ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ШПАЛА

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения пути и предназначено для восприятия нагрузки от подвижного состава. И может быть использовано на грузонапряженных линиях железнодорожного пути, в местах с продольной негомогенностью пути, в частности, с меняющейся по длине жесткостью нижнего строения пути или зоны стыковки различных конструкций верхнего строения пути и др.
Известны шпалы-демпферы различных типов, которые позволяют значительно увеличить общую долговечность системы «путь - подвижной состав», увеличить межремонтные сроки, снизить общие эксплуатационные затраты, снизить на 25…30% уровень структурного шума на железнодорожном транспорте (патенты на полезные модели №№110379, 115785, 116150, 116151).
Для локомотива снижение уровня динамических нагрузок в контакте колеса и рельса позволяет повысить на 5-7% его тяговые свойства. Поэтому применение шпалы демпфера являются одним из способов повышения тяговых качеств локомотивов и одним из перспективных шагов на пути создания динамических благоприятных условий взаимодействия пути и подвижного состава.
На отечественных железных дорогах отсутствуют шпалы, за счет конструкции которых можно осуществлять регулировку ширины колеи. Данный вид работ производится только при воздействии на рельсовые скрепления, что является очень трудоемким процессом. Также воздействие на скрепления приводит к их досрочному выходу из строя и потере жесткости и упругости.
Известна железнодорожная шпала, содержащая два подрельсовых блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть из стали, концы которых заделаны в блоки, отличающаяся тем, что средняя соединительная часть содержит первую пару уголков, заделанных в подрельсовые блоки в их верхней части по бокам от отверстий с металлическими шайбами, выполненных перпендикулярно подрельсовыми площадкам блоков и предназначенных для размещения закладных болтов стандартных рельсовых скреплений, устанавливаемых на этих площадках, вторую пару уголков, расположенных под уголками первой пары и заделанных в подрельсовые блоки в нижней части аналогично заделке уголков первой пары, при этом все уголки ориентированы в поперечной плоскости таким образом, что полки каждого уголка направлены навстречу полкам двух других близлежащих уголков, уголки средней части заделаны в подрельсовые блоки на глубину, по меньшей мере, равную 0,8 длины блоков (патент №7414, МПК E01B 3/36. Железнодорожная шпала, автор В.М. Ермаков, опубл. 16.08.1998).
Недостатком данной шпалы является невозможность регулировки ширины колеи, так как шпала представляет собой два блока, связанных между собой жесткими металлическими стяжками.
Техническим результатом является снижение демпфирующих свойств в шпале с одновременной регулировкой ширины колеи.
Технический результат достигается тем, что в железобетонной шпале, содержащей два подрельсовых железобетонных блока со средствами для размещения крепежных элементов рельсовых скреплений и среднюю соединительную часть, состоящую из двух параллельных частей из стали, в одном подрельсовом железобетонном блоке соединительная часть одним своим концом жестко заделана в блоке, согласно полезной модели, в другом подрельсовом железобетонном блоке выполнена соединительная часть сквозной, в виде трубы большего диаметра, в которой расположены одна в другой с натягом несколько труб меньшего диаметра, а на обеих концах сквозной соединительной части подрельсового железобетонного блока на трубе большего диаметра выполнена резьба, на которой расположены гайка и контргайка.
Выполнение соединительной части подрельсовых блоков в виде «труба в трубе» позволяет снизить демпфирующие свойства, за счет изгиба стальной трубы большего диаметра и проскальзывания труб меньшего диаметра. Выполнение на концах соединительной части одного из блоков резьбы с гайкой и контргайкой позволяет производить регулировку ширины колеи.
На фиг. 1 представлена железнодорожная шпала, на фиг. 2 - сечение А-А.
Железнодорожная шпала состоит из двух подрельсовых железобетонных блоков 1 и 2, с выемками 3, предназначенными для установки рельсовых скреплений, соединительной стальной трубы 4, которая выполнена из нескольких стальных труб 5, 6, 7, 8 установленных с натягом одна в другую, гайки и контргайки 9, которые соединяют блоки 1 и 2. В районах выхода соединительной части стальных труб 8 блока 1 на внешних трубах 7 соединительная стальная труба 4 нарезана резьба, а соединительные части 4 закреплены на блоке 1 с помощью гаек и контргаек 9. Данная соединительная часть железобетонных блоков позволяет осуществлять регулирование колеи.
Железнодорожная шпала работает следующим образом. При передаче через железнодорожную шпалу вибрационной нагрузки от подвижного состава через колесные пары и рельсы энергия вибрации за счет изгиба соединительной стальной трубы 4, взаимного проскальзывания труб 5, 6, 7, 8 переходит в тепло за счет работы сил трения, которое рассеивается в окружающее пространство.
В случае износа элементов системы «колесная пара - рельсы», регулировка ширины колеи осуществляется посредством раскрепления и отворачивания гаек 9 с одной стороны подвижного блока 1 и раскрепления, затягивания гаек 9 с другой стороны.
Предлагаемое техническое решение позволяет снизить уровень вибрации со всеми вытекающими положительными факторами и технологичное и качественное регулирование ширины колеи.
Конструкция шпалы позволяет существенно снизить трудозатраты на осуществление регулировки ширины колеи и повысить качество ремонтных работ, предотвратив вредное воздействие вибрации на рельсовые скрепления. Улучшается вибрационное состояние системы «колесная пара - рельсы», уменьшается их износ, а, следовательно, увеличивается ресурс. Кроме того, за счет снижения уровня вибрации уменьшается излучаемый в воздух шум, улучшаются ходовые качества состава и т.д.