ЗАЖИМ КОСОЙ И РЕССОРНОЙ СТРУНЫ

Полезная модель относится к обустройству контактной сети электрифицированных железных дорог, в частности, к области изготовления арматуры электрифицированной воздушной контактной сети железнодорожного и городского транспорта для соединения несущего троса с рессорным тросом или косой струной.
Известен зажим, который может быть использован для крепления рессорной струны, содержащий две плашки с желобами для размещения в верхнем желобе многожильного несущего троса, и в нижнем желобе рессорного или косого тросов [1].
Недостатком известного зажима являются большие габаритные размеры зажима и, следовательно, большой его вес. При большом количестве подобных зажимов на единицу длины промежуточного пролета (расстояние между двумя смежными промежуточными опорами контактной сети) суммарная масса этих деталей достигает большой величины, создавая избыточную нагрузку на контактную сеть.
Другой, наиболее существенный, недостаток известного зажима заключается в том, что крепление рессорного троса или косой струны, в нижнем желобе неподвижно, и степень его перемещения в пространстве ограничено. В результате, в процессе эксплуатации под действием ветровой нагрузки и во время движения электропоездов, в узлах крепления контактной сети возникают напряжения, изменяющие натяжение контактного провода, что может привести к провису контактных проводов.
Более того, жесткое крепление рессорного троса или косой струны в значительной степени изменяет эластичность контактной сети электрифицированных железных дорог, что крайне нежелательно, поскольку эластичность контактной сети, в целях безопасности, должна быть неизменной.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому положительному результату к предложенному, является известный зажим косой и рессорной струны, состоящий из двух, изготовленных методом объемной горячей штамповки, плашек, с желобами для размещения многожильного несущего троса, и соединяемых друг с другом с помощью двух болтовых соединений, причем, один из соединяемых болтов выполняет функцию оси, на которой крепится рессорная или косая струна. На соединяемый болт, выполняющий функцию осевого крепления рессорного или косого тросов, одевается латунная втулка с толщиной стенки 1 мм, призванная предохранить соединяемый болт от механических повреждений рессорным или косым тросом в процессе длительной эксплуатации [2]. Для дополнительной защиты тела рессорной или косой струны, между телом струны и латунной втулкой одевается медный коуш, размером, соответствующим диаметру используемой рессорной или косой струны.
Согласно нормативным документам ОАО «Российские Железные Дороги», оба болта затягиваются с регламентированной величиной крутящего момента, равном 20 Нм, а срок службы арматуры контактной сети электрифицированных железных дорог составляет 50 лет [3].
Недостаток известного зажима заключается в том, что в функцию осевого крепления рессорного или косого тросов выполняет один из соединяемых болтов. В результате, в процессе монтажа контактной сети, в полевых условиях, на высоте нескольких метров над землей, усложняется монтаж контактной сети. Кроме закрепления многожильного несущего стального и рессорного тросов в плашках, на нижний соединяемый болт необходимо надеть втулку, изготовленную из латуни. Учитывая человеческий фактор, при монтаже возможны случаи монтирования узла крепления рессорного или косого тросов без втулки на нижнем соединяемом болте.
Помимо того, что эта операция усложняет работу монтажника, втулка в процессе длительного истирания приходит в негодность, и рессорный трос может повредить нижний соединяемый болт, что в конечном итоге может привести к обрыву крепления рессорного или косого тросов и ослаблению натяжения многожильного несущего провода контактной сети.
Расчеты величины удельных напряжений, возникающих на латунной втулке в момент приложения на болтовое соединение, выполняющее функцию оси крепления рессорной или косой струны, нормированной величины крутящего момента в 20 Нм составляют значения, превосходящие, по меньшей мере, значения предела текучести латуни, из которой изготовлена втулка [4]. В результате, деформация втулки может достигнуть таких значений, которые могут привести к ее разрушению.
Более того, в процессе эксплуатации, рессорный или косой тросы, под действием ветровой нагрузки и в результате движения железнодорожного транспорта, находясь в постоянном движении, передают вращательное движение на резьбовое соединение нижнего болта. В результате, в процессе длительной эксплуатации, происходит ослабление затяжки резьбового соединения, приводящее к неконтролируемому провисанию элементов контактной сети, что, в конечном итоге, может привести к обрыву контактного провода.
В собранном состоянии, особенно в условиях деформации втулки, отсутствие жесткой опоры между плашками в нижнем болтовом соединении, при фиксированной нормативной его затяжке создает в конструкции узла крепления перекосы, приводящие к возникновению нежелательных дополнительных изгибающих напряжений в материале каждой плашки, которые могут привести к деформации или разрушению плашек зажима.
Все перечисленные недостатки зажима снижают надежность его работы в процессе всего периода эксплуатации, повышая вероятность возникновения аварийной ситуации.
Техническим результатом предложенного зажима косой или рессорной струны является повышение надежности работы зажима в период всего времени эксплуатации, за счет устранения всех перечисленных недостатков его конструкции.
Технический результат достигается тем, что в известном зажиме косой и рессорной струны, состоящем из двух, изготовленных методом объемной горячей штамповки, плашек, с желобами для размещения многожильного несущего троса, и соединяемых друг с другом с помощью верхнего и нижнего болтовых соединений, функцию оси, на которую крепится рессорная или косая струна, выполняют бобышки, изготовленные на каждой плашке соосно с отверстием нижнего болтового соединения. Высота выступающей части каждой бобышки составляет 0,9-1,05 радиуса многожильного несущего троса.
2
Зажим изготавливается методом горячей объемной штамповки из горячекатаного прутка. Ширина зажима составляет 40-50 мм, В желобе зажима размещается многожильный несущий трос сечением 70-120 мм.
На фиг. 1 показан зажим косой или рессорной струны в сборе. На фиг. 2 - вид плашки в разрезе.
Зажим состоит из двух плашек 1 и 2 с желобами 12 для размещения многожильного несущего троса 5. Плашки 1 и 2 соединяются между собой двумя болтовыми соединениями, верхним (болт 3 и гайка 4) и нижним (болт 9 и гайка 10). На каждой плашке, соосно с отверстием нижнего болтового соединения 11 изготовлена бобышка 8. Высота выступающей части каждой бобышки составляет 0,9-1,05 радиуса используемого многожильного несущего троса. Бобышки 8, изготовленные соосно с отверстием нижнего болтового соединения, с собранном зажиме, выполняют функцию оси, на которой крепится рессорная или косая струна 6, с коушем 7.
Дополнительно, тело рессорной или косой струны в месте контакта с бобышками защищено медным коушем.
На каждой плашке, одно отверстие под болтовые соединения имеет резьбовое гнездо, а второе выполнено проходным.
В собранном зажиме, бобышки, изготовленные из материала плашки, и обладающие более высокими характеристиками износостойкости, по сравнению с латунной вставкой, выполняющие функцию оси, на которой крепится рессорная или косая струна, исключают непосредственный контакт рессорного троса и косой струны с телом нижнего болта, что устраняет возможность ослабления затяжки болтового соединения в процессе всего периода эксплуатации, исключает механический износ рессорного троса, косой струны и тела болта, и исключает возможность возникновения перекосов при монтаже зажима за счет точного позиционирования плашек друг относительно друга.
Кроме того, использование бобышек в качестве опоры рессорного троса или косой струны, облегчает монтаж контактной сети, за счет снижения количества комплектующих деталей, и, что не менее важно, устраняет саму возможность вмешательства человеческого фактора в технологический процесс монтажа, исключая возможность непроизвольного нарушения технологического процесса, и повышая надежность крепления контактной сети.
В результате, надежность работы предложенного зажима повышается.
Зажим изготавливают из бронзы методом горячей объемной штамповки. В качестве исходной заготовки используют горячекатаный пруток. Каждая плашка штампуется с бобышкой. Величина выступающей части каждой бобышки составляет 0,9-1,05 радиуса многожильного несущего провода. При величине выступающей части бобышки меньше, или больше оговоренного диапазона возможны перекосы плашек при затяжке болтовых соединений регламентированным крутящим моментом, и, следовательно, возможно возникновение нежелательных растягивающих напряжений в каждой плашке, либо послабление затяжки многожильного несущего провода. Выбор величины выступающей части бобышки является оптимальным.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки.
1. Патент РФ №2115569, Мн кл. B60M 1/24, 1997. «Зажим для соединения двух проводов цепной подвески контактной сети».
2. Патент РФ №2200096, М. кл. B60M 1/24, 2001. «Зажим косой и рессорной струны».
3. ОСТ 32.204-2002 Отраслевой стандарт «Арматура контактной сети электрифицированных железных дорог». Общие технические условия.
4. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. «Резьбовые и фланцевые соединения», М., «Машиностроение», 1990.