РЕЛЬСОВЫЙ СТЫК РАЗВОДНОГО МОСТА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и предназначена для стыковки и расстыковки рельсов разводных мостов.
Известна конструкция рельсового стыка для разводного моста (SU 1677141, E01B 11/42, 15.09.91 г.), содержащая замок с рельсовыми накладками, опирающимися на вертикальные и горизонтальные поверхности упоров основания, с подвижными фиксаторами, которые приводятся в действие приводом замка. В этой конструкции торцы стыкуемых рельсов и сам стыковой зазор расположены перпендикулярно оси рельсов, которые никак не взаимодействуют друг с другом: каждый крепится деталями замка на лафете своего пролета. Сохранение в процессе эксплуатации проектной ширины колеи в сечении стыка, а так же соосности взаимного положения стыкуемых рельсов, которая должна гарантировать отсутствие горизонтальных и вертикальных ступенек в стыке, зависит от точности выполнения и подгонки друг к другу большого числа деталей стыкового замка, и надежности их функционирования: от размеров рельсовых накладок и элементов основания, от точности обработки горизонтальных и вертикальных поверхностей упоров основания, от надежности работы фиксаторов и их привода, а также от интенсивности и характера износа каждой детали замка в процессе его эксплуатации. Известно, что чем больше факторов влияет на работу системы, тем выше вероятность сбоев из-за случайных или закономерных отступлений в работе каждого из них. В таких условиях трудно гарантировать на протяжении сколько-нибудь длительного времени эксплуатации выполнение тех жестких требований по ширине колеи и соосности рельсовых ниток, которые предъявляются к стыкам разводных мостов. А отступление от этих требований приводит к нарушению плавности прохода колес подвижного состава через стык, и как следствие, к отказам, сокращающим ремонтные сроки и общие сроки эксплуатации стыка.
Недостаток конструкции заключается в относительно невысокой ее надежности и долговечности.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция рельсового стыка разводного моста (SU 302435, E01D 15/08, 28.04.1971 г.), содержащая лафетные листы, остряковый рельс, выполненный из стандартного рельсового профиля и установленный одним концом на подвижном пролетном строении, а другим концом клиновидной формы взаимодействующий со скошенной поверхностью концевого рельса, закрепленного на лафетном листе неподвижного пролета. Остряк клиновидной формы, взаимодействующий со скошенной поверхностью концевого рельса образует стык, расположенный не под прямым углом к оси стыкуемых рельсов, как это имеет место в конструкции прототипа, а под острым. Многолетний опыт эксплуатации таких стыков показал, что у них вместо ударов в торцы рельсов происходит перекатывание колес с одного рельса на другой за счет постепенного изменения положения круга катания, что не нарушает плавности движения экипажей. Рельсы, стыкуемые под углом, постоянно находятся во взаимодействии друг с другом. Они совместно сопротивляются боковым отжатиям. Поэтому в стыке под углом почти отсутствуют сбои в работе из-за нарушения соосности рельсов и плавности движения экипажей. В этом безусловные преимущества данной конструкции по сравнением с аналогом. Но наличие в конструкции прототипа остряка связано с возникновением отказов по другой причине. Наиболее типичным отказом в работе стыка, выполненного под углом к направлению оси рельса является износ, выкрашивание и даже излом остряка в тонкой его части, когда движение поездов прекращается до замены его новым остряком. Поскольку этот излом происходит чаще всего под колесом походящего экипажа, данный отказ не редко приводит к авариям в плоть до схода с рельсов подвижного состава. За последние 40 лет в связи с увеличением скоростей и осевых нагрузок на железнодорожном транспорте частота этого отказа увеличилась почти вдвое.
Недостаток конструкции заключается в низком уровне ее надежности, который уже сейчас вступает в противоречия с существующими эксплуатационными нагрузками.
При работе над полезной моделью решалась задача повышения надежности конструкции стыка до уровня, соответствующего все возрастающим требованиям безопасности движения.
Технический эффект достигается тем, что в рельсовом стыке разводного моста, содержащем лафетные листы, остряк с головкой и шейкой, выполненный из стандартного рельсового профиля и закрепленный одним концом на лафетном листе подвижного пролетного строения, а другим концом клиновидной формы взаимодействующий со скошенной поверхностью концевого рельса, закрепленного на лафетном листе неподвижного пролета, каждый из стыкуемых элементов в сечении начала строжки его головки имеет изгиб в горизонтальной плоскости на угол, обеспечивающий непрерывное опирание головок остряка и концевого рельса на их шейки в пределах всего участка их взаимодействия между собой.
Сущность технического решения разъясняется с помощью чертежей: фиг. 1 - схема взаимодействия стыкуемых рельсов в конструкции прототипа в плане; фиг. 2 - схема взаимодействия стыкуемых рельсов в предлагаемой конструкции стыка.
В конструкции прототипа (фиг. 1) стык под острым углом 8 выполняется посредством косого среза 1 двух прямолинейных рельсовых болванок, предназначенных для изготовления стыкуемых рельсов 2 и 3. При этом головка 4 концевого рельса 2 по всей своей длине опирается на шейку 5. В отличие от нее, головка 6 острякового рельса 7, почти вся оказывается за пределами границ 8 шейки 9. Этот участок 10 головки 6, работающий навесу, как консоль, защемленная одним концом в сечении 11, выделен штриховкой. Под каждым проходящим колесом участок 10 испытывает высокие циклические напряжения изгиба, на которые он не рассчитан. Когда при определенных скоростях и нагрузках эти напряжения превышают предел выносливости рельсовой стали, происходит излом консоли в сечении 11. При этом рельс 7, выполненный в виде остряка лишается половины ширины своей головки 6. Возникает аварийная ситуация, угрожающая сходом с рельсов подвижного состава.
Согласно предлагаемого технического решения (фиг. 2), для того, чтобы полностью исключить возможность возникновения таких аварийных ситуаций при выполнении стыка под углом β к оси CC рельса, до начала механической обработки рельсовые болванки, предназначенные для изготовления стыкуемых рельсов 2 и 7, подвержены изгибу на угол β в горизонтальной плоскости в сечениях начала их строжки (для рельса 2 это сечение AA, для рельса 7 сечение BB). Конец болванки, предназначенной для изготовления рельса 2, расположенный за пределами сечения AA, изогнут по часовой стрелке наружу колеи, а конец болванки, предназначенной для изготовления рельса 7, изогнут против часовой стрелки внутрь колеи пути. Боковая строжка отогнутых участков обеих болванок со стороны их взаимодействия друг с другом выполнена параллельно осям этих отогнутых концевых участков так, что их головки 4, 6 и шейки 5, 9 плотно прижаты друг к другу и представляют собой единую систему, снижающую вероятность возникновения отказов в работе стыка и расходы на его текущее содержание за счет того, что по всей длине стыка головки 4 и 6 опираются на шейки 5 и 9 стыкуемых рельсов 2 и 7.
Устройство работает следующим образом. При перекатывании колес подвижного состава с головки 6 острякового рельса 7 на головку 4 концевого рельса 2 и обратно шейки рельсов представляют собой непрерывную надежную основу для передачи вертикальных поездных нагрузок на лафеты по всей длине стыка.