СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЛЬСОВ С КОСОЙ СРЕЗКОЙ ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к совершенствованию конструкции стыкового соединения рельсов, и может быть использована в устройствах с направляющими качения.
Известны стыковые соединения рельсов двухголовыми накладками с торцами рельсов, перпендикулярно срезанными в отношении продольной оси рельса. Накладки размещаются в пазухах рельсов. Шейки накладок стягиваются болтовыми соединениями, при этом усилия от затяжки стыковых болтов передаются головкам рельсов, которые создают вертикальное растяжение шеек рельсов. При прохождении колесом рельсового стыка эти усилия складываются с ударными нагрузками, что приводит к усталостному разрыву шеек рельсов около болтовых отверстий у стыка (см. «Путь и безопасность движения поездов» / В.И.Болотин и др. // под ред. В.Я.Шульги. М.: Транспорт, 1994. С.67-68). Недостатком известных конструкций стыковых соединений рельсов накладками является то, что их устройство не обеспечивает прямолинейности в допустимых пределах концов рельсов при нагрузках в условиях эксплуатации железнодорожного пути. Прогнутость концов рельсов приводит к разрушению головок рельсов в месте стыка, к усталостному разрыву шеек рельсов (см. «Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения» / А.Ф.Золотарский и др. // под ред. М.А.Чернышева. М.: Транспорт, 1964. С.96-101).
Известно стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы рельса. Соединение включает стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, (см. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: учебник / Г.М.Шахунянц. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1969. С.220-223). При прохождении стыковой впадины, выполненной под углом приблизительно 45° к продольной оси рельсов, поверхность катания колеса взаимодействует одновременно с головками в концевых частях принимающего и отдающего рельсов. Это способствует снижению ударного воздействия колеса по рельсам.
Однако, при подходе поверхности катания колеса к уступу принимающего рельса, прогибе рельса колесо взаимодействует с уступом отдающего рельса, при этом возникают поперечные силы, которые стремятся раздвинуть рельсы в зоне стыка. Такое воздействие особенно опасно при ослаблении усилий болтовых соединений рельсов с накладками, так как сопровождается поперечным сдвигом торцовым поверхностей косого среза, их смятием. Это снижает несущую способность стыкового соединения с косой срезкой рельсов торцов, повышает ударно-динамическое взаимодействие колеса и рельса.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении несущей способности стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей в условиях увеличения нагрузки на ось грузового вагона и роста скорости движения подвижного состава.
Указанный технический результат достигается тем, что стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы концевых частей принимающего и отдающего рельсов, включающее стыковые накладки и болтовые соединения накладок с рельсами, содержит в пазухах рельсов и накладок между стержнями болтов болтовых соединений упругие прокладки, каждая из которых выполнена с центральным выступом, взаимодействующим с шейкой рельса в зоне острого среза рельса, и боковыми выступами, опирающегося на внутреннюю поверхность пазуха накладки в зоне болтовых соединений, при этом упругие прокладки обеспечивают постоянное контактирование поверхностей срезов концевых частей принимающего и отдающего рельсов.
На фиг.1 изображен вид сверху на стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей с местным разрезом, вскрывающим положение упругой прокладки в зоне болтового скрепления рельсов. На фиг.2 изображено поперечное сечение соединения рельсов - сечение А-А на фиг.1, повернутое на 90°.
Стыковое соединение рельсов включает концевые части 1 и 2 рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей 3 и 4, выполненных в виде плоских поверхностей, перпендикулярных основанию подошв рельсов, болтовые скрепления 5 и 6 рельсов 1 и 2 с накладками 7 и 8. В пазухах рельсов и накладок между стержнями болтов размещены упругие прокладки 9 и 10 с центральными выступом 11 и боковыми выступами 12.
При установке накладок пазухи накладок фиксируют симметричное положение выступов прокладок, стержни болтов определяют положение прокладок вдоль концевых частей рельсов. При скреплении рельсов с накладками болтовыми соединениями накладки деформируют упругие зоны прокладок, сжимают плоские поверхности скосов концевых частей принимающего и отдающего рельсов дополнительными силами, обеспечивая контакт поверхностей срезов при их относительном перемещении от температурных деформаций рельсов.
При подходе железнодорожного колеса к уступам и проходе стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей силы трения в контактирующих поверхностях и беззазорная стыковка плоских поверхностей срезов при воздействии упругих сил прокладок уменьшают величину относительных вертикальных смещений концевых частей принимающего и отдающего рельсов. Это снижает действие поперечных сил, стремящихся раздвинуть рельсы в зоне стыкового соединения.
Таким образом, предложенное конструктивное устройство стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей обеспечивает снижение интенсивности изнашивания поверхностей в стыке рельсов, уменьшение силового ударно-динамического взаимодействия колеса и рельса.