ПОДКЛАДКА ПОДРЕЛЬСОВАЯ

Область техники
Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, в частности к подкладке подрельсовой, предназначенной для размещения под подошву рельса и установки на нее клеммы рельсового скрепления.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна подкладка подрельсовая (патент РФ №99490, опубликовано 20.11.2010 г.), выполненная цельной деталью и содержащая два подклеммных участка, между которыми расположен подрельсовый участок, ограниченный двумя центральными поперечными выступами, при этом каждый из указанных подклеммных участков ограничен с одной стороны краевым поперечным выступом и содержит центральное отверстие для установки крепежного элемента, два продольных выступа, первый ограничительный выступ, расположенный рядом с центральным отверстием между указанными продольными выступами с образованием свободных зон для размещения концевых участков клеммы, при этом второй ограничительный выступ расположен напротив первого ограничительного выступа и выполнен состоящим из двух отдельных частей, а продольные выступы выполнены L-образными и удлиненными так, что свободный край продольных выступов расположен дальше конца внешней стенки второго ограничительного выступа.
Выполнение второго ограничительного выступа состоящим из двух отдельных частей, является технологически сложной и трудозатратной процедурой. Выполнение продольных выступов L-образными предполагает наличие нескольких участков: прямого и загнутого - что также является сложно осуществимым технологически и, ко всему прочему, приводит к снижению надежности крепления конца клеммы.
Здесь также стоит отметить следующий факт. Плотное прилегание клеммы ко всем участкам продольных выступов и выполнение второго ограничительного выступа состоящим из двух частей приводит к попаданию мусора, грязи, песка, мазута, металлической пыли в промежутки под клеммой с ограниченной возможностью доступа для их очистки. Накопление мусора и образование наледей из снега в указанных областях в свою очередь приводит к неплотному прилеганию рельсов к подкладке и подкладки к шпале, что вызывает вибрацию подкладок в процессе дальнейшей эксплуатации и повышенному износу шпал. Кроме того, рельс постепенно смещается с подрельсового участка в сторону, что способствует уширению колеи и постепенному смещению рельсовой нити на нескольких шпалах, ввиду чего возможно возникновения аварийной ситуации и сход состава с рельсов.
Известна подкладка подрельсовая (патент РФ №138728, опубликовано 20.03.2014 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, выполненная цельной деталью и содержащая два подклеммных участка, между которыми расположен подрельсовый участок, ограниченный двумя центральными поперечными выступами, каждый из указанных подклеммных участков ограничен с одной стороны краевым поперечным выступом для удержания клеммы в монтажном положении и содержит центральное отверстие для установки крепежного элемента, два продольных выступа, первый и второй ограничительные выступы, расположенные против друг друга рядом с центральным отверстием и между указанными продольными выступами с образованием свободных зон для размещения концевых участков клеммы, при этом внутренние стенки первого и второго ограничительных выступов со стороны подрельсового участка выполнены сплошными, а противоположно расположенные внешние стенки первого и второго ограничительных выступов выполнены с выемками, направленными внутрь указанных выступов, продольные выступы выполнены L-образными и удлиненными так, что свободный край продольных выступов расположен дальше конца внешней стенки второго ограничительного выступа.
Наиболее близкому аналогу присущи те же вышеуказанные недостатки. Технологически сложное выполнение фигурных ограничительных выступов с выемками и наличие L-образных удлиненных выступов приводит к засорению и образованию наледей в зимний период в труднодоступных для очистки промежутках под клеммой, что требует регулярного контроля, а также снижает срок службы шпал и рельсов и может привести к развитию аварийной ситуации.
Технической проблемой заявляемой полезной модели является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания подкладки подрельсовой, обеспечивающей повышение срока службы рельсошпальной решетки при сохранении простоты монтажа подкладки.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности подкладки подрельсовой за счет упрощения ее конструкции и технологии изготовления, а также за счет обеспечения продуваемости участков крепления подкладки к рельсам.
Технический результат достигается при использовании подкладки подрельсовой, выполненной цельной деталью и содержащей два подклеммных участка, между которыми расположен подрельсовый участок, ограниченный двумя центральными поперечными выступами, каждый из указанных подклеммных участков ограничен с одной стороны краевым поперечным выступом для удержания клеммы в монтажном положении и содержит центральное отверстие для установки крепежного элемента, два продольных выступа, первый и второй ограничительные выступы, расположенные напротив друг друга рядом с центральным отверстием и между указанными продольными выступами с образованием свободных зон для размещения концевых участков клеммы, при этом внутренние стенки первого и второго ограничительных выступов со стороны подрельсового участка и противоположно расположенные внешние стенки первого и второго ограничительных выступов выполнены сплошными, а продольные выступы выполнены укороченными так, что свободный край продольного выступа расположен между первым и вторым ограничительным выступами.
Выполнение внутренних и внешних стенок первого и второго ограничительных выступов сплошными без локальных выемок и других дополнительных частей, а также выполнение продольных выступов состоящими только из одной части обеспечивает упрощение технологических операций по изготовлению подкладки подрельсовой, что упрощает ее конструкцию и повышает надежность при эксплуатации.
Также при установке подкладки в проектное положение попадание внутрь крепежного соединения засорителей (мусора и грязи) исключается за счет наличия наклонных приливов между первым и вторым ограничительными выступами.
Выполнение продольных выступов укороченными так, что свободный край продольного выступа расположен между первым и вторым ограничительным выступами, обеспечивает надежную фиксацию подкладки к рельсу и при этом позволяет получить промежуток между концами клеммы и краем продольного выступа, обеспечив таким образом естественную продуваемость этого участка подкладки подрельсовой. Очищению воздухом подвергаются также и внешние стенки первого и второго ограничительного выступов, которые выполнены сплошными без локальных выемок.
Такое конструктивное решение уменьшает вероятность застревания и накопления мусора и грязи под клеммой и подошвой рельса и обеспечивает поддержание такого же плотного прилегания рельса к подкладке и подкладки к шпале, как это было выполнено изначально при монтаже рельсошпальной решетки. Таким образом, заявленная конструкция подкладки подрельсовой обеспечивает надежную взаимосвязь и фиксацию всех элементов между собой, что исключает их смещение в поперечном и продольном направлениях при воздействии ударных нагрузок в процессе эксплуатации подкладки, что улучшает эксплуатационные качества, повышает надежность и увеличивает срок службы межремонтный срок службы всех составляющих частей рельсошпальной решетки.
В частных случаях выполнения подкладка подрельсовая может быть выполнена следующим образом.
Внутренние стенки первого и второго ограничительных выступов со стороны подрельсового участка и противоположно расположенные внешние стенки первого и второго ограничительных выступов могут быть выполнены сплошными с округлой формой.
Продольные выступы могут быть выполнены так, что их длина не превышает  длины подклеммного участка. При этом внешняя стенка каждого из продольных выступов может быть выполнена наклонной с образованием бокового ребра жесткости.
Верхняя поверхность подрельсового участка и нижняя поверхность подкладки могут иметь углубления, выполненные в виде противоужимной сетки, для исключения дефектов и создания ровной поверхности при литье, что обеспечивает упрощение технологии изготовления подкладки, а также снижает массу изделия.
Боковая торцевая стенка подкладки со стороны краевого поперечного выступа может быть выполнена с центральным выступом, нижними выступами и углублениями между центральным выступом и каждым из нижних выступов. За счет выполнения указанных выступов и углублений подкладка опирается на упорные плоскости и углубления в подрельсовых площадках железобетонной шпалы в местах наибольшей концентрации напряжений. Такое конструктивное выполнение боковой торцевой стенки позволяет сэкономить материал и упростить технологию производства.
Краевой поперечный выступ представляет собой наклонную стенку, расположенную под углом к поверхности подклеммного участка. При этом переход между указанной наклонной стенкой и торцевой боковой стенкой выполнен суженным и скгругленным. Такое выполнение краевого поперечного выступа заостренным позволяет при обеспечении надежной фиксации подкладки позволяет упростить монтаж и демонтаж клеммного соединения.
Также в одном из вариантов выполнения, заявляемая подкладка подрельсовая может иметь регулировочные скобы, охватывающие поперечные выступы и позволяющие расширить диапазон регулировки узла скрепления подкладки с рельсом и шпалой в два раза.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведен общий вид подкладка подрельсовая.
На фиг. 2 приведен вид подкладки подрельсовой сверху.
На фиг. 3 приведен вид подкладки подрельсовой сбоку.
На фиг. 4 приведен вид подкладки подрельсовой снизу.
На фиг. 5 приведен вид подкладки подрельсовой с торца.
На фиг. 6 показан участок верхнего строения железнодорожного пути с подкладкой подрельсовой.
На фиг. 7 показан поперечный разрез подкладки подрельсовой в области центрального отверстия с двусторонней конусностью.
Позициями на чертежах обозначены следующие элементы:
1 - подклеммный участок;
2 - подрельсовый участок;
3 - поперечный выступ;
4 - рельс;
5 - боковый вырез;
6 - клемма;
7 - краевой поперечный выступ;
8 - центральное отверстие;
9 - крепежный элемент;
10 - продольный выступ;
11 - первый ограничительный выступ;
12 - второй ограничительный выступ;
13 - нижний участок рельса;
14 - внутренняя стенка первого ограничительного выступа;
15 - внутренняя стенка второго ограничительного выступа;
16 - внешняя стенка первого ограничительного выступа;
17 - внешняя стенка второго ограничительного выступа;
18 - свободный край продольного выступа;
19 - внешняя стенка продольного выступа;
20 - верхняя поверхность подрельсового участка;
21 - углубления на верхней поверхности подрельсового участка;
22 - нижняя поверхность подкладки подрельсовой;
23 - углубления на нижней поверхности подкладки подрельсовой;
24 - шпала;
25 - боковая торцевая стенка;
26 - центральный выступ;
27 - нижние выступы;
28 - углубления между центральным выступом и нижними выступами;
29 - наклонная стенка краевого поперечного выступа;
30 - переход краевого поперечного выступа;
31 - наклонные приливы между первым и вторым ограничительным выступами;
32 - двусторонняя конусность центрального отверстия подкладки.
Подкладка подрельсовая (фиг. 1-5) выполнена цельной деталью, приближенной в плане к прямоугольной форме. Подкладка подрельсовая содержит два подклеммных участка 1 и расположенный между ними подрельсовый участок 2, который с двух сторон ограничен поперечными выступами 3, предназначенными для ограничения боковых перемещений рельса 4. Каждый из указанных поперечных выступов 3 выполнен с боковыми вырезами 5 для установки клемм 6.
Каждый из подклеммных участков 1 с одной стороны ограничен поперечным выступом 3, а с противоположной стороны - краевым поперечным выступом 7, ограничивающим смещение клеммы 6 вдоль продольной оси подкладки подрельсовой.
Каждый из подклеммных участков 1 содержит центральное отверстие 8 для установки крепежного элемента 9, два продольных выступа 10, расположенных вдоль продольной оси подкладки подрельсовой, первый 11 и второй 12 ограничительные выступы, предназначенные для ограничения усилия прижатия клеммы 6 к нижнему участку 13 рельса 4. Первый 11 и второй 12 ограничительные выступы максимально приближены к центральному отверстию 8 и расположены друг против друга и между продольными выступами 10 с образованием свободных зон для размещения концевых участков клеммы 6. При этом внутренние стенки 14 и 15 первого 11 и второго 12 ограничительного выступа соответственно, как противоположно расположенные им внешние стенки 16 и 17 первого 11 и второго 12 ограничительных выступов соответственно выполнены сплошными и с округлой формой.
Продольные выступы 10 выполнены укороченными таким образом, что свободный край продольного выступа 18 расположен между первым 11 и вторым 12 ограничительными выступами. При этом длина продольных выступов не превышает  длины подклеммного участка 1. В частном случае выполнения внешняя стенка 19 продольных выступов 10 выполняется наклонной.
Верхняя поверхность подрельсового участка 20 в частном случае выполнения имеет углубления 21. Нижняя поверхность подкладки подрельсовой 22 также может иметь углубления 23. Указанные углубления выполнены в виде противоужимной сетки.
Осуществление полезной модели
Подкладка подрельсовая устанавливается между шпалой 24 и рельсом 4 в узле промежуточного рельсового скрепления верхнего строения железнодорожного пути с целью восприятия и гашения динамических нагрузок при движении подвижного состава. Более точно, подкладка подрельсовая направлена верхней поверхностью подрельсового участка 20 к подошве рельса 4, а нижней поверхностью 22 - к шпале 24 (фиг. 6).
Подкладка подрельсовая имеет боковые торцевые стенки 25, предназначенные для упора в наклонные боковины постели шпалы 24.
Боковая торцевая стенка 25 со стороны имеет центральный выступ 26, нижние выступы 27 и углубления 28 между ними (фиг. 5). За счет этого обеспечивается надежная фиксация подкладки с равномерным распределением нагрузки по всей ее поверхности, а также исключается смещение подкладки вдоль шпалы 24.
Краевой поперечный выступ 7 выполнен суженным и заостренным. Он содержит наклонную стенку 29, расположенную под углом к поверхности подклеммного участка 2. При этом переход 30 между указанной наклонной стенкой и торцевой боковой стенкой выполнен скругленным.
Между первым 11 и вторым 12 ограничительными выступами выполнены с наклонными приливами 31, которые при установке подкладки в проектное положение исключают попадание внутрь крепежного соединения засорителей (мусора и грязи).
Центральное отверстие 8 выполняется с двусторонней конусностью 32. При этом при литье с двух сторон выставляют конусный стержень и заливают с использованием сборной оснастки. При этом упрощается технология изготовления подкладки за счет того, что применяется многоразовый элемент формы позволяющий повысить точность литья, а также уменьшается время на подготовку производства (фиг. 7).
Крепежные элементы 9 могут представлять собой закладные болты с гайками или шурупы, или винты или другие крепежные устройства, выполняющие аналогичную функцию с аналогичным результатом.
Крепежные болты 9 устанавливаются в центральное отверстие 8 и с двух сторон фиксируются первым 11 и вторым 12 ограничительными выступами, сплошные внутренние стенки 14 и 15 которых плотно прилегают к внешней поверхности крепежных болтов 9.
Клемма 6 устанавливается таким образом, что между укороченными продольными выступами 10 и концами клеммы 6 остаются промежутки, которые также естественным образом продуваются воздухом и таким образом самоочищаются.
Кроме того, конструкция заявляемой литой подкладки подрельсовой может быть выполнена с регулировочными скобами с толщиной до 8 мм, охватывающими поперечные выступы 3. При этом регулировочные скобы устанавливаются со стороны подрельсового участка подкладки, а их загнутые концы охватывают поперечные выступы в области боковых вырезов 5. Данный вариант выполнения позволяет расширить диапазон регулировки узла скрепления подкладки с рельсом и шпалой в два раза (фиг. 8, 9).
Заявляемая подкладка может быть выполнена методом отливки из высокопрочного чугуна, например, из марки ВЧ 50 по ГОСТ 7293-85.
Заявленная подкладка подрельсовая позволяет значительно снизить вибрации подкладок и износ шпал, также снизить вероятность смещения рельса с подрельсового участка, что обеспечивает высокую надежность при эксплуатации, повышает межремонтный срок службы всех составляющих частей рельсошпальной решетки и снижает риск развития аварийной ситуации.