УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ И УМЕНЬШЕНИЯ БОКОВОГО ИЗНОСА РЕЛЬСОВ В КРИВЫХ

Полезная модель относится к устройствам верхнего строения железнодорожного пути, в частности к железнодорожному пути на криволинейных участках.
Известно устройство для предупреждения бокового износа рельсов в кривых, обеспечивающее равномерность распределения поперечных сил между внутренней и наружной нитями рельсовой колеи (Патент на изобретение RU №2114946, Е01В 5/18, 10.07.1998), содержащее контррельс, жестко соединенный с рельсами внутренней нити колеи и с помощью распорок соединенный с шейкой рельсов наружной нити колеи.
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности регулировки ширины желоба между рабочими гранями рельса внутренней нити рельсовой колеи и контррельса, что ввиду износа контррельса в процессе эксплуатации ведет к неравномерному распределению поперечной нагрузки от подвижного состава между контррельсом и наружной рельсовой нитью, вследствие чего нарушается стабильность рельсовой колеи.
Другим существенным недостатком устройства является низкая прочность конструкции при поперечных нагрузках, обусловленная малой опорной поверхностью тумб, жестко закрепленных на внутренних концах рельсовых подкладок, на которых установлены контррельсы, и невозможность регулирования длины распорки, жестко закрепленной на подошве контррельса и упирающейся в шейку наружного рельса.
Еще одним важным недостатком конструкции является отсутствие электрической изоляции рельсовых нитей друг от друга и от подрельсового основания.
Известно устройство для предупреждения бокового износа рельсов в кривых, содержащее рельс внутренней нити рельсовой колеи и контррельс, установленные на подкладках и соединенные друг с другом болтами через вкладыши, обеспечивающие расчетную ширину зазора между рабочими гранями рельса и контррельса, чтобы возникающие при движении подвижного состава поперечные усилия полностью воспринимались контррельсом и рельсом внутренней нити колеи (Г.М. Шахунянц. Путь и путевое хозяйство, «Государственное транспортное железнодорожное издательство», М., 1949, с. 264). Опорной поверхностью для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи служат сварные конструкции из обрезанных стандартных рельсовых подкладок.
Недостатком данной конструкции является то, что поперечные силы от проходящего по кривой подвижного состава через контррельс полностью воспринимаются только внутренней нитью рельсовой колеи и совсем не воспринимаются наружной нитью, вследствие чего стабильность рельсовой колеи нарушается.
Другим существенным недостатком устройства является низкая прочность конструкции за счет установки рельса внутренней нити рельсовой колеи и контррельса на комбинированных сварных подкладках. Из-за деформации опорной поверхности комбинированных сварных подкладок нарушается стабильность рельсовой колеи и повышается опасность движения в кривых. Кроме того, регулировка ширины зазора возможна только путем замены вкладышей, которая предполагает демонтаж контррельса.
Еще одним существенным недостатком данной конструкции является постепенное понижение стабильности железнодорожного пути в ходе эксплуатации за счет разработки под действием нагрузок от подвижного состава, а также внешних факторов отверстий от прикрепителей в подрельсовом основании.
Известна конструкция устройства для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, содержащее контррельс и опорную плиту с упорами для крепления контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи, причем контррельс соединен с упорами опорной плиты через шайбу, дополнительно содержащее подрельсовую подкладку, установленную на опорной плите, выполненную с уклоном вниз в сторону контррельса (Патент на полезную модель RU №148134, Е01В 5/18, 24.10.2014).
Недостатком данного устройства является постепенное понижение стабильности железнодорожного пути в ходе эксплуатации за счет износа отверстий от прикрепителей в подрельсовом основании под действием нагрузок от подвижного состава и внешних факторов.
Другим существенным недостатком данного устройства является отсутствие электроизоляции его от подрельсового основания. Это оказывает негативное влияние на работу систем сигнализации централизации и блокировки в пределах участков, на которых данное устройство установлено.
Известна конструкция устройства для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, содержащее контррельс и единую опорную поверхность - контррельсовую подкладку с ребордами для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упорами для крепления контррельса, при этом между контррельсом и упорами для крепления контррельса установлены шайбы, позволяющие регулировать зазор между боковой гранью рельса внутренней нити рельсовой колеи и рабочей поверхностью контррельса (Патент на полезную модель RU №61295, Е01В 5/18, 27.02.2007). Данная конструкция принята за прототип.
Недостатком данного устройства является постепенное понижение стабильности железнодорожного пути в ходе эксплуатации за счет износа отверстий от прикрепителей в подрельсовом основании под действием нагрузок от подвижного состава и внешних факторов.
Другим существенным недостатком данного устройства является отсутствие электроизоляции его от подрельсового основания. Это оказывает негативное влияние на работу систем сигнализации централизации и блокировки в пределах участков, на которых данное устройство установлено.
Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются:
1. обеспечение электроизоляции конструкции от подрельсового основания, за счет применения изолирующих втулок и прокладок;
2. повышение надежности прикрепления устройства за счет применения закладных деталей в конструкции узлов крепления, а также применения железобетонного подрельсового основания;
3. повышение стабильности пути в кривых за счет обеспечения неизменного положения узлов крепления в процессе эксплуатации путем использования закладных деталей в их конструкции и крепления устройства к железобетонному подрельсовому основанию.
Технический результат - исключение негативного влияния устройства на системы сигнализации, централизации и блокировки, а также повышение надежности прикрепления устройства, что приводит к повышению стабильности пути и безопасности движения в кривых.
Технический результат достигается тем, что устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, содержащее контррельс и единую опорную поверхность - опорную плиту с ребордами для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упором для крепления контррельса, который соединен с опорной плитой посредством упорных косынок, причем контррельс соединен с упором через шайбу, дополнительно содержит изолирующую прокладку под опорную плиту и изолирующие втулки, расположенные в отверстиях опорной плиты между опорной плитой и узлами крепления устройства к подрельсовому основанию, которые в своей конструкции содержат закладную деталь.
В качестве контррельса использован контррельсовый уголок.
Узлы крепления выполнены в виде разъемных соединений.
Узлы крепления выполнены в виде неразъемных соединений.
Использование в конструкции устройства изолирующей прокладки под опорную плиту и изолирующих втулок, расположенных в отверстиях опорной плиты между опорной плитой и узлами крепления, позволяет обеспечить электроизоляцию устройства от подрельсового основания, что в свою очередь обеспечивает надежную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки при использовании железобетонных подрельсовых оснований.
Применение железобетонного подрельсового основания в комплексе с узлами крепления, содержащими в конструкции закладную деталь, позволяет исключить в процессе эксплуатации разработку отверстий от прикрепителей и как следствие повысить надежность прикрепления устройства, а следовательно и стабильность рельсовой колеи.
Железобетонное подрельсовое основание также позволяет выполнить подрельсовую площадку с уклоном внутрь рельсовой колеи. Расположение опорной плиты на подрельсовой площадке, выполненной с уклоном внутрь рельсовой колеи, позволяет повысить стабильность пути в кривых за счет перераспределения нагрузки, исключения эксцентричности приложения вертикальной силы от колес подвижного состава на рельс внутренней нити рельсовой колеи и увеличения сопротивления рельсов горизонтальным поперечным силам.
На фиг. 1 показан вид сверху устройства для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых; на фиг. 2 - вид устройства по сечению I-I; на фиг. 3 - вариант исполнения узлов крепления.
Устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых содержит контррельс (1) и единую опорную поверхность - опорную плиту (2) с ребордами (3) для крепления рельса (4) внутренней нити рельсовой колеи и прикрепленным посредством упорных косынок (5) упором (6) для крепления контррельса (1). Крепление контррельса (1) может быть выполнено при помощи разъемного соединения: болта (7), гайки (8), шайбы (9). Крепление контррельса (1) может быть выполнено при помощи других видов разъемных соединений (на чертеже не показано). Между контррельсом (1) и упором (6) установлены шайбы (10), позволяющие регулировать зазор между боковой гранью рельса (4) внутренней рельсовой нити колеи и рабочей поверхностью контррельса (1). В качестве контррельса (1) использован контррельсовый уголок, например СП-850. Прикрепление рельса (4) к опорной плите (2) может осуществляться с помощью разъемных соединений: болтов (11), клемм ПК (12), шайб (13), гаек (14). Прикрепление рельса (4) к опорной плите (2) может осуществляться с помощью других типов разъемных соединений (на чертеже не показано). Прикрепление устройства к подрельсовому основанию (15) осуществляется при помощи узлов крепления (16), которые в своей конструкции содержат закладную деталь (17). Узлы крепления могут быть выполнены виде разъемных соединений: закладных деталей (17) - закладных болтов, шайб (18), гаек (19). Узлы крепления могут быть выполнены в виде других типов разъемных соединений (на чертеже не показано). Узлы крепления могут быть выполнены в виде неразъемных соединений (на чертеже не показано). Для обеспечения электроизоляции между опорной плитой (2) и подрельсовым основанием (15) укладывается изолирующая прокладка (20), а между опорной плитой (2) и узлами крепления (16) устанавливаются изолирующие втулки (21). Между рельсом (4) и опорной плитой (2) может устанавливаться подрельсовая прокладка (22) для повышения упругости их взамодействия.
Устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых работает следующим образом: при движении подвижного состава в кривых участках пути под действием центробежных сил каждая колесная пара внутренней поверхностью колеса упирается в рабочую поверхность контррельса (1), за счет чего происходит снижение боковой нагрузки передаваемой от колес подвижного состава на наружную нить рельсовой колеи. Применение в конструкции устройства изолирующей прокладки (20) под опорную плиту (2) и изолирующих втулок (21), позволяет обеспечить электроизоляцию устройства от подрельсового основания (15), что в свою очередь обеспечивает надежную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки и как следствие возможность использования любых видов подрельсовых оснований (15), в частности железобетонного. Монтаж устройства на железобетонном подрельсовом основании (15) при помощи узлов крепления (16), которые в своей конструкции содержат закладную деталь (17), значительно повышает надежность крепления устройства, за счет обеспечения постоянства сил его прижатия к подрельсовому основанию (15) и исключения разработки отверстий от прикрепителей, что в свою очередь обеспечивает постоянство положения устройства в процессе эксплуатации, и как следствие повышает стабильность рельсовой колеи в кривых. Использование железобетонного подрельсового основания (15) позволяет осуществлять установку устройства на выполненную с уклоном внутрь колеи, соответствующим типовой конструкции железнодорожного пути, подрельсовую площадку, что исключает эксцентричность передачи вертикальной силы от конических колес подвижного состава на рельсы (4) внутренней нити рельсовой колеи и способствует увеличению сопротивления их горизонтальным поперечным силам, что повышает стабильность рельсовой колеи в кривых.