КОРПУС БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЯ РЕЛЬСОВОГО СТЫКОВОГО ПРУЖИННОГО

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначена для соединения рельсовых стыков, для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов.
Технический уровень заявляемой полезной модели известен из устройства соединителя рельсовой цепи, содержащего токопроводящую пластину с электроконтактными элементами, расположенными со стороны, обращенной к рельсам, токопроводящая пластина снабжена перемычкой, расположенной между электроконтактными элементами и выполненной из материала, имеющего электросопротивление меньше, чем материал токопроводящей пластины, перемычка соединена с токопроводящей пластиной пайкой (патент РФ на полезную модель №2330912).
Недостаток данного решения - неравномерный нагрев токопроводящей пластины от пропускаемого между электроконтактными элементами тяговых токов высокой величины, как следствие, коробление и разрушение корпуса из-за значительного градиента температур на участке между электроконтактными элементами и за пределами данного участка.
Наиболее близким по техническому решению является соединитель рельсовый стыковой электротяговый пружинный, содержащий тоководную пластину с медным гальваническим покрытием толщиной 0,02-0,50 мм, на стороне тоководной пластины, обращенной к стыкуемым рельсам, установлены электроконтактные элементы, на тоководной пластине между элементами имеется дополнительная тоководная пластина из материала с пониженным электрическим сопротивлением, в частности меди, толщиной 0,2-3,0 мм, электроконтактные элементы соединяют обе тоководные пластины путем пайки (патент РФ на полезную модель №170404).
Недостатком данного решения также является неравномерный нагрев токопроводящей пластины от пропускаемого между электроконтактными элементами тяговых токов высокой величины, как следствие, коробление и разрушение корпуса из-за значительного градиента температур на участке между электроконтактными элементами и за пределами данного участка. При этом медное покрытие толщиной 0,02-0,50 мм на тоководной пластине не способно значительно снизить величину градиента температур вследствие недостаточной для этого теплопроводности.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы токопроводящего стыка железнодорожного пути.
Технический результат заключается в снижении величины электрического сопротивления соединителя рельсового стыкового пружинного, снижении градиента температур по длине и ширине корпуса соединителя - токопроводящей пластины соединителя, как следствие, снижение риска потери электропроводности соединителя из-за разрушения его корпуса.
Технический результат достигается конструкцией корпуса соединителя рельсового стыкового пружинного, который выполнен в виде токопроводящей пластины продолговатой формы из двуслойного биметаллического листового материала, произведенного сваркой взрывом стального и медного листов, электроконтактные элементы припаяны к медной поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам, припоем с температурой пайки меньшей температуры плавления меди. Кроме того, в двуслойном биметаллическом листовом материале стальной слой имеет толщину от 1,8 до 6,0 мм, а медный слой имеет толщину не менее 0,5 мм, но не более толщины стального слоя.
Снижение величины электрического сопротивления корпуса достигается увеличением площади поперечного сечения медного сечения на участке между электроконтактными элементами, а также низким переходным электрическим сопротивлением в соединении пайкой электроконтактного элемента и медного слоя.
Снижение градиента температур по длине и ширине корпуса соединителя достигается высокой теплопроводностью медного слоя заданной толщины, равномерно покрывающего поверхность стального слоя с высокой степенью адгезии, что обеспечивает равномерное распределения тепла, образующегося на участке между электроконтактными элементами от прохождения высоких тяговых токов, по всему объему корпуса соединителя. Равномерный нагрев по объему корпуса, а также равномерное охлаждение его за счет теплоотдачи в атмосферу, значительно уменьшают внутренние напряжения в корпусе от градиента температур на различных участках корпуса и, как следствие, снижает риск его разрушения.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид биметаллического соединителя рельсового стыкового пружинного со стороны поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам, на фиг. 2 показан продольный разрез биметаллического соединителя рельсового стыкового пружинного с корпусом плоской формы, а на фиг. 3-е корпусом коробчатой формы, как вариант исполнения.
Корпус выполнен из двуслойного биметаллического листового материала, который состоит из стального слоя 1 и медного слоя 2. Слои 1 и 2 выполнены соединением между собой стального и медного листов посредством сварки взрывом. Электроконтактные элементы 3 припаяны к медной поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам (рельсы не показаны).
Корпус биметаллический соединителя рельсового стыкового пружинного применяют в конструкции соединителей рельсовых стыковых пружинных, устанавливаемых в рельсовый токопроводящий стык под рельсовые накладки, по одному соединителю под каждую накладку.
В настоящее время разработана конструкторская документация, изготавливается опытная партия соединителей рельсовых стыковых пружинных с биметаллическим корпусом.