Конструкция рельсового скрепления

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, а именно к рельсовым скреплениям, и предназначена для прикрепления рельсов к железобетонным, полимербетонным или композитным подрельсовым основаниям, таким как шпалы, брусья, плиты, блоки, лежни и другие, и может найти применение на магистральных железнодорожных линиях, в том числе высокоскоростных, в тоннелях, метрополитенах и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является узел рельсового скрепления, содержащий подрельсовую прокладку, два анкера, каждый из которых имеет У-образную нижнюю часть и два параллельных профиля на верхней части с обращенными к рельсу передними, верхними и боковыми стенками, две изолирующие вставки анкера, два изолирующих боковых вкладыша, две клеммы и два прижимных изолятора. С обеих сторон подрельсовой прокладки закреплены изолирующие боковые вкладыши. В выступы вкладышей вставлены передние стенки профилей анкера. На противоположной стороне изолирующей вставки анкера выполнено углубление с двумя вырезами, в которые вставлены верхние грани нижней У-образной части анкера, утолщенной по направлению к верхней части анкера, на поверхности изолирующей вставки анкера между двумя вырезами и выступом имеются два Г-образных выступа, зацепляющихся за края выреза в нижней поверхности верхней части анкера, нижняя поверхность изолирующей вкладки анкера имеет установочные выступы, размещенные в областях углов вкладки, клемма М-образной формы, имеющая две свободные области с удлиненными выемками и скошенными краями и одну замкнутую область, закрытую прижимным изолятором с уступом на нижней поверхности и крышкой между выступающими из изолятора частями клеммы, закреплена в анкере таким образом, что в выемки на свободных концах вставлены выступы на нижних поверхностях верхних стенок профилей верхней части анкера, а уступ на прижимном изоляторе входит в зацепление с выступом в нижней части головки анкера между боковыми стенками профилей верхней части анкера (RU 190775 U1, опубл. 11.07.2019).
Недостатком конструкции известного решения является нестабильное состояние ширины рельсовой колеи, вызванное совокупностью факторов: конструктив подрельсовой амортизирующей прокладки и подрельсового основания, которые способствуют деформации и смещению подрельсовых прокладок из проектного положения; повышенным износом боковых и прижимных изоляторов.
Задачей, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в устранении недостатков, выявленных в предшествующем уровне техники.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности соединения рельсов с подрельсовым основанием.
Технический результат достигается за счет конструкции рельсового скрепления, включающая установленные нижними частями в подрельсовом основании анкеры с цельнолитыми головками и параллельными профилями, выступающими над поверхностью подрельсовой площадки, на которой размещена подрельсовая амортизирующая прокладка в виде прямоугольной пластины, пружинные клеммы В-образной формы, надетые на головки анкеров, причем конструкция содержит боковые упоры, опирающиеся на подрельсовую площадку и установленные на параллельные профили, выполненные в виде разнесенных вдоль рельса кронштейнов, соединенных сплошной перемычкой, причем на боковые упоры в зоне контакта с рельсом установлены металлические пластины со скругленными для фиксации концами, позволяющие регулировать ширину рельсовой колеи, а пружинные В-образные клеммы, включающие нарельсовую часть, боковые петли с вершиной изгиба, смещенной в сторону рельса, и концевые прямолинейные части установлены на боковые упоры так, что боковые петли клемм расположены между разнесенных кронштейнов головки анкера, при этом на поверхности прокладки, имеющей прямоугольные выступы с боковых частей для ее фиксации боковыми упорами, а также направленные вниз трапецеидальные выступы на поперечно расположенных гранях для предотвращения продольных сдвигов, выполнены поперечные выемки полукруглой формы в продольном сечении прокладки, в анкеры и боковые петли клемм установлены регуляторы напряжения для фиксации подошвы рельса.
В частном случае осуществления полезной модели нижняя часть анкера выполнена в виде вертикальных стоек с расположенными по высоте связывающими горизонтальными площадками.
Полезная модель поясняется фигурой, где схематично изображена деталировка конструкции рельсового скрепления в монтажном положении.
Конструкция рельсового скрепления содержит подрельсовое основание 1, анкеры 2, 3 с цельнолитыми головками 4, 5, нижняя часть которых выполнена в виде вертикальных стоек 6, 7, 8, 9 с расположенными по высоте связывающими горизонтальными площадками 10, 11, подрельсовую амортизирующую прокладку 12, имеющую поперечные выемки 13 на поверхности, выполненные полукруглой формы в продольном сечении прокладки, а также прямоугольные выступы 14 и трапецеидальные выступы 15, боковые упоры 16, 17, опирающиеся на разнесенные вдоль рельса кронштейны 18, 19, 20, 21, соединенные сплошной перемычкой 22, 23, металлические пластины со скругленными концами 24, пружинные В-образные клеммы 25, 26, включающие нарельсовые части, боковые петли и концевые прямолинейные части, регуляторы 27, 28.
Монтаж конструкции на подрельсовой оснастке осуществляется на предприятии-изготовителе, поставляется вместе с подрельсовым основанием.
Осуществляют монтаж конструкции следующим образом (на примере подрельсового основания в виде железобетонной шпалы).
В форму отливки шпалы заливается бетонная масса, в поверхность которой устанавливается нижней частью первый анкер 2, так, что цельнолитая головка 4 с разнесенными вдоль рельса кронштейнами 18, 19, соединенными сплошной перемычкой 22, 23, остается над поверхностью бетонной массы. Напротив первого анкера 2 аналогичным образом монтируется второй анкер 3 на расстоянии, равном ширине рельса. Далее устанавливается между анкерами подрельсовая амортизирующая прокладка 12 в виде прямоугольной пластины с прямоугольными выступами 14 с боковых частей, а также направленными вниз трапецеидальными выступами 15 на поперечно расположенных гранях, имеющей на поверхности поперечные выемки 13 полукруглой формы в продольном сечении прокладки, на которую на месте монтажа установят подошву рельса. Затем на анкеры 2, 3 устанавливают боковые упоры 16, 17, опирающиеся на подрельсовую площадку. Боковые упоры 16, 17 обеспечивают фиксацию подрельсовой амортизирующей прокладки 12 благодаря своему расположению между прямоугольными выступами 14 с боковых частей прокладки. Далее на боковые упоры 16, 17 в зоне контакта с рельсом устанавливают металлические пластины 24 со скругленными для фиксации концами, которые позволяют регулировать ширину рельсовой колеи. Две В-образные пружинные клеммы 25, 26 надевают на анкеры 2, 3 через боковые упоры 16, 17 так, что боковые петли клемм расположены между разнесенных кронштейнов 18, 19, 20, 21 головки анкера, а прямолинейным участком размещают на рельсе, прижимая подошву рельса к подрельсовой амортизирующей прокладке 12. Окончательное прижатие клемм 25, 26 осуществляют за счет установки в анкеры 2, 3 и боковые петли клемм 25, 26 регуляторов 31, 32 и перевода их в монтажное положение.
Усилие прижатия на концевые прямолинейные части клеммы формируется регулятором напряжения, который представляет собой эксцентрик и располагается между кронштейнами головки анкера. Величина усилия прижатия пружинной клеммы определяется поворотом регулятора от центра регулятора до соответствующей грани.
Таким образом, боковые упоры, которые устанавливаются на кронштейны анкера, соединенные сплошной перемычкой, имеют большую демпфирующую контактную площадь с пером подошвы рельса и в свою очередь с кронштейнами анкера, а также фиксируют положение клеммы на задних петлевых участках.
Выполнение рельефа прокладки в виде поперечных выемок полукруглой формы в продольном сечении прокладки, не совпадающих с вектором движения рельса в продольном направлении, позволяет увеличить сопротивление сдвига рельса и предотвратить нарушение работы элементов конструкции скрепления при деформациях подрельсовой прокладки. Ширина углублений и глубина варьируется под требуемые условия жесткости подрельсовой прокладки.
Анкеры изготовлены из высокопрочного сплава железа, например высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.
Боковые упоры и подрельсовая амортизирующая прокладка изготавливаются из материалов на основе полиамидов. Материал должен выдерживать нагрузки, воспринимаемые боковыми упорами и прокладкой без потери своих прочностных характеристик.
Клеммы выполнены пружинными из прутка прочного пружинного, упругого материала, в частности из стали, по существующей отработанной технологии способом гибки. В конкретном примере исполнения пруток выполнен круглым поперечным сечением.
Регуляторы могут быть изготовлены как литьем, так и штамповкой, выполнены как единая деталь, представляющая собой эксцентрик, а в средней части имеющая шестиугольное сечение для поворота гаечным ключом. Регулятор имеет вырезы с боковых сторон двух смежных граней, между которыми образован треугольный выступ для установки между концевыми участками клеммы рельсового скрепления, каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия концевыми частями через регулятор напряжения с соответствующими кронштейнами головки анкера.
Предлагаемая конструкция рельсового скрепления обеспечивает повышение надежности соединения рельсов с подрельсовым основанием.