ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ РЕЛЬС

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к верхнему строению пути и касается усовершенствования конструкции стыкового соединения рельсов.
Известна рельсовая колея, включающая две рельсовые нити, каждая из которых состоит из рельсов, соединенных друг с другом посредством накладок, и содержит m рельсов, соединение которых со стыковыми накладками выполнено неразъемным с обоих концов, RU №2421563 С2, Е01В 2/00, Е01В 11/44, 20.06.2011.
Известен железнодорожный рельс, служащий для образования составляющих рельсовую колею рельсовых нитей посредством выполненных с боковых сторон стыковых накладок, при этом с одной боковой стороны рельс соединен с стыковыми накладками неразъемным соединением или изготовлен с ними как одно целое, RU №2401901 С2, Е01В 11/44, Е01В 5/02, 20.10.2010.
Известно электроизолирующее стыковое соединение рельсов, состоящее из концов рельсов, накладок с крепежом и вклеенных изолирующих прокладок на основе стеклопластика, RU №2319802 С1, Е01В 11/54, 20.03.2008.
Известно рельсовое стыковое соединение, содержащее рельсы с вырезами на концах, накладки крепления, крепежные элементы, вставку, помещаемую в вырезы при соединии концов рельсов и приваренную к одной из накладок и рельсу, RU №2272857, С2, Е01В 11/32, 27.03.2006.
Известна рельсовая колея из двух рельсовых нитей, каждая из которых содержит рельсы, соединение с стыковыми накладками со стороны отдающего рельса выполнено жестким посредством круглых болтовых отверстий, а со стороны принимающего рельса соединение с стыковыми накладками выполнено подвижным посредством овальных болтовых отверстий, RU №119349 U1, E01B 11/36, 20.08.2012.
Известно стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы концевых частей принимающего и отдающего рельсов, включающее стыковые накладки и упругие прокладки в пазухах рельсов, обеспечивающие постоянное контактирование косых срезов рельсов, RU №118968 U1, E01B 11/32, 10.08.2012.
Известно стыковое соединение рельсов, включающее стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами и вставку в концевых частях рельсов с осевыми упорами в виде упругих элементов, при этом в головках концевых частей рельсов выполнены уступы с опорными поверхностями, в которые установлена вставка Т-образного продольного сечения, RU №78807 U1, E01B 11/32, 10.12.2008.
Известные стыковое соединение рельсов имеют различные накладки по форме и по типу соединиения их, при этом конструкции концевых участков рельсов в местах стыковых соединений - индивидуальны и их устройство не обеспечивает прямолинейности в допустимых пределах концов рельсов при нагрузках в условиях эксплуатации железнодорожного пути.
Известно стыковое соединение рельсов, включающее вырезы с плоскими продольными и поперечными поверхностями, болтовые соединения, контактирующие с шейкой рельса, RU №77874 U1, E01B 11/32, 10.11.2008.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели.
Стыковое соединение рельсов ближайшего аналога включает стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, уступы в концевых частях рельсов с плоскими продольными поверхностями и плоскими поперечными поверхностями, упругие элементы, размещенные в пазухах рельсов и накладок между стержнями болтов и контактирующие с шейками рельсов в области продольных поверхностей уступов, что повышает несущую способность стыкового соединения рельсов.
При подходе железнодорожного колеса в ближайшем аналоге к уступам и проходе стыкового соединения внахлестку силы трения в контактирующих продольных поверхностях уступов при воздействии упругих элементов уменьшают величину относительных вертикальных смещений продольных поверхностей уступов. Это снижает действие поперечных сил, стремящихся раздвинуть рельсы в зоне стыкового соединения.
Конструктивное устройство стыкового соединения рельсов внахлестку в ближайшем аналоге обеспечивает снижение интенсивности изнашивания продольных поверхностей уступов в стыке рельсов, а также уменьшение силового ударно-динамического воздействия колеса и рельса.
Однако установка накладок, фиксирование упругих элементов относительно осей болтов болтовых соединений усложняет проведение монтажных работ и ухудшает эксплуатационные качества рельса.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей упростить проведение монтажных работ, улучшить эксплуатацию и повысить прочность стыкового соединения.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в повышении эксплуатационных качеств в условиях увеличения нагрузок, обеспечения прямолинейности в допустимых пределах концов рельсов и снижения силового ударно-динамического воздействия колеса и рельса, за счет соединения продольных и поперечных поверхностей, зеркально расположенных относительно друг друга, двух вырезов Г-образной формы на концах соединяемых рельсов.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что железнодорожный рельс содержит головку, шейку и подошву, выполнен при стыковом соединении двух рельсов с помощью вырезов с плоскими продольными и поперечными поверхностями и болтовых соединений, контактирующих с шейкой рельса.
На конце каждого рельса с одной его стороны выполнен вырез Г-образной формы.
Вырез Г-образной формы соответствует продольным и поперечным поверхностям в плоскости симметрии осей головки, шейки, подошвы.
Вырез Г-образной формы, имеет длину не меньше 40 см.
На рельсе с другой стороны в плоскости шейки выполнено утолщение переменной толщины с участоком максимальной толщины от концевой части выреза до противоположной концевой его части, соответствующим длине выреза, и с участком уменьшения толщины, превышающим длину выреза на величину не меньше 10 см.
Вырезы на концах каждого рельса имеют зеркальное расположение относительно друг друга и при соединении их продольных и поперечных поверхностей образуют соединение с зазорами.
При этом на участке максимальной толщины выполнены отверстия для болтового соединения.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
на фиг.1 - Железнодорожный рельс, выполненный из двух соединенных рельсов (их взаимное положение в области стыка);
на фиг.2 - Один из рельсов с вырезом и утолщением на противоположных сторонах (фрагмент для монтажа);
на фиг.3 - Второй из рельсов с вырезом и утолщением на противоположных сторонах (фрагмент для монтажа).
Железнодорожный рельс содержит:
Железнодорожный рельс - 1,
головку (рельса 1) - 2,
шейку (рельса 1) - 3,
подошву (рельса 1) - 4.
Первый рельс (для рельса 1) - 5.
Вырез (на конце с одной стороны рельса 5) - 6,
продольную поверхность (выреза 6) - 7,
поперечную поверхность (выреза 6) - 8,
концевую часть (выреза 6) - 9,
противоположную концевую часть (выреза 6) - 10.
Утолщение переменной толщины (на противоположной стороне рельса 5) - 11,
участок максимальной толщины (утолщения 11) - 12,
отверстия для болтового соединения (на участке 12) - 13, участок уменьшения толщины (утолщения 11) - 14.
Второй рельс (для рельса 1) - 15.
Вырез (на конце с одной стороны рельса 15) - 16,
продольную поверхность (выреза 16) - 17,
поперечную поверхность (выреза 16) - 18,
концевую часть (выреза 16) - 19,
противоположную концевую часть (выреза 16) - 20.
Утолщение переменной толщины (на противоположной стороне рельса 15) - 21,
участок максимальной толщины (утолщения 21) - 22,
отверстия для болтового соединения (на участке 22) - 23,
участок уменьшения толщины (утолщения 21) - 24.
Зазоры (при соединении рельсов 5 и 15) - 25.
Железнодорожный рельс 1 содержит головку 2, шейку 3 и подошву 4 и выполнен при стыковом соединении двух рельсов 5 и 15.
На конце каждого рельса 5 и 15 с одной его стороны выполнен вырез 6 и 16 Г-образной формы, соответственно.
Вырез 6 и 16 Г-образной формы в каждом из рельсов 5 и 15 соответствует продольным 7 и 17 и поперечным 8 и 18 поверхностям в плоскости симметрии осей головки 2, шейки 3, подошвы 4.
Вырез 6 и 16 Г-образной формы имеет длину не меньше 40 см.
На рельсе 5 и 15 с другой стороны в плоскости шейки 3 выполнено утолщение переменной толщины 11 и 21.
Утолщение переменной толщины 11 и 21 выполнено с участоком максимальной толщины 12 и 22 от концевой части выреза 9 и 19 до противоположной концевой его части 10 и 20 и с участком уменьшения толщины 14 и 24.
Участок максимальной толщины 12 и 22 соответствует длине выреза 6 и 16.
Участок уменьшения толщины 14 и 24 превышает длину выреза 6 и 16 на величину не меньше 10 см.
Вырезы 6 и 16 на концах каждого рельса 5 и 15 имеют зеркальное расположение относительно друг друга и при соединении их продольных 7 и 17 и поперечных 8 и 18 поверхностей образуют соединение с зазорами 25.
Монтаж рельсов осуществляют следующим образом.
Железнодорожный рельс 1 на участке рельсовой колеи получают стыковым соединением двух рельсов 5 и 15.
На конце рельса 5 с одной его стороны выполняют вырез 6 Г-образной формы с продольной 7 и поперечной 8 поверхностями. Обработку выреза 6 проводят по всей плоскости осей головки 2, шейки 3, подошвы 4, при этом технологический процесс осуществляют любым известным способом. Вырез 6 имеет длину не меньше 40 см.
На рельсе 5 с другой стороны в плоскости шейки 3 выполняют утолщение переменной толщины 11, при этом технологический процесс осуществляют, например, штамповкой. Длина участка максимальной толщины 12 соответствует длине выреза 6.
На участке максимальной толщины 12 сверлят отверстия 13 для болтового соединения.
На конце рельса 15 с одной его стороны выполняют вырез 16 Г-образной формы с продольной 17 и поперечной 18 поверхностями. Обработку выреза 16 проводят по всей плоскости осей головки 2, шейки 3, подошвы 4, при этом технологический процесс осуществляют любым известным способом. Вырез 16 имеет длину не меньше 40 см.
На рельсе 15 с другой стороны в плоскости шейки 3 выполняют утолщение переменной толщины 21, при этом технологический процесс осуществляют, например, штамповкой. Длина участка максимальной толщины 22 соответствует длине выреза 16.
На участке максимальной толщины 22 сверлят отверстия 23 для болтового соединения.
Обработку рельсов 5 и 15 осуществляют аналогичным образом с использованием шаблонов.
Стыковым способом соединяют продольную 7 и поперечную 8 поверхности выреза 6 и продольную 17 и поперечную 18 поверхности выреза 16. При соединении вырезов 6 и 16 образуются зазоры 25.
Зазор выполнен стандартным для такого видов соединений и не превышает 2 см.
Отверстия 13 на участке 12 максимальной толщины рельса 5 и отверстия 23 на участке 22 максимальной толщины рельса 15 используют для болтового соединения.
Выполнение на конце каждого рельса с одной его стороны выреза Г-образной формы с продольной и поперечной поверхностями в плоскости симметрии осей головки, шейки и подошвы при соединении их поверхностей при зеркальном расположении вырезов с образованием зазоров обеспечивает прямолинейность в допустимых пределах концов рельсов и снижает силовые ударно-динамические воздействия колеса и рельса, что улучшает эксплуатацию.
Выполнение с другой стороны каждого рельса в плоскости шейки утолщения переменной толщины с участком максимальной толщины от концевой части выреза до противоположной концевой его части, соответствующим длине выреза, и с участком уменьшения толщины, превышающим длину выреза на величину не меньше 10 см., что обеспечивает повышение, прочности стыкового соединения.
Наличие отверстий для болтового соединения упрощает проведение монтажных работ и повышает прочность стыкового соединения.
Выполнение длины вырезов не меньше 40 см является оптимальным и способствует упрощению монтажных работ.
Предложенный железнодорожный рельс выполнен при стыковом соединении концевых частей двух рельсов с использованием известных технологий изготовления и эксплуатации рельсовой колеи в области железнодорожного транспорта, а испытание опытных образцов обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».