СТЫКОВАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ КОНТАКТНОГО РЕЛЬСА С МЕДНЫМ ВКЛАДЫШЕМ
BUTT PAD FOR CONTACT RAIL WITH COPPER INSERT

Использование: при сборке стыков контактных рельсов метрополитенов.
Уровень техники. До настоящего времени на всех отечественных метрополитенах для компенсации дополнительного сопротивления на сборных электропроводящих стыках контактного рельса применяются стыковые электросоединители (до 4-х штук) из медного гибкого провода площадью сечения 95 кв.мм, которые приваривают к верхней нерабочей поверхности головок рельсов, см. Рис. 2.23÷25 в приложении. Соединители подкрашены розовым и оранжевым цветами, а пазухи - зеленым. Как это выглядит в реальности видно на фотографии в приложении, вид сбоку.
На метрополитене при напряжении 825 В пусковые токи только одного поезда достигают 8000 А, а длительный допустимый ток на контактном рельсе 5000 А. Применяются накладки по повторно-применяемым чертежам ПП-5.701.03.001 от ОАО"Метрогипротранс".
Кардинальное решение проблемы - изготовить накладку из меди - неприемлемо по стоимости и влечет ненужные бюрократические препятствия в виде испытаний изделия на прочность и т.д.
Но, можно поместить электросоединитель в пазуху, которая образуется в пространстве между шейкой рельса и накладкой. Предварительно пазуху расширяем фрезерованием внутренней стороны накладки на глубину 5 мм. Теперь электросоединителем будет медный вкладыш длиной 158 мм, площадью сечения 315 кв.мм и конфигурацией, вписанной с одной стороны в шейку контактного рельса, с другой в шейку стандартной накладки, см. чертеж.
Обозначения на чертеже «Устройство вкладыша-электросоединителя в пазухе контактного рельса»:
1 - контактный рельс
2 - стыковая накладка
3 - вкладыш-электросоединитель
4 - медная полоса
5 - зона прилегания вкладыша к шейке рельса
6 - зона фрезеровки на накладке
7 - отверстие для стягивающего болта
С внутренней стороны накладка [2] фрезеруется на глубину до 5 мм, куда запрессовывается вкладыш-электросоединитель [3]. Углубление [6] заодно предотвращает продольное смещение вкладыша [3] относительно накладки [2] при температурном смещении самого рельса [1]. Таким образом стандартную накладку снабжаем вкладышем, с которым накладка являет единое целое и медной полосой; в этом и состоит изобретение.
Толщина вкладыша намеренно делается больше на 2 мм относительно ширины пазухи и на всю поверхность вкладыша [5], примыкающую к шейке рельса и на медную полосу [4], с внутренней стороны перед сборкой стыка наносится 1 мм слой смазки «Суперконт». При затяжке болтов накладки с усилием 80 даН*м на один болт излишки смазки выдавливаютя, а частицы меди в смазке сжимаются, обеспечивая надежный контакт вкладыша с рельсами и полосы с накладкой. Площадь контактной поверхности вкладыша и шейки рельса составляет не менее 1562 кв.мм на каждый из двух концов рельса. Для предотвращения коррозии вкладыша от влаги пазухи с обоих концов накладки [4] и зазор между торцами рельсов промазываются графитовой смазкой.
Две накладки с медными вкладышами выдерживают длительный предельно допустимый ток более 4020 А, что соответствует требуемому максимальному длительному току по свойствам тяговой сети метрополитенов с напряжением 825 В.
Сущность изобретения состоит в переносе стыкового электросоединителя рельса в виде медного вкладыша в пазуху между рельсовой накладкой и шейкой рельса и медной полосы на внешнюю поверхность шейки накладки. Это позволяет кратно увеличить сечение электросоединителя для обеспечения прохождения предельно допустимых токов тяговой сети метрополитена и отказаться от сварных электросоединителей на контактном рельсе метрополитена (сварное соединение ненадежно, плохо контролируется, а место приварки соединителей приводит к дефектности рельсов).