КОНТРЕЛЬС РЕЛЬС ПОВЫШЕННОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции верхнего строения железнодорожного пути с рельсами разных конфигураций, где вероятность схода подвижного состава увеличена.
Контррельсовый рельс, охранный рельс; направляющий рельс: Рельс специального или обычного профиля для предотвращения угрожающего безопасности движения поперечного смещения колесной пары подвижного состава перед стрелкой, на крестовинных узлах, на подходах к мостам, на самих мостах и на кривых участках пути малого радиуса внутризаводского транспорта (Большой нормативно-технический словарь, год: 2007, Издание: Lingua, ACT, Астрельоzon.ru, ИЗДАТЕЛЬСТВО "ACT"book24.ru,ISBN: 5170401000, 5271151190).
На практике при эксплуатации стрелочных переводов, после ввода усиленных профилей РК65 и РК50, отказы контррельсов по дефектам усталостного характера имеют место лишь в единичных случаях. Одиночное изъятие контррельсов из пути производится, как правило, в результате их износа, расстройства узлов крепления или совместно с дефектным ходовым рельсом. Величина допустимого бокового износа контррельсов в прямой их части определяется допустимой шириной желоба между рельсом и контррельсом. При достижении предельной ширины желоба (46 мм) из-за износа контррельса его заменяют новым.
Известно использование в качестве контррельса уголка контррельсового для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, при этом контррельсовый уголок и рельс внутренней нити рельсовой колеи установлены на единых контррельсовых подкладках с ребордами для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упорами для крепления контррельса, при этом между контррельсом и упорами расположены шайбы, позволяющие регулировать зазор между боковой гранью рельса внутренней нити рельсовой колеи и рабочей поверхностью контррельса. (Патент на полезную модель RU №61295, по заявке 2006135480, опубл. 27.02.2007, МПК Е01В 5/18.).
Недостатком данного решения являются избыточная, жесткость, а так как конструкция связана с ходовым рельсом и контррельсовый узел может заменяться целиком, во время эксплуатации часто возникают разрывы болтов крепления, что требует закрытия движения по стрелочному переводу, так как не обеспечивается безопасное прохождение подвижного состава по крестовинному узлу в целом.
Известен уголок контррельсовый СП850 применяемый в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами Р50, Р65, Р75 и контрельсовый рельс типа РК применяемый в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами Р50, Р65, Р75 (ГОСТ Р 55497-2013 Рельсы железнодорожные контррельсовые. Технические условия).
Недостатком известного решения является повышенная интенсивность износа рабочей грани, что приводит к снижению работоспособности.
Известно техническое решение, которое направлено на уменьшение интенсивности износа рабочей грани уголка контррельсового, снижение его жесткости и обеспечение более благоприятного прохождения колесных пар подвижного состава. Указанный технический результат достигается тем, что уголок контррельсовый содержащий подошву, шейку и головку, характеризуется тем, что высота уголка контррельсового в поперечном сечении выполнена переменной и для него выполняются следующие
соотношения 4,6 ≤ а/b ≤ 5,0 и 0,75 ≤ c/d ≤ 0,6, где а - ширина головки в поперечном сечении уголка контррельса, b - ширина части головки с максимальной высотой в поперечном сечении уголка контррельса, с - диапазон изменения высоты головки по ее ширине в поперечном сечении уголка контррельса, d - максимальная высота головки в поперечном сечении уголка контррельса. (Патент на полезную модель RU №108760, по заявке 2011123082 от 08.06.2011, МПК Е01В 5/18.).
Недостатком данного технического решения является несоответствие габаритных, установочных, присоединительных и профильных размеров конструктивным требованиям по ГОСТ Р 55497-2013 и недостаточное уменьшение интенсивности износа рабочей грани уголка, повышенная интенсивность износа рабочей грани приводит к снижению работоспособности уголка контррельсового и не обеспечивая безопасное прохождение подвижного состава в целом.
Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения железнодорожного состава по железнодорожному пути, где имеется вероятность схода подвижного состава.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат заключающийся в уменьшение интенсивности износа рабочей грани контррельса, снижение затрат на обслуживание участков железной дороги оснащенных контррельсом обеспечивающим предотвращение схода подвижного состава.
Указанный технический результат достигается контрельсом повышенной износостойкости, прокатным профилем содержащим подошву, шейку, головку, характеризующийся тем, что в головке, со стороны контактной поверхности установлены композиционные элементы из металлокерамического износостойкого материала. Кроме этого в качестве прокатного профиля использован контррельсовый уголок СП850, в качестве прокатного профиля использован контррельсовый рельс типа РК, композиционные элементы установлены в отверстиях неподвижно, отверстия выполнены глухими, отверстия выполнены с межосевым расстоянием 20-25 мм, глубиной 5-25 мм, диаметром 15-25 мм, композиционные элементы выполнены из металлокерамического материала с коэффициентом трения 0,1-0,6.
Предлагаемое техническое решение контррельса повышенной износостойкости в изготовлении технологически значительно проще по сравнению с прототипом, так как за основу принимается серийно выпускаемые прокатные профили: уголок контррельсовый СП850, контрельсовый рельс РК50, РК65, РК75 применяемые в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами Р50, Р65, Р75 соответственно, ГОСТ Р 55497-2013. что, в свою очередь учитывая его взаимозаменяемость по габаритным, установочным и профильным размерам позволяет его применение, с возможность применения прогрессивной технологии, при массовом производстве и эксплуатации.
Выполненное глухих отверстий с межосевым расстоянием 20-25 мм, глубиной 5-25 мм, диаметром 15-25 мм в головке прокатного профиля, со стороны контактной поверхности для неподвижной установки композиционных элементов не изменяет его механические свойства указанные конструктивными требованиями, и обеспечивает прохождение подвижного состава всех категорий в течение всего срока службы без разрушения. Наличие в головке, со стороны контактной поверхности композиционных элементов из металлокерамического износостойкого материала с коэффициентом трения 0,1-0,6 увеличивает средней ресурс до наступления предельного износа контррельса повышенной износостойкости в сравнении со средним ресурсом серийно выпускаемых прокатных профилей по ГОСТ Р 55497-2013 не менее чем на 50%. Композиционные элементы в контактной зоне меняют механизм разрушение контактной поверхности контррельса. Износ основы в контактной зоне происходит по энергоемкому адгезионному механизму, а износ износостойких элементов происходит по менее энергоемкому абразивному. Об этом свидетельствует снижение уровня шума при прохождении состава, отсутствие облоя по кроям уголка. Снижение физического износа происходит, за счет исключения процессов адгезионного сваривания (схватывания) в паре трения «контррельс - обод колеса».
Заявляемое решение поясняется фиг. 1, где приведен вариант исполнения контррельса повышенной износостойкости на основе уголка контррельсового СП850, фиг. 2 сечение А-А фиг. 1, фиг. 3 вариант исполнения контррельса повышенной износостойкости на основе контрельсового рельса типа РК, фиг.4 сечение Б-Б фиг. 3.
Контрельс повышенной износостойкости, состоит головки 1, шейки 2, подошвы 3 и композиционных элементов 4 установленных со стороны контактной поверхности головки 1.
При прохождении колесных пар подвижного состава контррельса повышенной износостойкости обеспечивает безопасность движения, удерживая и направляя колесные пары подвижного состава в необходимом положении для дальнейшего безопасного движения.
Разработана конструкционная и технологическая документация для изготовления контррельса повышенной износостойкости.