Штепсельный болт железнодорожной перемычки

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к рельсовым цепям устройств железнодорожной автоматики, предназначена для обеспечения безопасности движения поездов и эксплуатации в обратной рельсовой сети для пропуска тягового тока.
Известен штепсельный болт с участком закрепления провода, фиксирующим участком в виде гайки и расположенным между ними контактным участком. Контактный участок имеет рифленую поверхность либо в виде метрической резьбы, либо в виде параллельных кольцевых или продольных гребней, либо в виде сетчатой накатки. Наружный диаметр этой части штепсельного болта превышает диаметр штатного для данного типоразмера установочного отверстия в рельсе (например, 24 мм при диаметре 22 мм, или 12 мм при диаметре 10,8 мм). Диаметр контактного участка по дну впадин рифления меньше диаметра штатного установочного отверстия в рельсе [RU180755, дата публикации: 22.06.2018 г., МПК: B61L 1/02; B60M 5/00; H01R 4/64].
Недостаток данного технического решения заключается в низкой надежности фиксации штепсельного болта в шейке рельса, что обусловлено малой площадью контакта между элементами и низкой силой сцепления, возникающей между ними, что впоследствии может привести к самопроизвольному демонтажу штепсельного болта и, соответственно, потере электрического контакта дроссель-трансформатора с рельсом.
В качестве прототипа выбран штепсельный болт, содержащий участок фиксации гайкой, контактный участок в виде усеченного конуса, участок закрепления провода с отверстием для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи, фланцевую втулку, установленную на контактном участке штепсельного болта, упорный стакан, установленный на коническом участке штепсельного болта, имеющий меньший диаметр и зафиксированный крепежным элементом. [RU90077, дата публикации: 01.04.2009 г., МПК: E01B 11/00].
Несмотря на наличие дополнительных фрикционных элементов в виде втулки, которые обеспечивают снижение риска самопроизвольного демонтажа, недостаток данного технического решения проявляется в усложнении конструкции, обусловленном необходимостью изготовления и применения нескольких конструктивных элементов, а также в недостаточно высокой надежности соединения штепсельного болта, обусловленной появлением риска разрушения фланцевой втулки в процессе эксплуатации, вследствие чего также может произойти самопроизвольный демонтаж штепселя.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик штепсельного болта железнодорожной перемычки.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности электрического контакта между штепсельным болтом железнодорожной перемычки и рельсом за счет снижения риска самопроизвольного демонтажа штепселя.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Штепсельный болт железнодорожной перемычки содержит последовательно расположенные участок закрепления провода и контактный участок в виде усеченного конуса. В отличие от прототипа штепсельный болт содержит выступы на боковой поверхности контактного участка в виде усеченного конуса.
Участок закрепления провода представляет собой участок штепсельного болта, содержащий отверстие для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи. Участок закрепления провода может иметь форму параллелепипеда, куба, цилиндра или иную форму, обеспечивающую возможность расположения в рамках участка закрепления провода отверстия для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи.
Контактный участок, выполненный в виде усеченного конуса, представляет собой участок, входящий в непосредственный контакт с шейкой рельса и предназначен для обеспечения электрического контакта между проводом элемента электрической рельсовой цепи и рельсом. Выполнение контактного участка в виде усеченного конуса обеспечивает создание фрикционного сопротивления.
Выступы на боковой поверхности контактного участка в виде усеченного конуса направлены на обеспечение надежного электрического контакта с рельсом благодаря увеличению площади механического контакта за счет частичного срезания выступов и обжимки в шейке рельса. Выступы могут быть представлены резьбой, канавками, кольцевыми и/или продольными бортиками.
Наиболее предпочтительными вариантом реализации является выполнение выступов в виде резьбы, так как за счет этого обеспечивается постоянное воздействие выступов на внутреннюю поверхность шейки рельса, за счет чего повышается надежность фиксации штепсельного болта в шейке рельса и снижается риск самопроизвольного демонтажа. Резьба может быть представлена метрической конической, дюймовой конической, трубной конической.
Наиболее предпочтительным вариантом является метрический конический тип резьбы, так как он обеспечивает наибольшую площадь механического контакта с рельсом, благодаря наименьшему шагу и максимальной силе сцепления между штепсельным болтом и шейкой рельса. При этом наибольший эффект достигается в случае применения резьбы с треугольным профилем, так как в данном случае обеспечивается наиболее эффективное срезание выступов резьбы и более плотная фиксации штепсельного болта в шейке рельса, что ведет к снижению риска самопроизвольного демонтажа штепселя.
Также дополнительно штепсельный болт может включать в себя участок фиксации гайкой, для дополнительного повышения надежности фиксации штепсельного болта и снижения риска самопроизвольного демонтажа штепселя. Он может быть расположен на противоположном конце штепсельного болта относительно участка закрепления провода и представлен в виде цилиндра с резьбой.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что штепсельный болт железнодорожной перемычки содержит последовательно расположенные участок закрепления провода и контактный участок, выполненный в виде усеченного конуса, при этом на его на боковой поверхности расположены выступы, что позволяет обеспечить наибольшую площадь механического контакта с рельсом, выступы в виде резьбы повышают надежность фиксации штепсельного болта в шейке рельса, при этом метрическая коническая резьба позволяет обеспечить максимальную силу сцепления между штепсельным болтом и шейкой рельса, при этом наибольший эффект достигается в случае применения резьбы с треугольным профилем, обеспечивая наиболее плотную фиксацию штепсельного болта в шейке рельса, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности электрического контакта между штепсельным болтом железнодорожной перемычки и рельсом за счет снижения риска самопроизвольного демонтажа штепселя, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики штепсельного болта железнодорожной перемычки.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 – Штепсельный болт железнодорожной перемычки с участком фиксации гайкой, контактным участком в виде усеченного конуса с конической метрической резьбой с треугольным профилем, участком закрепления провода с отверстием для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи, вид сбоку.
Фиг.2 – Штепсельный узел элемента электрической рельсовой цепи, вид сбоку
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Штепсельный болт железнодорожной перемычки имеет участок фиксации 1 гайкой 5, контактный участок 2 в виде усеченного конуса с метрической конической резьбой с треугольным профилем, расположенный в шейке рельса 4, и участок закрепления провода 3 с отверстием для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи.
Полезная модель работает следующим образом.
Штепсельный болт железнодорожной перемычки забивают в шейку рельса 4 и закрепляют на участке фиксации 1 гайкой 5, подтягивая ее до упора. Провод элемента электрической рельсовой цепи фиксируется в отверстии участка закрепления провода 3. При этом на контактном участке 2 в виде усеченного конуса происходит частичное срезание и обжимка выступов, выполненных в виде метрической конической резьбы с треугольным профилем, что обеспечивает максимальную площадь механического контакта и повышенную надежность фиксации штепсельного болта в шейке рельса 4.
Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности электрического контакта между штепсельным болтом железнодорожной перемычки и рельсом за счет снижения риска самопроизвольного демонтажа штепселя.