РЕЛЬСОВЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С НАКОНЕЧНИКОМ ПОД ШТИФТЫ С ОБЖИМНЫМИ ФОРМОВОЧНЫМИ КОЛЬЦАМИ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к рельсовым целям устройств железнодорожной автоматики - электрической сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ).
Известны электрические соединители, предназначенные для использования в качестве рельсового соединителя или дроссельной перемычки (далее - соединители и перемычки), применяемые в рельсовых цепях железнодорожного пути на электрифицированных железных дорогах. Они служат для снижения электрического сопротивления этих стыков, а также обеспечения надежного и экономичного пропуска тягового и сигнального токов из одной рельсовой плети в другую.
Согласно действующим на железных дорогах Российской Федерации нормативно-техническим документам, соединители и перемычки должны иметь специальные стальные наконечники для скрепления с рельсами и электрическими выводами дроссель-трансформаторов.
Наконечник для скрепления с рельсами представляет собой специальный болт-штепсель с коническим переходом между резьбовой частью и оголовком. Концы провода запрессовываются и обвариваются в оголовке. При установке болт-штепсель забивается в отверстие в шейке рельса и закрепляется гайками. Таким способом устанавливаются оба конца рельсового соединителя и один из концов дроссельной перемычки. В свою очередь, на другом конце каждого провода перемычки имеется групповой для двух и более проводов наконечник в виде клеммы, присоединяемой болтами к выводу трансформатора.
Данные типы скрепления имеют значительные недостатки. Болт-штепсель, будучи забитым своей конической частью в цилиндрическое отверстие в рельсе, имеет с ним лишь незначительный кольцевой контакт по месту примыкания конуса к кромке отверстия. Значительные перепады температуры, динамические нагрузки и вибрация с течением времени разбалтывают соединение и, в сочетании с коррозией, ухудшают контакт, из-за чего резко возрастает переходное сопротивление. Для поддержания состояния стыка в приемлемых параметрах необходимо постоянно контролировать состояние всех соединителей и перемычек и подтягивать гайки, т.е. на работоспособности рельсовых цепей сильно сказывается также и человеческий фактор. Эти же недостатки проявляются и в месте скрепления клеммы дроссельной перемычки с выводом трансформатора, хотя и в меньшей степени. Дополнительным отрицательным фактором является и высокая стоимость специальных металлоизделий.
Выход из строя-соединителя или перемычки приводит к сбоям в работе рельсовых цепей СЦБ, что может стать прямой угрозой безопасности движения поездов.
Целью настоящей полезной модели является разработка электрического соединителя, предназначенного для использования в качестве рельсового
соединителя или дроссельной перемычки, лишенного указанных выше недостатков.
Для достижения необходимых результатов должны быть соблюдены следующие условия.
Во-первых, должен быть обеспечен надежный постоянный контакт между наконечниками соединителей и перемычек и рельсами и дроссель-трансфоматорами, желательно не требующий обслуживания во все время эксплуатации.
Во-вторых, необходимо увеличить пятно контакта между указанными элементами и тем самым снизить сопротивление всего соединения.
В-третьих, весьма желательно произвести замену специальных и, следовательно, дорогостоящих наконечников на типовые электротехнические и крепежные изделия, выпускаемые серийно и имеющие низкую стоимость.
Для соблюдения указанных условий необходимо отказаться от недостаточно надежных резьбовых соединений и изменить конструкцию наконечников с тем, чтобы стало возможно использовать неразборные высокопрочные штифты с обжимными (формующими) кольцами. Штифт с обжимным формующим кольцом сочетает в себе положительные свойства полнотелой заклепки для ударной клепки (неразборность и необслуживаемость соединения) и высокопрочного болта (предварительное напряжение и высокая степень фиксации, предотвращающие самопроизвольное отворачивание). Неразборность соединения и круглая форма кольца и шляпки штифта предотвращают нежелательное отворачивание простыми подручными средствами, повышая безопасность соединения.
На фиг.1 изображена рельсовая плеть (1), соединение которой обеспечивается за счет штифта (3), причем между штифтом (3) и рельсовой плетью (1) находится наконечник соединителя (2). Штифт (3) на рельсовой плети (1) закрепляется обжимным формующим кольцом (4). Напряжение передается из одной рельсовой плети в другую проводом электрического соединителя (5).
Применение штифтовых соединений с обжимными формующими кольцами за счет предварительного натяжения позволяет не только устранять зазоры между соединяемыми элементами, но и компенсировать их деформацию, тем самым, увеличивая контакт и за счет большой силы сжатия создавая практически герметичное соединение.
Эти качества достигаются радиальной формовкой материала обжимного кольца в параллельных поперечных шлицах штифта и дополнительным продольным удлинением закрывающего формовочного кольца.
Простота установки, которая может производиться работником без специальной квалификации, и возможность быстрого демонтажа при помощи специального инструмента, несмотря на неразборность соединения, также относятся к числу преимуществ. Особо следует отметить, что качество установки штифтов исключительно стабильно и полнота его очевидна: сам факт отрыва хвостовика штифта свидетельствует о полноте установки, так что ее качество практически не зависит ни от квалификации, ни от добросовестности исполнителя работ.