ТОРЦЕВОЙ СОЕДИНИТЕЛЬ РЕЛЬСОВЫЙ ШАБЕРНЫЙ

Решение относится к железнодорожной отрасли, а именно к устройствам, входящим в состав электрических рельсовых цепей.
Уровень развития техники в данной области известен из решения [Патент РФ №72483 на полезную модель «Соединитель рельсовый шаберно-пружинный», Бюл. №11, 2008 г], в котором соединитель содержит корпус и пружину, корпус выполнен из токопроводного материала, на нем выполнены шаберы в виде выступов.
Недостатком решения является высокая трудоемкость его монтажа в рельсовый стык (для монтажа и демонтажа соединителя требуется разобрать и собрать рельсовый стык) и отсуствие возможности контроля наличия, целостности и работоспособности соединителя (соединители сокрыты под рельсовыми накладками).
Также известно решение [Патент РФ №51369 на полезную модель «Соединитель рельсовый со средством контроля его наличия, целостности и температуры», Бюл. №4, 2006 г], в котором соединитель содержит корпус в виде тоководной пластины с шаберами, пружину и вывод, конец которого пропущен в рельсовый зазор и выведен наружу.
Недостатком решения является высокая трудоемкость его монтажа в рельсовый стык (для монтажа и демонтажа соединителя требуется разобрать и собрать рельсовый стык) и отсуствие возможности контроля наличия, целостности и работоспособности соединителя (соединители сокрыты под рельсовыми накладками).
Наиболее близким, по мнению заявителя, к заявляемому объекту является решение [Патент РФ №33126 на полезную модель «Соединитель рельсовый шаберно-пружинный», Бюл. №28, 2003 г], в котором соединитель рельсовый шаберно-пружинный содержит корпус в виде тоководной пластины и пружину, на корпусе выполнены (сформированы, закреплены, установлены) шаберы и отверстия. Отверстия служат для базирования соединителя на рельсовых болтах при установке его в рельсовый стык в зазор между рельсовой накладкой и шейками стыкуемых рельсов. Шаберы служат для взаимодействия с шейками стыкуемых рельсов и предназначены для зачистки (шабрения) поверхностей шеек от ржавчины и иных продуктов коррозии и передачи между стыкуемыми рельсами обратного тягового тока и сигнального тока.
Недостатком решения является высокая трудоемкость его монтажа в рельсовый стык (для монтажа и демонтажа соединителя требуется разобрать и собрать рельсовый стык) и отсуствие возможности контроля наличия, целостности и работоспособности соединителя (соединители сокрыты под рельсовыми накладками).
Техническим результатом заявляемого решения является снижение трудоемкости монтажа и демонтажа соединителя в рельсовый стык. Попутным техническим результатом является обеспечение возможности его визуального контроля (для того, чтобы убедиться в том, что соединитель присутствует, т.е. его не забыли установить и не похитили, и для того, чтобы убедиться в том, что он не сломан и функционирует).
Указанный технический результат достигается тем, что конструкция заявляемого устройства (торцевого соединителя) позволяет установить его не под рельсовые накладки, а в рельсовый зазор (пространство между торцами стыкуемых рельсов). Торцевой соединитель выполнен в виде корпусной пластины, располагаемой в рельсовом зазоре по высоте рельсов. Корпус (корпусная пластина) выполнен из пружинного токопроводного материала и снабжен шаберами с противоположных сторон, т.е. со сторон контакта с торцами стыкуемых рельсов.
Таким образом, заявляемый объект, как и прототип, содержит корпус с шаберами, корпус выполнен из токопроводного материала. Однако заявляемый объект отличается тем, что шаберы на корпусе выполнены на противоположных сторонах, обращенных к торцам стыкуемых рельсов. В том числе, торцевой соединитель может быть снабжен боковыми пружинными элементами для фиксации его положения по высоте рельсов в выемках рельсовых накладок, а также упорами, исключающими боковое качание корпуса. Упоры, в том числе, могут быть использованы в качестве зацепов при извлечении соединителя из рельсового стыка.
На фиг.1 представлена схема заявляемого объекта (фиг.1а - основной вид) и схема его монтажа в рельсовом стыке (фиг.1б - рельсовые накладки условно не показаны). На фиг.2 показан вариант исполнения торцевого соединителя в боковыми пружинами и упорами, на фиг.3 показана схема его монтажа в рельсовом стыке (сечение перпендикулярно рельсовым накладкам), на фиг.4 показан вариант исполнения соединителя с элементом опознания размера рельсового стыка для монтажа соединителя.
Заявляемый объект устроен следующим образом. Корпус 1 соединителя для обеспечения пружинения имеет изогнутую форму, выполнен из токопроводного материала. На корпусе 1 выполнены (размещены, смонтированы) шаберы. Их минимум два. Шаберы расположены с разных сторон корпуса 1, т.е. обращены к торцам стыкуемых рельсов. На фиг.1 показано три шабера. В верхней части корпуса выполнено два шабера (позиции 2 и 3), в нижней части - шабер 4. Шаберы 2 и 3 обращены к торцу рельса 5, шабер 4 - к торцу рельса 6. Для обеспечения лучшей работоспособности и долговечности соединитель выполнен из материала, обеспечивающего упругие свойства корпуса при его установке в рельсовый стык. Габарит соединителя должен превышать величину зазора В рельсового стыка.
Работает торцевой соединитель следующим образом. Его подносят к собранному рельсовому стыку, конец (нижний по фиг.1) соединителя вставляют в зазор В сверху, т.е. со стороны поверхности 7 катания рельсов. Затем, преодолевая пружинение корпуса, соединитель вводят (с усилием вставляют, забивают молотком и т.д.) вглубь рельсового зазора так, чтобы шаберы взаимодействовали с противоположными торцами стыкуемых рельсов 5 и 6. По высоте рельсового стыка соединитель может быть позиционирован в разном положении, для примера, представленного на фиг.1, предполагается такая установка соединителя, при которой шаберы 2 и 3, расположенные в верхней части соединителя, контактировали бы с материалом головки 8 рельса, а шабер 4 контактировал бы с шейкой 9 (или подошвой 10) другого рельса. Наличие заострений на шаберах уже при монтаже соединителя удалит ржавчину с торцов рельсов в местах их контакта, поэтому электрический ток (обратный тяговый ток или сигнгальный ток электрических рельсовых цепей) беспрепятственно будет протекать от рельса к рельсу в таком рельсовом стыке даже при отсутствии электрического контакта между рельсовыми накладками и рельсами (в случае их коррозии или наличия ржавчины). При исполнении шаберов без заострений зачистка шаберами торцов рельсов в местах их контактов будет происходить без участия человека в результате вибраций (перемещений) рельсов. Вибрации возникают при прохождении подвижного состава или в результате тепловых деформаций рельсов.
Без ущерба техническому результату работоспособность соединителя может быть повышена за счет того, что положение соединителя в рельсовом стыке будет зафиксировано (по высоте рельсов, по их ширине и т.д.). Для этого соединитель дополнительно снабжен боковыми пружинными элементами 11 и 12. Они закреплены на корпусе 1 или выполнены с ним заодно. Для удобства форма боковых пружинных элементов выполнена в соответствии с формой внутренних выемок рельсовых накладок 13.
Соединитель такого исполнителя вставляют в рельсовый стык аналогично тому, как это описано выше. При этом боковые пружинные элементы деформируются и самоустанавливаются в выемках рельсовых накладок, чем обеспечивается постоянство местоположения корпуса 1 в рельсовом стыке.
Позиционирование корпуса 1 будет улучшено (особенно в случае, когда соединитель содержит только два шабера, один в верхней части, другой в нижней части корпуса), если соединитель дополнительно снабжен упорами 14 и 15 в наиболее широкой части корпуса 1. Это исключает качание (опрокидывание набок) соединителя и повышает его работоспособность.
Упоры 14 и 15 могут быть, в частности, использованы в качестве зацепов при извлечении соединителя из рельсового стыка без его разборки.
Частным решением исполнения соединителя является оснащение соединителя каким-либо элементом, который бы позволял сортировать соединители по габаритному размеру относительно величины зазора В рельсового стыка. Дело в том, что рельсовые стыки в зависимости от условий эксплуатации и качества их содержания имеют различную величину В зазора. Соответственно, если габарит соединителя будет постоянный, то в зазоре различной величины монтировать его будет затруднительно (потребуется регулировка зазора, изменение прогиба корпуса 1 соединителя и т.д.). Проще иметь соединители с разным габаритом. Например, пусть номенклатура соединителей имеет три разных значения габарита. Следовательно, каждый из этих значений нужно как-то отличать. Можно делать надписи на соединителе. Проще соединитель оснастить меткой (элементом), которая бы указывала, что соединитель с такой вот меткой следует устанавливать в рельсовый зазор вот такой-то величины, с другой меткой - в зазор другой величины и т.д. Это могут быть цветовый метки. Или легко зрительно обнаруживаемые элементы, выполненные на соединителе. Например, выступы 16. Длина li выступа 16 равна габариту соединителя. Тогда их можно использовать следующим образом. Рабочий измеряет величину В зазора, затем выбирает такой соединитель, у которого длина li выступа 16 превышает величину В.
1
min
2
max
Можно длиной выступов показать диапазон величин В зазоров, в которые можно монтировать соединитель. Тогда на соединителе может быть выполнено несколько, например, два выступа. Длина l меньшего выступа указывает минимальную величину B зазора, в который может быть установлен соединитель данного габарита (типоразмера), длина l соответственно указывает максимальную величину В зазора.
Каждый из вариантов заявляемого технического решения дает еще и побочный технический результат в сравнении с прототипом, а именно обеспечивает возможность визуального наблюдения соединителя в рельсовом стыке. Это необходимо для того, чтобы убедиться в том, что его не забыли установить, и для того, чтобы убедиться в его целостности и т.д.