 - изображен вид C на фигуру 2;
фиг. 5 - схематично изображен участок промежуточного рельсового скрепления с блоком нашпальным.
На вышеуказанных фигурах изображены:
1 - блок нашпальный;
2 - основание;
3 - поперечный выступ;
4 - центральный участок;
5 - боковой участок;
6 - элементы жесткости;
7 - отверстие;
8 - шпала;
9 - торцевой участок основания;
10 - подрельсовая подкладка;
11 - рельс;
11a - подошва рельса;
11b - головка рельса;
12 - пружинная клемма;
13 - крепежный элемент;
14 - пучинная подкладка;
L - продольная ось.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание блока нашпального носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Блок нашпальный 1 (далее - блок) выполнен цельной монолитной деталью с продольной осью L и содержит основание 2, на котором расположены два поперечных выступа 3, ограничивающих центральный участок 4, с противоположных сторон которого расположены боковые участки 5 (см. фиг. 1-4).
Боковые участки 5 снабжены элементами жесткости 6, соединяющими поперечные выступы 3 с основанием 2, что препятствует образованию трещин в поперечных выступах 3 и повышает надежность последних. В конкретном примере исполнения элементы жесткости 6 представляют собой продольные ребра треугольной формы.
Центральный участок 5 содержит, по меньшей мере, два отверстия 7, выполненные сквозными в основании 2 и расположенные между поперечными выступами 3. Отверстия 7 могут быть расположены на одной оси, например, продольной оси L блока 1, или смещенными в противоположные стороны относительно упомянутой продольной оси L, как изображено на фигуре 3. Для шпал 8, выполненных из древесины, желательно использовать блок 1 со смещенными относительно продольной оси L отверстиями 7 (см. фиг. 3), что снижает возможность образования продольных трещин в теле шпалы 8.
Противоположные торцевые участки 9 основания 2 могут быть выполнены со скосом.
Для снижения массы блока 1 с нижней стороны его основания 2 могут быть выполнены выемки, образующие ячеистую структуру.
Вышеописанный блок 1 может быть выполнен по существующей отработанной технологии методом литья под давлением из композитного материала, например полиамида со стеклонаполнением, или из другого высокопрочного материала.
В конструкции верхнего строения железнодорожного пути (см. фиг. 5) вышеописанный блок 1 установлен в углубленной постели шпалы 8, при этом в центральном участке 4 на основании 2 между поперечными выступами 3 размещена подрельсовая подкладка 10, на которой установлен рельс 11 и две пружинные клеммы 12, прижимающие с двух сторон подошву 11a рельса 11. Посредством крепежных элементов 13, расположенных в отверстиях 7 основания 2 блока 1, подрельсовая подкладка 10 соединена с блоком 1, а упомянутый блок 1 соединен со шпалой 8. Упомянутые крепежные элементы 13 могут представлять собой болты или винты, или другие аналогичные устройства, выполняющие аналогичную функцию с аналогичным результатом.
Вышеописанный блок 1 разработан, преимущественно, для районов вечной мерзлоты, где происходит пучение промерзающего балластного слоя и грунтов земляного полотна и существует проблема выравнивания рельсовых путей в продольном профиле на участках пути, преимущественно, с деревянными шпалами. В зависимости от высоты подъема рельсового пути на основание 2 центрального участка 4 блока 1 под подрельсовую подкладку 10 устанавливается одна или несколько пучинных подкладок 14, посредством которых регулируют высоту головки 11b рельса 11. Поперечные выступы 3 блока 1 препятствуют смещению пучинных подкладок 14 и подрельсовой подкладки 10 вдоль шпалы 8, что позволяет сохранить весь узел промежуточного рельсового скрепления и, соответственно, ширину колеи в проектно заданном положении.
Таким образом, вышеописанный блок 1 повышает эксплуатационную надежность рельсового скрепления в районах вечной мерзлоты, где существует проблема выравнивания рельсовых путей в продольном профиле на участках пути с деревянными шпалами. Кроме того, блок 1 позволяет устанавливать пучинные подкладки 14 без полного демонтажа рельсового скрепления, что упрощает и ускоряет техническое обслуживание рельсовых путей.