СТЫК ИЗОЛИРУЮЩИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно, к конструкциям рельсовых изолирующих стыков.
Известен электроизолирующий стык для рельсовых цепей (патент RU 2151078, Е01В 11/54), содержащий с обеих сторон рельса металлические накладки с выемкой. Накладки скреплены между собой болтовым соединением. Зазор относительно граней рельса заполнен наружным электроизолирующим материалом. В выемке накладки установлен заполнитель, который жестко скреплен с накладкой и с наружным электроизолирующим материалом. Указанный материал закреплен по всей поверхности металлической накладки. Часть его соответствует сопрягаемой поверхности рельса. Недостаток такого решения выражается в отсутствии шунтирования магнитного поля в рельсовом изолирующем стыке и сложный трудоемкий монтаж и демонтаж стыка, его переборка из-за большого количества деталей.
Известен соединитель изолирующий композиционный, (RU№89534) содержащий расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, выполненных из нескольких слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидным клеем, вкладыш, распложенный в углублении накладки, в виде монолитного элемента из магнитодиэлектрического материала, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую прокладку, расположенную между накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующий с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, профиль части боковой прокладки, выступающий за пределы соединения рельса, повторяет профиль сопрягаемой части накладки и плотно прилегает к поверхности накладки, при этом вкладыш образован путем заливки углубления в накладке магнитодиэлектрическим эластомером, внутри которого между изолирующими втулками и торцами установлены элементы, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала, выполненные из электротехнической стали толщиной, достаточной, чтобы при полном погружении элемента в углубление на его наружной поверхности образовался слой магнитодиэлектрического материала, причем заливка осуществлена заподлицо с поверхностью накладки, боковая прокладка имеет перфорацию, выполнена из стеклопластика, состоит из нижней и верхней частей, между которыми имеется зазор, а перфорация заполнена магнитодиэлектрическим материалом, стыковая прокладка выполнена из слоистого стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, на торцовой поверхности которой имеется контурный ободок, выполненный из магнитодиэлектрического эластомера толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
К основным недостаткам известного устройства относится не рациональное использование материалов, заключающееся в том, что вследствие разрушения металлической накладки, вкладыш, который залит в углубление остается целым, но его дальнейшее использование не возможно, а также сложность и трудоемкость процесса изготовления вкладыша. Еще один недостаток известного устройства заключается в сложности и трудности монтажа и демонтажа стыка вследствие того что боковая прокладка состоит из двух частей.
Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы изолирующего стыка за счет повышения жесткости конструкции соединителя, снижение трудоемкости изготовления и снижение затрат при обслуживании и ремонте изолирующего стыка.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении прочности и жесткости изолирующего стыка, упрощения конструкции и технологии изготовления вкладыша, повышении шунтирования магнитного поля стыка между рельсами за счет замыкания магнитного потока через элементы соединителя.
Указанный технический результат достигается стыком изолирующим композиционным, содержащим, расположенные по обе стороны от рельса, металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующий с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, профиль части боковой прокладки, выступающий за пределы соединения рельса, повторяет профиль сопрягаемой части накладки и плотно прилегает к поверхности накладки, боковая прокладка выполнена из стеклопластика, стыковая прокладка выполнена из слоистого стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, на торцовой поверхности которой имеется контурный ободок, выполненный из магнитодиэлектрического эластомера толщиной обеспечивающей постоянный контакт с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша, вкладыш выполнен из магнитодиэлектрического эластомера, распложен в углублении накладки, внутри которого установлены элементы, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала, при этом вкладыш выполнен съемным, профиль вкладыша повторяет профиль углубления металлической накладки, боковая прокладка со стороны углубления металлической накладки имеет окно, достаточное для установки вкладыша, а вкладыш на 1,0-2.0 мм выступает над боковой прокладкой.
На фиг.1 показано продольное сечение стыка изолирующего композиционного (вид сверху); на фиг.2 показано поперечное сечение стыка изолирующего композиционного; на фиг.3 показано поперечное сечение металлической накладки с вкладышем.
Стык изолирующий композиционный включает расположенную между торцами рельсов 1 стыковую прокладку 2, боковую прокладку 3 расположенную по обе стороны от рельсов 1 и стянутые посредством крепежных элементов (гаек 4, болтов 5) металлические накладки 6 с вкладышами 7 в углублениях со стороны рельсов 1. Болты 5 располагаются в электроизолирующих втулках 8, которые вставляются в отверстия рельсов 1. Вкладыши 7 вставлены в металлические накладки 6 путем заливки углубления металлической накладки. Вкладыши 7 изготовлены из магнитодиэлектрического материала, внутри которого, установлены элементы 7.1, 7.2 и 7.3, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала.
Между накладкой 6 с вкладышем 7 и рельсом 1 располагается боковая прокладка 8, боковая прокладка выполнена из стеклопластика. Для увеличения эффекта снижения намагниченности рельсов 1 профиль части боковой прокладки 8, контактирующей с рельсом 1, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса 1, а металл накладки контактирует с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша 7, внутри которого имеются элементы 7.1, 7.2 и 7.3, который в свою очередь находится в контакте с рельсом 1.
Стыковая прокладка 2, электроизолирующие втулки 8 и боковые прокладки 3 обеспечивают электрическую изоляцию между стыкуемыми рельсами. При этом стыковая прокладка 2 и боковые прокладки 3, выполнены из стеклопластика повышенной прочности на сжатие, что позволяет значительно повысить жесткость стыка, а создание магнитопровода из магнитодиэлектрических материалов между стыкуемыми рельсами, обеспечивают снижение намагниченности изолирующего стыка, а значит и снижают вероятность замыкания рельсовой цепи металлической стружкой скапливающейся в зазоре между торцами рельсов.
Электроизолирующая втулка 8 выполнена из нескольких слоев стеклоткани, располагающихся по окружности и пропитанных эпоксидным клеем. Такая конструкция втулки 8 обеспечивает ей высокую прочность на радиальное сжатие, т.к. известно, что вследствие температурных воздействий происходит удлинение или укорочение рельсов 1 и электроизолирующая втулка 8 оказывается зажатой между отверстием рельса 1 и болтом 5.
Для изготовления элементов вкладыша 7 используется электротехническая сталь с минимальным содержанием примесей, например сталь 10960, 10880. Такая конструкция вкладыша 7 выполняет две функции - снижает намагниченность рельсов 1 (т.к. содержит в себе металл) и препятствует самопроизвольному намагничиванию рельсов 1 и накладок 6, изготовленных из магнитотвердых сталей (электротехническая сталь относится к магнитомягким материалам).
Преимущество заявляемого стыка изолирующего заключается в снижении расходов на обслуживание и ремонт изолирующих стыков. Оно заключается в следующем. Боковая прокладка 3 выполнена как единая деталь с металлической накладкой, и отдельным вкладышем. Поэтому, при износе или разрушении боковой прокладки достаточно поменять ее на новую боковую прокладку, при этом вкладыш остается прежним.
Перечисленные получаемые положительные технические результаты, достигаемые заявляемыми отличительными признаками полезной модели, в комплексе направлены на повышение надежности работы изолирующего соединителя, снижение трудоемкости изготовления и снижение затрат при обслуживании и ремонте изолирующего стыка.