ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ШАЙБА ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, в частности к электроизоляционной шайбе, предназначенной для использования в устройствах промежуточного крепления рельсов к шпалам.
Из уровня техники известна электроизоляционная шайба (см. патент RU 140496 U, Е01В 9/00, опубл. 10.05.2014), содержащая электроизоляционный элементе опорным участком и осевым отверстием для установки крепежного элемента и опорные пластины. Опорные пластины электроизоляционной шайбы установлены с противоположных сторон опорного участка электроизоляционного элемента, причем наружный и внутренний кольцевые участки каждой опорной пластины перекрыты соответственно наружным и внутренним кольцевыми выступами электроизоляционного элемента, при этом высота каждого внутреннего кольцевого выступа электроизоляционного элемента соответствует высоте расположенного напротив него внутреннего кольцевого участка опорной пластины, а электроизоляционный элемент выполнен в поперечном сечении Н-образной формы.
Недостатком известной электроизоляционной шайбы являются, с одной стороны, сложность конструкции, с другой стороны, связанная с конструктивными особенностями шайбы недостаточная надежность, сокращающая срок службы шайбы и соединения, котором она использована. При эксплуатации внешняя поверхность электроизоляционной шайбы под действием нагрузки, действующей на опорные пластины, деформируется, выпячивается наружу и в результате через небольшой промежуток времени может разрушиться, что снижает надежность электроизоляционной шайбы и устройства промежуточного крепления рельсов к шпалам.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является повышение эксплуатационной надежности электроизоляционной шайбы, обеспечивающей электроизоляцию рельсов в течение длительного периода, при одновременном упрощении устройства.
Техническая проблема, устраняющая недостатки наиболее близкого аналога, решается за счет того, что в электроизоляционной шайбе, содержащей, как и наиболее близкий аналог, электроизоляционный элемент в виде полимерной диэлектрической обоймы с опорным участком и центральными выступами (по терминологии наиболее близкого аналога - внутренние кольцевые выступы) с осевым отверстием для установки крепежного элемента, а также опорные пластины, преимущественно, металлические, изменена форма электроизоляционного элемента - полимерной диэлектрической обоймы. В заявленной полезной модели отсутствуют наружные кольцевые выступы полимерной диэлектрической обоймы, взаимодействующие с наружными кольцевыми участками каждой опорной пластины, существенно деформирующиеся при затяжке крепежного элемента, и изменена форма торцевых участков центральных выступов (внутренних кольцевых выступов) электроизоляционного элемента. Отличительными признаками заявленной полезной модели является выполнение полимерной диэлектрической обоймы с опорным участком в виде плоского кольца, т.е. диска с центральным отверстием (диск - предмет, имеющий вид плоского круга), по обе стороны от которого в осевом направлении выполнены центральные выступы с осевым отверстием под крепежный элемент, иными словами, центральные выступы расположены по разные стороны от диска - опорного участка полимерной диэлектрической обоймы. При этом по внешней поверхности концевых частей центральных выступов выполнены кольцевые буртики, предназначенные для создания дополнительной изоляционной поверхности под прилегающей к ней поверхностью крепежного элемента, взаимодействующей с пружинной клеммой, а также для фиксации опорных пластин на полимерной диэлектрической обойме - исключает их выпадение при хранении и транспортировке.
Технический результат заключается в повышении надежности работы электроизоляционной шайбы в рельсовом скреплении за счет свободной деформации опорного участка полимерной диэлектрической обоймы в радиальном направлении при затяжке крепежного элемента и в образовании дополнительной изоляционной прослойки, возникающей при деформации кольцевого буртика при затяжке крепежного элемента, располагаемого в сквозном осевом отверстии полимерной диэлектрической обоймы, что создает дополнительный изоляционный барьер, между концевыми ветвями пружинной клеммы, которая крепит подкладку подрельсовую.
Достижение технического результата обусловлено тем, что выполнение полимерной диэлектрической обоймы с опорным участком в виде диска - плоского кольца, на котором с двух сторон установлены опорные пластины и выполнение внешней поверхности концевых частей центральных выступов с кольцевыми буртиками, контактирующими с опорными пластинами, позволяет полимерной диэлектрической обойме свободно деформироваться в радиальном направлении при сдавливании ее опорными пластинами при затяжке крепежного элемента, как правило, резьбового, в то время как в наиболее близком аналоге наружные кольцевые выступы полимерной диэлектрической обоймы могут со временем разрушиться в случае чрезмерной затяжки крепежного элемента. Заявленная полезная модель обеспечивает надежную электроизоляцию рельса за счет конструкции полимерной диэлектрической обоймы с дополнительным буртиком по верхним наружным кромкам центральных выступов, что создает увеличенную изоляционную площадь под плоскостью крепежного элемента, прилегающей к опорной пластине, и, главное, при установке шайбы на место, нижний буртик взаимодействует с ветвями пружинной клеммы, упираясь в клемму, центрирует шайбу, за счет чего исключается контакт металлической пружинной клеммы с крепежным элементом и повышается надежность изоляции. Одновременно этими же признаками обеспечивается механическая прочность при эксплуатации полимерной диэлектрической обоймы за счет возможности свободной деформации плоского кольца полимерной диэлектрической обоймы в радиальном направлении, при этом полимерная диэлектрическая обойма выполнена литьем под давлением из полиамида. Дополнительно заявленная полезная модель позволяет избежать выпадения опорных пластин из полимерной диэлектрической обоймы при хранении и транспортировке за счет фиксации опорных пластин буртиками центральных выступов.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - общий вид электроизоляционной шайбы.
На фиг. 2 - общий вид электроизоляционной шайбы (разрез).
На фиг. 3 - общий вид полимерной диэлектрической обоймы.
На фиг. 4 - полимерная диэлектрическая обойма, вид сбоку.
На фиг. 5 - полимерная диэлектрическая обойма, вид сверху.
На фиг. 6 - участок верхнего строения железнодорожного пути с установленной на нем электроизоляционной шайбой, вид спереди, сечение.
На фиг. 7 - участок верхнего строения железнодорожного пути с установленной на нем электроизоляционной шайбой, вид спереди.
На фиг. 8 - участок верхнего строения железнодорожного пути с установленной на нем электроизоляционной шайбой, изометрия, сечение.
Электроизоляционная шайба 1 (см. фиг. 1) выполнена составной и содержит полимерную диэлектрическую обойму 2 и две опорные пластины 3 и 4. Опорные пластины 3 и 4 изготовлены из высокопрочного материала, например, металла или других материалов, обладающих высокой прочностью и выдерживающих высокое контактное давление.
Полимерная диэлектрическая обойма 2 выполняет в электроизоляционной шайбе функцию электроизоляционного элемента, для этого она выполнена в виде единой детали, содержащей опорный участок 5, имеющий форму плоского кольца (диска), два центральных выступа 6, соединенных с опорным участком 5 в виде плоского кольца и расположенных по разные стороны от опорного участка (в осевом направлении).
Опорные пластины 3 и 4 имеют форму плоского диска с центральным отверстием для их установки с двух сторон на опорный участок 5 полимерной диэлектрической обоймы 2 так, что центральные выступы 6 охвачены внутренней поверхностью центральных отверстий опорных пластин 3, 4. Полимерная диэлектрическая обойма 2 выполнена со сквозным осевым отверстием 7, проходящим через центральные выступы 6. Осевое отверстие 7 полимерной диэлектрической обоймы 2, проходящее через центральные выступы 6, предназначено для установки в нем крепежного элемента 8.
В конструкции верхнего строения железнодорожного пути (фиг. 6, 7 и 8) подрельсовая подкладка 10 крепится к шпале посредством упомянутого крепежного элемента 8. Электроизоляционную шайбу 1 располагают на стержне резьбового крепежного элемента между его головкой и пружинной клеммой 12. При этом головка крепежного элемента 8 упирается в опорную пластину 3, плотно прижатую через опорный участок 5 полимерной диэлектрической обоймы 2 к опорной пластине 4, которая, в свою очередь, опирается на пружинную клемму 12. Через электроизоляционную шайбу 1 усилие затяжки крепежного элемента 8 передается пружинной клемме 12, обеспечивая ее надежное прижатие к подрельсовой подкладке 10 и к подошве рельса 13.
В качестве крепежного элемента 8 может быть использован болт, или винт, или другой резьбовой элемент. Если в рельсовом скреплении головка крепежного элемента располагается в шпале, то на выступающий вверх резьбовой участок стержня крепежного элемента 8 навинчивается гайка, которая в процессе затяжки упирается в опорную пластину 3 электроизоляционной шайбы 1.
В собранном положении электроизоляционной шайбы 1 опорные пластины 3 и 4 расположены с противоположных сторон опорного участка 2, т.е. каждая из них лежат своей плоскостью на соответствующей стороне опорного участка 5, при этом каждая опорная пластина 3, 4 зафиксирована от осевого перемещения буртиками 14, выполненными на наружной поверхности центральных выступов 6 по их верхнему краю, что исключает выпадение опорных пластин при хранении и транспортировке. При этом внутренняя поверхность отверстий опорных пластин 3 и 4, расположенная со стороны осевого отверстия 7 полимерной диэлектрической обоймы 2, перекрыта центральными выступами 6 полимерной диэлектрической обоймы 2.
Контакт опорных пластин 3 и 4 друг с другом с наружной стороны электроизоляционной шайбы 1 исключен за счет того, что при затяжке крепежного элемента 8 опорный участок 5 полимерной диэлектрической обоймы 2 деформируется, увеличивая свой радиальный размер, и выходит за пределы опорных пластин 3, 4, что препятствует их контакту между собой.
Высота каждого центрального выступа 6 в его цилиндрической части равна высоте опорной пластины 3 или 4, при этом полная высота центрального выступа 6 превышает высоту опорных пластин 3,4 на высоту буртика 14. Центральные выступы 6 и опорная часть полимерной диэлектрической обоймы 2 перекрывают всю площадь тела крепежного элемента 8, препятствуя его электрическому контакту с металлическими опорными пластинами 3 и 4. Буртик 14, контактирующий с пружинной клеммой 12 (см. фиг. 6) по месту, обозначенному позицией 9, исключает контакт стержня резьбового элемента 8 с пружинной клеммой 12, что существенно увеличивает надежность электроизоляции. Буртики 14, расширяясь в радиальном направлении при затяжке крепежного элемента 8 за пределы его головки, дополнительно увеличивают электроизоляционную поверхность, располагаясь на поверхности опорных пластин и взаимодействуют с охватывающими буртик ветвями пружинной клеммы, дополнительно фиксируя положение резьбового элемента. Хотя на оставшейся площади опорной пластины 3 сохраняется контакт между ней и головкой крепежного элемента 8, контакт опорной пластины 4 и пружинной клеммы с металлическим стержнем крепежного элемента 8 исключен, чем обеспечивается надежная электроизоляция между опорными пластинами 3 и 4, а в конечном итоге - электроизоляция между крепежным элементом 8 и пружинной клеммой 12.
Полимерная диэлектрическая обойма 2 может быть выполнена литьем под давлением из полиамида, полиуретана или из другого полимерного материала, обладающего электроизоляционными свойствами.
Выполнение электроизоляционной шайбы 1 в виде пакета: металлическая опорная пластина - электроизоляционный опорный участок - металлическая опорная пластина позволяет создать прочную конструкцию, которая воспринимает высокие нагрузки в рельсовом скреплении и одновременно исключает электрическую связь между крепежным элементом, пружинной клеммой и рельсом 15, что за счет конструкции электроизоляционной шайбы 1 повышает ее эксплуатационную надежность и надежность рельсового скрепления в целом.
Заявленное устройство может быть изготовлено промышленным способом, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость». Промышленный выпуск электроизоляционной шайбы возможен на стандартном оборудовании с применением известных технологий и материалов.