ТОЧКА ОПОРЫ РЕЛЬСА И РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ НА ДЕРЕВЯННОЙ ШПАЛЕ
POINT OF RAIL SUPPORT AND RAIL JOINT ON WOODEN SLEEPER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к точке опоры рельса рельсового пути для рельсового транспортного средства, предназначенной для закрепления в деревянной шпале и содержащей в качестве опоры для рельса рельсовую подкладку, которая по обе стороны рельса закреплена проходящими через нее крепежными винтами и которая снизу имеет бортики, окружающие крепежные винты и входящие в соответственно выполненные полости в деревянной шпале, а также к рельсовому скреплению с применением такой точки опоры рельса.
Уровень техники
В горном деле рельсовые пути часто прокладывают на деревянных шпалах. В публикациях немецких полезных моделей 1534087 U1, 1674890 U1, 1748635 U1 и в описании к немецкой акцептованной заявки DAS 1117626 раскрыты рельсовые скрепления на деревянных шпалах, в которых рельсы охватываются у подошвы стальной рельсовой подкладкой только с одной стороны, а с другой стороны прижимаются книзу винтом. Высверленное отверстие для винта имеет на верхней стороне деревянной шпалы раззенкованную полость, в которую вставляется бортик применяемой стальной рельсовой подкладки для рельсового скрепления, благодаря чему стальная рельсовая подкладка, по меньшей мере с одной стороны, удерживается в деревянной шпале с геометрическим замыканием.
В публикации DE 3715784 A1 раскрыта усовершенствованная стальная рельсовая подкладка указанного рода, которая крепится на деревянной шпале тремя винтами, а рельс фиксируется на стальной рельсовой подкладке указанным выше образом с помощью дополнительного резьбового соединения.
Из публикации немецкой полезной модели 7533044 U1 известен дюбель, который имеет профиль с острыми кромками и который за счет своей многогранной формы снаружи дополнительно характеризуется плотной посадкой в высверленном отверстии деревянной шпалы. Кроме того, дюбель разрезан в продольном направлении, что обеспечивает прочную посадку ввинчиваемого в него рельсового шурупа возможность многократного ввинчивания и вывинчивая шурупов.
Из публикации DE 8304915 U1 известен распорный дюбель для ремонта старых шпал, который вводится в деревянную шпалу снизу, а в остальном имеет такую же конструкцию, что и дюбель, описанный выше. Изображенное в этой публикации вместе с дюбелем рельсовое скрепление устанавливается на ребордной рельсовой подкладке для точки опоры рельса при помощи дополнительного защитного диска, а подошва рельса прижимается книзу с применением стальной пружины.
Раскрытие изобретения
Исходя из известности решения по публикации DE 3715784 A1, рассматриваемого в качестве ближайшего аналога изобретения, в основу изобретения была положена задача создания неэластичного рельсового скрепления, включающего в себя только по два винта на каждую точку опоры, с обеспечением упругой фиксации подошвы рельса, причем такое рельсовое скрепление должно применяться для деревянных шпал и соответственно должно быть недорогим.
Эта задача решается в соответствии с изобретением существенными признаками пунктов 1 и 7 формулы изобретения. Частные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Первым объектом изобретения является точка опоры рельса рельсового пути для рельсового транспортного средства, предназначенная для закрепления в деревянной шпале и содержащая в качестве опоры для рельса рельсовую подкладку, которая по обе стороны рельса закреплена проходящими через нее крепежными винтами и которая снизу имеет бортики, окружающие крепежные винты и входящие в соответственно выполненные полости в деревянной шпале, причем рельсовая подкладка выполнена в виде ребордной рельсовой подкладки с выступающими вверх ребордами, расположенными по бокам подошвы рельса и направляющими ее, и состоит из пластмассы, а бортик выполнен в виде кольца с щелью.
Эти мероприятия позволяют, с одной стороны, заимствовать достоинства обычных ребордных рельсовых подкладок из стали, с другой стороны, ребордная рельсовая подкладка однозначно фиксируется на деревянной шпале с геометрическим замыканием в предварительно высверленных отверстиях под крепежные винты. Полимерный материал для ребордной рельсовой подкладки, предпочтительно высокопрочный полиамид, прост в формовании путем литья под давлением и недорог. Щель в бортике при введении крепежного винта расширяется, благодаря чему ребордная рельсовая подкладка дополнительно удерживается в раззенкованных полостях фрикционным соединением. Этим достигается передача через ребордную рельсовую подкладку на деревянную шпалу поперечных (боковых) усилий, действующих на рельс вследствие синусоидального хода рельсовых транспортных средств, при этом крепежный винт разгружается от поперечных изгибающих усилий.
Точка опоры рельса, а значит, и ребордная рельсовая подкладка из соображений упрощения, ускорения и удешевления монтажных работ должна иметь с каждой стороны рельса только одно отверстие (проем) и, соответственно, только один бортик для соответствующего крепежного винта. Поскольку такой бортик предпочтительно выполнять таким образом, что его внутренний диаметр меньше наружного диаметра входящих в контакт с бортиком соответствующих участков крепежного винта, бортик за счет щели или прорези расширяется и таким образом распирается в раззенкованной полости деревянной шпалы.
Сама ребордная рельсовая подкладка должна содержать также контропору для поддержки пружинной клеммы для создания рельсового скрепления, а точнее - для прижатия вниз подошвы рельса.
Если ребордную рельсовую подкладку изготовить, например, из полиамида-6, ее можно будет легко изготавливать с помощью обычных шприцмашин (экструдеров) и, следовательно, она будет довольно недорогой.
Вторым объектом изобретения является рельсовое скрепление на деревянных шпалах, включающее в себя точку опоры рельса с применением предлагаемой в изобретении ребордной рельсовой подкладки и соответствующего устройства, причем для закрепления крепежного винта в деревянной шпале ниже бортика расположен дюбель из пластмассы, а крепежный винт посредством известной стальной пружинной клеммы притягивает подошву рельса через подрельсовую прокладку к точке опоры рельса.
Дюбель может быть вставлен в деревянную шпалу таким образом, чтобы бортик дополнительно прикладывал к нему сжимающее усилие, обеспечивая надежность посадки дюбеля в деревянной шпале. Распорный дюбель может иметь снаружи, как это известно из уровня техники, профиль с острыми кромками, которые врезаются в материал деревянной шпалы и гарантируют надежную посадку крепежного винта (шурупа) после его первого ввинчивания в дюбель. За счет вдавливания распорного дюбеля в дерево крепежный винт можно многократно ослаблять и снова затягивать.
В другом варианте осуществления изобретения деревянная шпала также может быть снабжена вставляемым в нее дюбелем, который имеет снизу расширяющуюся центрирующую головку. Отсюда следует, что дюбель загоняется в деревянную шпалу снизу, причем его, естественно, можно загнать максимум до уровня бортика рельсовой подкладки, но необязательно столь глубоко. Благодаря собственной центрирующей головке на конце дюбеля, т.е. в зоне основания деревянной шпалы, дюбель сохраняет свое прежнее положение даже при многократном ввинчивании и вывинчивании крепежного винта.
Вместо симметричной центрирующей головки также может быть выбрана асимметричная форма головки дюбеля, чтобы соответствующую раззенкованную полость выполнять снизу деревянной шпалы. Кроме того, в этом случае вместо обычных рельсовых шурупов можно использовать машинные винты (винты под гайку), которые сами по себе известны применением в сквозных соединениях переводных брусьев. Подобное рельсовое скрепление может применяться с предлагаемой в изобретении ребордной рельсовой подкладкой, также снабженной контропорой, для обычной петлеобразной пружинной клеммы, например, применяемых фирмой Deutsche Bahn AG клемм типов SKL 1,14 или 15 или им равноценных, что, с одной стороны, позволяет использовать для рельсового скрепления стандартные компоненты, а с другой стороны, позволяет создать весьма недорогую ребордную рельсовую подкладку или точку опоры рельса.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение поясняется на примерах его осуществления со ссылками на чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - первый вариант рельсового скрепления с предлагаемой в изобретении точкой опоры рельса и система дюбелей под крепежные винты,
фиг.2 - вид сбоку рельсового скрепления в разрезе через крепежный винт,
фиг.3 - слева: второй вариант системы дюбелей в деревянной шпале, справа: третий вариант рельсового скрепления на деревянной шпале.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан рельс S49 на предлагаемой в изобретении ребордной подкладке 1, на которую через эластичную подрельсовую прокладку ZW из полимера опирается подошва SF рельса. Подошва рельса направляется расположенными по бокам от нее ребордами 11 ребордной рельсовой подкладки 1. Ребордная рельсовая подкладка лежит на деревянной шпале 2. На местном разрезе шпалы 2 из дерева показано закрепление (анкеровка) ребордной рельсовой подкладки 1, или рельса S49. Ребордная рельсовая подкладка 1 имеет в раззенкованной полости деревянной шпалы 2 выполненный за одно целое с подкладкой бортик 14, несколько выступающий в высверленное отверстие. Ниже бортика 14 расположен дюбель 3 из пластмассы, в данном случае выполненный из полиамида путем литья под давлением, который, в свою очередь, имеет снаружи фланец 33 и профиль с острыми кромками 31. Благодаря этому дюбель после его вдавливания в предварительно высверленное отверстие прочно сидит в деревянной шпале 2. В одном варианте осуществления изобретения ребордная рельсовая подкладка 1 может быть изготовлена за одно целое с дюбелем литьем под давлением, в данном же случае подкладка представляет собой отдельную деталь, которая при ее введении сверху в предварительное высверленное отверстие посредством бортика 14 прикладывает к фланцу 33 дюбеля 3 сжимающее усилие и за счет этого надежно держится в шпале 2. Опорные поверхности 13 для подошвы SF рельса и реборды 11 ребордной рельсовой подкладки 1 в данном случае показаны без зазора между собой; на практике же подошва рельса устанавливается с небольшими зазорами по бокам и непрерывно не прилегает к ребордам 11.
Слева на фиг.1 (часть А) ребордная рельсовая подкладка изображена в предварительно собранном (с пружинной клеммой) состоянии, вместе с дюбелем 3 и винтом (шурупом) 5. В этом предварительно собранном состоянии винт 5 ввинчен настолько, чтобы прикладывать небольшое давление к пружинной клемме 4, которая, в свою очередь, с одной стороны прилегает к реборде 11 своим дугообразным участком 51, а с другой стороны покоится на контропоре 12, расположенной на полке 15 подкладки. Изображенное на чертеже клеммное устройство известно как пружинная клемма типа SKL 1. Вместе с тем, можно использовать и другие скрепления типа SKL 14 или SKL 15 или функционально подобные им.
На правой половине чертежа, в данном случае часть В на фиг.1, винт 5 и пружинная клемма 4 показаны в своем рабочем состоянии. При этом с одной стороны дугообразный участок 51 клеммы прилегает к подошве SF рельса, а с другой стороны пружинная клемма опирается на контропору, находящуюся на полке 15 ребордной рельсовой подкладки 1 и таким образом давит на подошву SF рельса вниз.
На фиг.2 представлен вид сбоку, также с местным разрезом шпалы 2. Это изображение соответствует части В чертежа на фиг.1. На чертеже видно, что бортик 14 ребордной рельсовой подкладки 1 имеет щель или прорезь 16. При завинчивании винта 5 до конца бортик 14 распирается, как показано на чертеже, и щель 16 таким образом раскрывается. Как следствие, за счет распирающего действия винта 5 бортик 14 дополнительно закрепляется с силовым замыканием и фиксируется не только геометрическим замыканием.
На фиг.3 показано альтернативное рельсовое скрепление для желобчатого рельса Ri55 (S1) с двумя видами скреплений, которые изображены в левой части С и в правой части D, каждое в окончательно смонтированном состоянии, в котором подошва SF рельса прижата вниз пружинной клеммой 4.
В части С чертежа под бортиком 14 ребордной рельсовой подкладки расположен дюбель 30, который также имеет снаружи профиль с острыми кромками. Однако в рассматриваемом случае дюбель вставлен в предварительно высверленное отверстие снизу деревянной шпалы 2 и введен настолько, чтобы центрирующая головка 301 установилась своим срезом ровно заподлицо с поверхностью деревянной шпалы 2.
Как показано в части D чертежа, в шпалу также снизу вставлен дюбель 300 с закладным болтом 50. Дюбель 300 на своем нижнем конце 302 имеет асимметричное расширение, в котором также расположена многогранная головка 51 болта, и таким образом обеспечивает надежную посадку в деревянной шпале. Болт 5 у верхнего края деревянной шпалы 2 имеет резьбовую часть 54 с резьбой под гайку (машинный болт), на которую надевается шайба 52 и навинчивается гайка 53, чтобы привести пружинную клемму 4 в изображенное на чертеже заданное положение прижатия к подошве SF рельса. В обоих этих вариантах выполнения дюбеля его можно вставлять или загонять снизу в деревянную шпалу 2, насколько это максимум допускает бортик 14 ребордной рельсовой подкладки 1.