АНКЕРНОЕ РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного строительства, в частности, к конструкциям верхнего строения железнодорожного пути и предназначено для прикрепления рельсов к шпалам.
Известна конструкция промежуточного рельсового скрепления, содержащая анкер с направленным вниз хвостовиком, жестко установленный в железобетонной шпале, пружинные клеммы, каждая из которых соединена с соответствующим концом анкера через регулятор напряжения клеммы, при этом одна ветвь каждой клеммы установлена с возможностью взаимодействия с рельсом, а другая - с подкладкой, смонтированной на шпале, и амортизирующую прокладку, устанавливаемую под рельсом. При этом прокладка амортизирующая, показанная на фиг.1, 2 размещена таким образом, что ее ребра жесткости размещены вдоль рельса, поперек шпалы (см. а.с. SU №1401095, 4 МПК Е01В 9/00, дата приоритета 30.05.86, «Промежуточное рельсовое скрепление»).
Недостатки известной конструкции заключаются в недостаточной надежности промежуточного рельсового скрепления, которые проявляются в повышенном количестве отказов амортизирующей прокладки, имеющей низкую сопротивляемость износу, что обусловлено ориентацией ребер жесткости амортизирующей прокладки вдоль рельсовой колеи, а также - в возможности перекоса амортизирующей прокладки в процессе эксплуатации.
Известно также устройство промежуточного анкерного рельсового скрепления железнодорожного пути, содержащее анкер, нижняя часть которого забетонирована в подрельсовом основании, а верхняя часть имеет головки с двумя клеммными узлами, закрепляющими подошву рельса, установленного на амортизирующей прокладке в подрельсовой площадке основания. Амортизирующая прокладка изображена на фиг.1 поз.5, при этом выполненные на ней поверхностные рельефы - ребра жесткости, размещены вдоль рельса (патент RU №2190720, 7 МПК Е01В 9/00, дата приоритета 06.10.1999, «Анкерное рельсовое скрепление»)
Недостаток известного технического решения заключается в недостаточной надежности указанного крепления, который проявляется в ненадежности амортизирующей прокладки, имеющей низкую износостойкость, что связано с продольным, вдоль рельсовой колеи, направлением ребер жесткости амортизирующей прокладки и что является, в свою очередь, основной причиной последовательного разрушения и выхода из строя других элементов анкерного рельсового скрепления (АРС).
При циклических нагрузках и разгрузках рельсового пути ребра жесткости амортизирующей прокладки начинают «перекатываться» между подошвой рельса и шпалой, как цилиндрические ролики подшипника, так как тонкие перемычки между ребрами жесткости практически не могут сопротивляться этим нагрузкам, в результате чего ребра жесткости постепенно истираются, перемычки между ними постепенно разрушаются. Таким образом, ускоренный износ амортизирующей прокладки и работа в нештатном, предаварийном режиме ведет к исчерпанию несущей способности и разрушению других элементов «силовой цепи» анкерного рельсового скрепления - изолятора, подклеммника, пружинной клеммы и фиксатора.
Кроме того, в процессе потери амортизирующей прокладкой своих исходных геометрических параметров и несущей способности появляется устойчивое остаточное уменьшение ширины колеи, - рельс постепенно сползает поперек ребер жесткости амортизирующей прокладки внутрь колеи, до упора в изолятор.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении надежности железнодорожного пути за счет повышения надежности и долговечности устройства крепления рельсов к шпалам.
Поставленная задача решается благодаря созданию анкерного рельсового скрепления, содержащего амортизирующую прокладку, размещенную на подрельсовой площадке основания и на поверхности которой выполнены ребра жесткости, отличающегося тем, что ребра жесткости на поверхности амортизирующей прокладки расположены поперек направления рельса, при этом ребра жесткости на поверхности амортизирующей прокладки имеют трапециевидную форму с верхним продольным пазом.
Выполнение на поверхности амортизационной прокладки ребер жесткости, направленных поперек рельсового пути, позволяет улучшить, увеличить ее несущую
способность при восприятии рабочих нагрузок, что повышает безотказность, сопротивление износу и долговечность работы амортизирующей прокладки, что в свою очередь, повышает надежность и долговечность АРС, повышая эффективность его использования. Выполнение на поверхности амортизирующей прокладки ребер жесткости, направленных поперек рельсовой колеи, делает более стабильным ширину рельсовой колеи при действии рабочих нагрузок, т.е. препятствует сужению ширины рельсовой колеи.
Выполнение ребер жесткости в виде равнобедренной трапеции позволяет увеличить жесткость амортизирующей прокладки в направлении действия наибольших рабочих нагрузок, создает экономию материала, из которого выполнена амортизирующая прокладка, уменьшает возможность перекоса амортизирующей прокладки в процессе эксплуатации. Выполнение продольного паза посередине верхнего основания трапеции ребер жесткости амортизирующей прокладки предназначено для вытекания, выхода воды из АРС, что необходимо для исключения образования в нем льда, присутствие которого между подошвой рельса и амортизирующей прокладкой ускоряет ее износ и разрушение.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
На фиг.1 показан общий вид анкерного рельсового скрепления,
на фиг.2 - общий вид амортизирующей прокладки.
Анкерное рельсовое скрепление (АРС) содержит анкер 1, верхняя часть которого содержит две головки 2, выступающие над поверхностью подрельсового основания 3 по обе стороны от подошвы рельса 4, установленного между головками 2 на амортизирующую прокладку 5, размещенную на подрельсовом основании 3 железобетонной шпалы 6. Две В-образные пружинные клеммы 7, каждая из которых опирается своей нарельсовой частью 8 на изолятор 9, а двумя нашпальными витками 10 на подклеммник 11, при этом ее концевые участки 12, расположенные между кронштейнами 13 анкера, фиксируются с помощью регулятора-эксцентрика 14, состоящего из правильного шестигранника с эксцентрично расположенным ось-фиксатором 15.
Монтаж узла АРС осуществляется следующим образом. На подрельсовое основание 3 железобетонной шпалы 6 между головками 2 анкера 1 укладывают амортизирующую прокладку 5, помещают рельс 4, затем между боковыми гранями подошвы рельса 4 и ребордами 16 анкера 1 устанавливают изоляторы 9. Далее, вплотную к головкам анкера 1 снаружи на верхнюю постель шпалы кладут подклеммники 11 и сверху на головки 2 анкера 1 надевают пружинные клеммы 7, регулятор-эксцентрик 14 заводят в проушины кронштейнов 13 анкера 1 монтажными (минимальными по толщине) сторонами лицом к концевым участкам 12 пружинных клемм 7 и с помощью гаечного ключа поворачивают на рабочую ступень, регулируя натяжение.
В силу того, что подошва рельса 4 располагается на подрельсовом основании 3 железобетонной шпалы 6 с небольшим уклоном внутрь рельсовой колеи, - при действии циклической вертикальной нагрузки от колес, приложенной к головке рельса 4, в его сечениях возникает постоянный крутящий момент, направленный внутрь рельсовой колеи, а в плоскости подошвы рельса 4 эту вертикальную нагрузку можно разложить на составляющую, перпендикулярную этой плоскости и поперечную силу, которая вызывает поперечный сдвиг и защемленный между рельсом 4 и железобетонной шпалой 6 изгиб ребер жесткости амортизирующей прокладки 5 внутрь рельсовой колеи. При этом величина изгиба ребер жесткости не имеет больших перепадов по значению в силу относительной стабильности геометрических характеристик поперечных сечений амортизирующей прокладки 5. При кручении рельса 4 его головка меньше смещается внутрь рельсовой колеи, препятствуя уменьшению ширины колеи.
Таким образом, заявляемое АРС, содержащее амортизирующую прокладку с ребрами жесткости, ориентированными поперек рельсовой колеи обеспечивает повышение надежности и долговечности АРС и исключения уменьшения ширины рельсовой колеи при действии рабочей нагрузки.
Заявляемое техническое решение повышает экономическую эффективность при его эксплуатации за счет уменьшения количества отказов при эксплуатации АРС и соответственно, уменьшения стоимости ремонтов.