УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ И УМЕНЬШЕНИЯ БОКОВОГО ИЗНОСА РЕЛЬСОВ В КРИВЫХ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к железнодорожному пути на криволинейных участках, в частности, подъездному железнодорожному пути с радиусом кривых менее 250 м.
При прохождении подвижным составом кривых участков железнодорожного пути возникают дополнительные горизонтальные поперечные силы, приводящие к интенсивному расстройству пути, а именно к сдвигу наружной нити колеи, интенсивному износу боковой поверхности головок рельсов и подрезанию реборд колес подвижного состава.
Известны технические решения, в которых для уменьшения износа боковой поверхности головки наружного рельса последняя выполнена с несимметричным профилем, где по всей длине участка кривой рабочая боковая грань головки наружного рельса скошена в пределах до 0,32 ширины головки последнего (патент РФ N 2011724, МПК Е01В 2/00, опубл. 30.04.1994). Недостатком такого решения является то, что поперечные силы от проходящего по кривой подвижного состава полностью воспринимаются нагруженной веткой колеи и наличие на ней скоса головки рельса не устраняет причины износа, хотя срок службы упорного рельса несколько увеличивается. Кроме того, устройство скоса боковой грани упорного рельса связано со значительными технологическими трудностями.
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 на изобретение «Устройство для предупреждения бокового износа рельсов в кривых», МПК 6 Е01В 5/18, опубл. 10.07.1998). Основным недостатком известного устройства является недостаточно высокая прочность конструкции при поперечных нагрузках, обусловленная малой опорной поверхностью тумб, жестко закрепленных на внутренних концах рельсовых подкладок, на которых установлены контррельсы.
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 Е01В 5/18, опубл. 27.02.2007). Недостатком устройства является то, что не 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 и повышение безопасности движения в кривых.
Технический результат, достигаемый в результате использования заявляемой полезной модели, заключается в исключении бокового износа рельсов внутренней нити, а также исключении вертикального, волнообразного износа и смятия рельсов внутренней нити.
Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых содержит контррельс и контррельсовую подкладку, имеющую единую опорную поверхность для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи. На контррельсовой подкладке расположенными реборды для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упоры для крепления контррельса. Верхняя поверхность контррельсовой подкладки на участке между ребордами выполнена с подуклонкой 1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи. Предпочтительно, чтобы ширина контрельсовой подкладки составляла 165 мм. Предпочтительно, чтобы в качестве контррельса был использован контррельсовый уголок.
Во всех случаях выполнения предлагаемое устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых отличается от указанного выше известного решения, наиболее близкой к нему:
- наличием на верхней поверхности контррельсовой подкладки на участке между ребордами подуклонки 1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи.
В отдельных случаях выполнения заявляемое устройство отличается от известного устройства:
- выполнением контрельсовой подкладки шириной 165 мм
Выполнение верхней поверхности контррельсовой подкладки на участке между ребордами с подуклонкой 1/20 и наклоном внутрь рельсовой колеи уменьшает эксцентриситет приложения нагрузки от колес и пластическую деформацию головок рельсов. Кроме того, принимая во внимание коничность бандажей (поверхности катания с уклоном 1/20) локомотива и вагонов, исключается износ колесных пар в виде желоба и уменьшается их чувствительность к возникающим в процессе эксплуатации неисправности пути. Это особенно важно при обращении группы вагонов (вертушек) в кольцевых маршрутах и, соответственно, колесных пар локомотивов. Наличие подуклонки 1/20 по внутренней нити не вызывает дополнительной нагрузки на нее, исключает волнообразный износ и смятие головки рельса внутренней нити. Выполнение контрельсовой подкладки с шириной В, составляющей 165 мм, снижает металлоемкость устройства
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемным чертежами, представленными на фиг.1, 2.
На фиг.1 представлен схемный чертеж устройства для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, поперечное сечение.
На фиг.2 представлен схемный чертеж устройства для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, вид сверху на контррельсовую подкладку.
Устройство включает контррельс 1 и контррельсовую подкладку 2. имеющую единую опорную поверхность для контррельса 1 и рельса 3 внутренней нити рельсовой колеи. На контррельсовой подкладке 2 расположены реборды 4, 5 для крепления рельса 3 и упоры 6 для крепления контррельса 1. Реборды 4, 5 жестко закреплены разъемным соединением к контррельсовой подкладке 2, например, посредством стандартных клемм 7, клеммных болтов 8, гаек 9, шайб 10. Верхняя поверхность контррельсовой подкладки 2 на участке А между ребордами 4, 5 выполнена с подуклонкой α=1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи. Упор 6 для крепления рельса включает вертикальную плиту 11, к стенкам которой перпендикулярно приварены косынки 12, 13, 14, 15, по две с каждой стороны. Упоры 6 жестко прикреплены к контрельсовой подкладке 2 посредством неразъемного соединения, например, сварочного. Контррельс 1 жестко закреплен с упором 6 посредством стандартных стыковых болтов 17, гаек 18, шайб 9 Предпочтительно, чтобы в качестве контррельса был использован контррельсовый уголок, например, СП 850. Предпочтительно также, чтобы контррельсовая подкладка 2 имела ширину В, равную 165 мм.
Устройство работает следующим образом.
При движении подъездного состава в кривых участках пути, частности, с радиусом кривых менее 250 м, под действием центробежных сил каждая колесная пара внутренней поверхностью колеса упирается в рабочую поверхность контррельса 1. 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 контррельс, исключает 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 (при кривой R -100 м и длиной L 100 метров внутренняя нить короче наружной на 118 см, соответственно R 100 м и длиной L 100 на 113 см, R -200 м и длиной L 100 метров - на 83 см, R -250 м и длиной L 100 метров - на 65 см). Оптимальным размером ширины В контрельсовой подкладки является 165 мм, поскольку применяемая на прямых участках пути подкладка КД-65 ГОСТ 16277-93, ТУ32-ЦП820-97 используется в конструкциях железнодорожного пути с уклоном рельсовых нитей и предназначена для раздельного рельсового скрепления деревянных шпал и железнодорожных рельсов.