СТЫКОВАЯ ИЗОЛИРУЮЩАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ РЕЛЬСОВ

Область техники
Полезная модель относится к устройствам рельсовых стыковых соединений верхнего строения железнодорожного пути и может быть использована для электрической изоляции участков пути.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известна стыковая изолирующая двухголовая накладка для рельсов (см. аналог - патент РФ на изобретение №2297483, МПК Е01В 11/36, В60М 5/00 публ. 20.04.2007), выполненная из металла. В рельсовом скреплении двухголовая накладка сопрягается с рельсом через электроизолирующую прокладку, выполненную на основе полиамида. Такая конструкция является многодетальной, что усложняет техническое обслуживание верхнего строения железнодорожного пути,
Из уровня техники известна стыковая изолирующая двухголовая накладка для рельсов (см. ближайший аналог - патент РФ на полезную модель №29533, МПК Е01В 11/54, публ. 20.05.2003), содержащая металлическую пластину с отверстиями для крепежных элементов с двумя контактными выступами для взаимодействия с участками сопряжения шейки с головкой и подошвой рельса. При этом пластина облицована слоем электроизолирующего материала, в качестве которого может быть использован термопластичный полиуретан с высокой ударной вязкостью или полиамид 6, модифицированный эластомером в количестве 3-30%. При этом электроизолирующий материал по всей площади двухголовой накладки выполнен практически одинаковой толщины.
Известная двухголовая накладка выполняет свою функцию в верхнем строении железнодорожного пути. Однако формирование верхней и нижней головок из металлической пластины, покрытых относительно тонким электроизолирующим слоем, может привести к проминанию последнего. Также, указанная конструкция металлической пластины увеличивает массу накладки, что ведет к увеличению нагрузки на концевые участки рельса и накапливанию усталостных дефектов.
Раскрытие полезной модели
Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности стыковой изолирующей двухголовой накладки для рельсов.
Указанный технический результат достигается в стыковой изолирующей накладке для рельсов, содержащей верхнюю и нижнюю головки для сопряжения с ответными им участками рельса, шейку с крепежными отверстиями, при этом накладка снабжена металлической пластиной, облицованной электроизолирующим слоем, согласно полезной модели, электроизолирующий слой выполнен из резины, привулканизированной к металлической пластине.
Электроизолирующий слой на локальных участках металлической пластины имеет разную толщину.
Металлическая пластина может быть выполнена толщиной в диапазоне от 16 до 20 мм и высотой в диапазоне от 95 до 105 мм из стали 55.
Большая часть верхней головки в поперечном сечении стыковой изолирующей накладки образована электроизолирующим слоем.
Большая часть нижней головки в поперечном сечении стыковой изолирующей накладки образована электроизолирующим слоем.
Периферийный верхний участок металлической пластины выполнен загнутым в зону верхней головки.
Периферийный нижний участок металлической пластины выполнен загнутым в зону нижней головки.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в независимом пункте формулы полезной модели.
Краткое описание поясняющих фигур
Фиг. 1 - изображена стыковая изолирующая накладка для рельсов, общий вид.
Фиг. 2 - изображено сечение А-А фигуры 1.
Фиг. 3 - изображены рельсы, соединенные стыковыми изолирующими накладками в составе электроизолирующего стыкового соединения.
Фиг. 4 - изображено поперечное сечение В-В фигуры 3.
На вышеуказанных фигурах представлены:
1 - стыковая изолирующая накладка;
2 - верхняя головка;
3 - нижняя головка;
4 - шейка;
5 - крепежные отверстия;
6 - крепежные элементы;
7 - металлическая пластина;
7а - верхний периферийный участок;
7b - нижний периферийный участок;
8 - электроизолирующий слой;
9 - скос верхнего участка накладки 1;
10 - рельс;
11 - электроизолирующая прокладка;
12 - стопорные пластины;
13 - гайки.
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, фигуры и подробное описание стыковой изолирующей накладки для рельсов носит иллюстративный, но не ограничительный характер.
Стыковая изолирующая накладка 1 (далее - накладка) может быть использована в верхнем строении железнодорожного пути для электрической изоляции участков пути.
Накладка 1 представляет собой неразъемную деталь и содержит: верхнюю 2 и нижнюю 3 головки; шейку 4, в которой выполнены крепежные отверстия 5 для крепежных элементов 6 (см. фиг. 1).
Накладка 1 содержит металлическую пластину 7, облицованную со всех сторон электроизолирующим слоем 8, выполненным из резины, привулканизированной к указанной металлической пластине 7. Указанная резина может обладать следующими свойствами: твердость по Шор А в приделах 65-90; прочность при растяжении - не менее 10 МПа; условия работы от -60°C до +80°C.
Периферийные верхний 7а и нижний 7b участки пластины 7 выполнены слегка загнутыми в зоны верхней 2 и нижней 3 головок накладки 1, соответственно (см. фиг. 2).
Механическая прочность конструкции достигается за счет металлической пластины 7, выполненной толщиной в диапазоне от 16 до 20 мм и высотой в диапазоне от 95 до 105 мм из стали 55. В конкретном примере исполнения металлическая пластина выполнена высотой 100 мм.
Верхний участок накладки 1, в частности электроизолирующий слой 8, не соприкасающийся с рельсом 10, имеет скос 9 для прохождения гребня колеса поезда.
Крепежные отверстия 5, выполненные в металлической пластине 7 в зоне шейки 4, покрыты электроизолирующим слоем 8.
Электроизолирующий слой 8 на локальных участках металлической пластины 7 имеет разную толщину. На фигуре 2 видно, что в поперечном сечении накладки 1 большая часть верхней 2 и большая часть нижней 3 головок накладки 1, предназначенных для сопряжения, соответственно, с ответными им верхним и нижним участками рельса 10, образованы электроизолирующим слоем 8 привулканизированной резины. При этом толщина электроизолирующего слоя верхней головки 2 находится в диапазоне от 10 до 14 см, а нижней головки 3 находится в пределах от 7 до 14 см. Вышеописанная конструкция позволяет при затягивании крепежных элементов 6 осуществить плотное прижатие каждой накладки 1 к рельсами 10 и минимизирует возможность истирания указанных верхней 2 и нижней 3 головок, что в целом повышает надежность накладки 1 и увеличивает рабочий ресурс рельсового стыкового соединения.
Форма наружной поверхности верхней 2 и нижней 3 головок накладки 1 приближена к ответной им для сопряжения форме участков рельса 10. Это позволяет оптимально вписать накладку 1 в пазах рельсов 10, что способствует перераспределению монтажных напряжений в указанных рельсах 10.
В верхнем строении железнодорожного пути (см. фиг. 3, 4) в зазоре между рельсами 10 устанавливают электроизолирующую прокладку 11. Затем с обеих сторон рельсов 10 устанавливают две вышеописанные накладки 1 и стягивают их крепежными элементами 6, в частности болтами, пропущенными через крепежные отверстия в рельсах 10, крепежные отверстия 5 в шейках 4 накладок 1 и крепежные отверстия стопорных пластин 12, последние из которых расположены с внешней стороны накладок 1. Указанные крепежные элементы 6 затягивают гайками 13 через тарельчатые шайбы, сопряженные со стопорными пластинами 12.
Вышеописанная накладка 1 характеризуется механической прочностью, относительно небольшой массой, плотным и надежным прилеганием к рельсам 10.
При прохождении электрических транспортных средств по стыку рельсов 10 обеспечивается совместная работа электроизолирующей прокладки 11 и вышеописанных накладок 1, в результате чего практически исключается возможность попадания агрессивных сред в электроизолирующий стык, что повышает безопасность грузопассажирских перевозок.