УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СХОДА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА КРИВОЛИНЕЙНОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ МАЛОГО РАДИУСА И БОКОВОГО ИЗНОСА РЕЛЬСОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к железнодорожному пути на криволинейных участках, в частности, подъездному железнодорожному пути малого радиуса менее 250 м. Устройство для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути и бокового износа рельсов содержит рельс, контррельсовый уголок, установленный сбоку рельса и закрепленный вертикально через шейку на опорной стойке с ребрами жесткости контррельсовой подкладки при помощи разъемного соединения, контррельсовая подкладка установлена и крепится на шпале под рельсом и рельсовой подкладкой, а также средство крепления устройства, при этом рельсовая подкладка в месте установки рельса выполнена с уклоном в сторону контррельсового уголка.
При прохождении железнодорожным транспортным средством кривых участков железнодорожного пути малого радиуса, возникают горизонтальные поперечные силы, что приводит к внешнему сдвигу наружной нити железнодорожной колеи, интенсивному износу боковой поверхности внутренних головок внешних рельсов и подрезанию реборд или бандажа колес железнодорожного транспортного средства.
Известны различные средства, обеспечивающие снижение износа боковой поверхности внутренних головок внешних рельсов и, соответственно, безопасность движения железнодорожного транспортного средства, включающие установку на криволинейных участках контррельсов или контррельсовых уголков, в качестве которых используют обычные рельсы, уголки или специальный прокат (см., например, патенты Великобритании номера 366388, 631060, 2424439; европейский патент №0725184).
Известна установка контррельсов у внутренней нити на криволинейном участке пути (Г.М. Шахунянц. Путь и путевое хозяйство. "Государственное транспортное железнодорожное издательство", М., 1949, с.264). Рельсы внутренней нитки кривой и контррельсы устанавливаются на общих подкладках и соединяются друг с другом болтами. В местах болтовых соединений между рельсом и контррельсом установлены вкладыши. Они обеспечивают расчетную ширину желоба из условия, что колеса, катящиеся по наружной нитке, не прижимаются своими гребнями к боковой поверхности рельса, поскольку поперечные усилия полностью воспринимаются контррельсом и соединенной с ним болтами внутренней ниткой. Недостатком известного устройства является то, что контррельсы на криволинейном участке непосредственно связаны с рельсами внутренней нити с помощью вкладышей и болтовых соединений, вследствие чего стабильность рельсовой колеи нарушается, что приводит к снижению надежности его работы.
Известно устройство для предотвращения сходов с железнодорожного пути транспортного средства, содержащее рельс, контррельс, расположенный сбоку рельса, подкладку, установленную под рельсом и контррельсом, и элементы их крепления, при этом подкладка в месте установки контррельса выполнена с уклоном в сторону рельса (авт.св. СССР №998625, МПК E01B 5/18, публикация 1983 г.). Указанное устройство обладает повышенной металлоемкостью и трудоемкостью изготовления. Известно устройство. Контррельсы укладывают на одном уровне с путевыми рельсами или устанавливают их выше путевых рельсов. Для обеспечения расчетной ширины желобов в процессе эксплуатации применяют различные конструкции контррельсовых подкладок и вкладышей (В.Ф. Яковлев, Б.А. Евдовкимов, В.Е. Евдокимов, В.Е. Парунакян, А.Н. Перцев. Путь и путевое хозяйство промышленных железных дорог. М.: Транспорт, 1990, с.85). К недостаткам известного устройства можно отнести то, что ребро жесткости вертикальной опорной стойки имеет недостаточный момент инерции для обеспечения прочности и устойчивости конструкции контррельса при воздействии колес железнодорожного транспортного средства.
Известно устройство для предупреждения бокового износа рельсов в кривых, обеспечивающее равномерность распределения поперечных сил между внутренней и наружной нитями рельсовой колеи. Устройство содержит контррельс, жестко сочлененный с рельсами внутренней нити колеи и соединенный с шейкой рельсов наружной нити колеи с помощью распорок (патент РФ №2114946, МПК E0B 5/18, публикация 1998 г.). К недостаткам известного устройства относится недостаточно высокая прочность конструкции при поперечных нагрузках, обусловленная малой опорной поверхностью тумб, жестко закрепленных на внутренних концах рельсовых подкладок, на которых установлены контррельсы.
Известно устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, содержащее контррельс и контррельсовую подкладку, имеющую единую опорную поверхность для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи с расположенными на ней ребордами для крепления рельса и упорами для крепления контррельса, при этом верхняя поверхность контррельсовой подкладки на участке между ребордами выполнена с подуклонкой 1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи (патент РФ №82225, МПК E01B 5/18, публикация 2009 г. Известное устройство обладает повышенной трудоемкостью в изготовлении.
Известно наиболее близкое к заявляемой полезной модели и выбранное в качестве прототипа устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых. Известное устройство содержит контррельс и контррельсовую подкладку, имеющую единую опорную поверхность для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи. На контррельсовой подкладке расположены реборды для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упоры для крепления контррельса.
Между контррельсом и упорами расположены шайбы, позволяющие регулировать зазор между боковой гранью рельса внутренней нити рельсовой колеи и рабочей поверхностью контррельса. В качестве контррельса использован контррельсовый уголок (патент РФ №61295 на полезную модель «Устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых», МПК E01B 5/18, опубл. 27.02.2007). Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает исключение вертикального волнообразного износа и смятия рельсов внутренней нити.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение надежности рельсовой колеи в кривых участков железнодорожного пути малого радиуса, повышение безопасности движения железнодорожного транспортного средства при его движении на криволинейных участках за счет увеличения жесткости и надежности конструкции устройства.
Технический результат, достигаемый в результате использования заявляемой полезной модели, заключается в повышение надежности и безопасности движения железнодорожного транспортного средства посредством увеличения жесткости и устойчивости конструкции контррельса, устанавливаемого на криволинейных участках железнодорожного пути малого радиуса, предотвращения схода железнодорожного транспортного средства, исключения бокового износа рельсов внутренней нити, а также вертикального, волнообразного износа и смятия рельсов внутренней нити.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем. Устройство для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути малого радиуса и бокового износа рельсов, содержит рельс, контррельсовый уголок, установленный сбоку рельса и закрепленный вертикально через шейку на опорной стойке с ребрами жесткости контррельсовой подкладки при помощи разъемного соединения. Контррельсовая подкладка установлена и крепится на шпале под рельсом и рельсовой подкладкой, а также средство крепления устройства, при этом рельсовая подкладка в месте установки рельса выполнена с уклоном в сторону контррельсового уголка. Средство крепления устройства установлено на каждой второй или на каждой четвертой шпале участка железнодорожного пути.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано предлагаемой устройство; на фиг.2 - вид устройства сверху.
Устройство включает рельс внутренней нити рельсовой колеи, контррельсовый уголок 2 установленный внутри рельсовой колеи, контррельсовую подкладку 1, рельсовую подкладку, установленную под рельсом. Рельсовая подкладка имеет реборды для крепления рельса. В качестве рельсовой подкладки используется типовая подкладка для крепления рельсов к деревянным шпалам (например, Д-50, Д-65, Д-43). Верхняя поверхность рельсовой подкладки на участке между ребордами выполнена с подуклонкой 1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи. Контррельсовая подкладка 1 содержит опорную стойку с ребрами жесткости. Опорная стойка соединена с шейкой контррельсового уголка 2 расположенного вертикально болтовым соединением. Опорная стойка закреплена на контррельсовой подкладке 1, расположенной на шпале под рельсовой подкладкой, и выступающей за ее линейные габариты. Контррельсовая подкладка 1 крепится совместно с рельсовой подкладкой к шпале костылями и путевыми шурупами 4.
Контррельсовая подкладка 1 размещается на каждой второй или на каждой четвертой шпале колеи.
Устройство для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути малого радиуса и бокового износа рельсов работает следующим образом.
При движении железнодорожного транспортного средства в кривых участках пути малого радиуса под действием центробежных сил каждая колесная пара внутренней поверхностью колеса упирается в рабочую поверхность контррельсового уголка 1, который способен воспринимать большие нагрузки, так как надежно закреплен на опорной стойке на контррельсовой подкладке 1 имеющая большую опорную поверхность.
Наличие на верхней поверхности контррельсовой подкладки подуклонки 1/20 в сторону оси пути, соответствующей типовой конструкции железнодорожного пути ЦП-754 от 01.07.2000 МПС РФ, обеспечивает оптимальное прилегание колес к рельсам. Наличие подукпонки 1/20 по внутренней нити не вызывает дополнительной нагрузки на установленный контррельсовый уголок, исключает контакт реборд колес тележек железнодорожного транспортного средства с головкой рельса наружной нити рельсовой колеи и боковой износ рельсов упорной нити, а также вертикальный и волнообразный износы и смятие головки рельса внутренней нити. Кроме того, исключается пробуксовка колесной пары по внутренней нити.
Предложенная полезная модель может применяться на криволинейных участках пути малого радиуса с любым типом рельсов (Р-50, Р-43, Р-65) и радиусом кривой от 60 до 250 м.
Расчеты показывают, что благодаря предложенному техническому решению достигается увеличение жесткости и устойчивости конструкции контррельсового узла, что, в свою очередь, обеспечивает высокую надежность прохождения железнодорожного транспортного средства с установленной скоростью не менее 10-15 км/час на рельсовых путях необщего пользования.