ДЮБЕЛЬ КРЕПЕЖНОГО УЗЛА РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Техническое решение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для крепления рельсов к шпалам или другим опорам.
Известен дюбель крепежного узла рельсового скрепления, содержащий две цилиндрические поверхности и размещенную между ними коническую поверхность с началом резьбы на конической поверхности, выполненные с возможностью сопряжения с ответными поверхностями шурупа, при этом длины частей с цилиндрическими поверхностями превышают длину участка с конической поверхностью (см. патент РФ на полезную модель №31787, МПК Е01В 9/02).
Недостатком известного устройства является недостаточная эксплуатационная надежность, обусловленная невозможностью вывинчивания дюбеля в случае необходимости и невысоким сопротивлением его выдергиванию.
Известен дюбель крепежного узла рельсового скрепления, имеющий внутреннюю резьбу и наружную поверхность, выполненную винтовой (см. патент РФ на полезную модель №56899, МПК Е01В 9/02). Дюбель состоит из двух цилиндрических участков и размещенного между ними конического участка, резьба и винтовая поверхность выполнены по всей длине участков. Профиль резьбового углубления имеет плавное очертание по радиусной кривой. Винтовая поверхность имеет плавное волнистое очертание с радиусным закруглением.
Недостатком известного дюбеля является возможность его перемещения в шпале за счет выворачивания из шпалы в процессе эксплуатации и возникновение дополнительных осевых сил в процессе вворачивания в него шурупа, способных привести к его повреждению.
Известен дюбель крепежного узла рельсового скрепления (см. патент РФ на полезную модель 74394, МПК Е01В 9/14), имеющий внутреннюю резьбу и наружную поверхность, выполненную винтовой или с кольцевыми выступами. Дюбель имеет продольные ребра на наружной поверхности. Ребра расположены между витками винтовой поверхности или ее кольцевыми выступами. Ребра выступают за габариты наружной поверхности и расположены дискретно или непрерывно вдоль нее. Ребра расположены, по крайней мере, в одной продольной плоскости с диаметрально противоположенных сторон. Дюбель имеет два цилиндрических участка и размещенный между ними конический участок, при этом ребра расположены по длине всех участков или вдоль всей длины конического и нижнего цилиндрического участков.
Недостатком известного дюбеля является повышенная материалоемкость и работа дюбеля на смятие, а шурупа на излом в процессе его вворачивания, так как при несоосности отверстий подрельсовой плиты и дюбеля шуруп не имеет достаточной свободы для перемещения в боковом направлении.
Известен дюбель крепежного узла рельсового скрепления, содержащий участок с внутренней резьбой и наружной винтовой поверхностью и продольные ребра на наружной поверхности. Дюбель выполнен с двумя цилиндрическими участками, между которыми расположен участок с резьбовой и винтовой поверхностями, при этом внутренние диаметры участков выполнены в соотношении dl>d2>d3, где dl - внутренний диаметр верхнего цилиндрического участка, d2-внутренний диаметр резьбовой поверхности, d3 -внутренний диаметр нижнего цилиндрического участка (см. патент РФ на полезную модель 89533, МПК Е01В 9/14). Дюбель имеет верхний цилиндрический участок с ребрами, выполненными по всей его длине или на части его длины, средний участок с резьбовой и винтовой поверхностями, нижний цилиндрический участок с ребрами и продольными углублениями, сопряженными с ребрами. Ребра могут располагаться в одной или нескольких продольных плоскостях. В каждой плоскости ребра имеют диаметрально противоположное расположение. Наиболее оптимально расположение ребер в двух плоскостях, т.к. расположение ребер с четырех сторон обеспечивает равномерную усадку дюбеля при его изготовлении.
В процессе вворачивания шурупа дюбель зафиксирован от проворачивания в двух разнесенных по его длине зонах. Однако при выворачивании самого дюбеля происходит разрушение удерживающих его продольных ребер. Данное устройство принято за прототип.
Задачей заявляемого технического решения является создание ремонтопригодного дюбеля.
Технический результат, достигаемый заявляемым решением, заключается в повышении надежности фиксации дюбеля при вворачивании в него шурупа и в обеспечении возможности выворачивания дюбеля из шпалы без разрушения конструкции дюбеля.
Заявленный технический результат достигается тем, что дюбель содержит последовательно расположенные цилиндрический участок и конический участок с областью, снабженной однонаправленными винтовой внешней поверхностью и внутренней резьбой, конический участок содержит область с гладкими внешней и внутренней поверхностями, расположенную с противоположной стороны от цилиндрического участка и снабженную внешними выступами в плоскости, перпендикулярной оси дюбеля, высота в радиальном направлении и толщина в осевом направлении которых выполнены плавно увеличивающимися в направлении, противоположном направлению винтовой внешней поверхности и направлению внутренней резьбы.
Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид дюбеля, на фиг.2 представлен дюбель - вид сбоку с разрезом, на фиг.3 представлен дюбель - вид со стороны внешних выступов. Позициями на чертежах обозначены:
1 - цилиндрический участок дюбеля;
2 - конический участок дюбеля;
3 - область с винтовой внешней поверхностью;
4 - область с гладкими внешней и внутренней поверхностями;
5 - внутренняя резьба;
6 - внешние выступы.
Дюбель выполнен из полимерного материала, например Армлен ПП СВ 10-2Т, и состоит из последовательно расположенных, цилиндрического участка 1 и конического участка 2. Конический участок 2 содержит две области: область 3 с винтовой внешней поверхностью и область 4 с гладкими внешней и внутренней поверхностями, расположенную с противоположной стороны от цилиндрического участка 1. Винтовая поверхность области 3 дюбеля обеспечивает возможность вывинчивания дюбеля из шпалы в случае необходимости. По всей длине области 3 с винтовой внешней поверхностью конического участка 2 дюбеля выполнена внутренняя резьба 5, однонаправленная с винтовой внешней поверхностью, предназначенная для вворачивания шурупа в дюбель. Профиль внутренней и внешней поверхности дюбеля в области 3 выполнен таким образом, чтобы обеспечить одинаковую толщину стенки дюбеля по всей его длине.
Область 4 с гладкими внешней и внутренней поверхностями содержит внешние выступы 6, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси дюбеля, так что верхняя часть выступов лежит в одной плоскости с торцевой частью области 4. Форма выступов 6 выполнена таким образом, что их высота в радиальном направлении и толщина в осевом направлении плавно увеличиваются в направлении, противоположном направлению винтовых линий винтовой внешней поверхности 3 и внутренней резьбы 5. Например, при направлении винтовых линий против часовой стрелки, увеличение высоты и толщины выступов 6 осуществляется по часовой стрелке. В случае изготовления варианта дюбеля, изображенного на фиг.3, винтовая внешняя поверхность 3 и внутренняя резьба 5 направлены по часовой стрелке, а толщина и высота выступов 6 увеличиваются в направлении против часовой стрелки. Такая конструкция дюбеля обеспечивает его надежную фиксацию в шпале, как при завинчивании стандартного шурупа, так и при его вывинчивании.
Дюбель закладывают в шпалу в процессе ее изготовления, так что внешние выступы 6 расположены вровень с внешней поверхностью шпалы в сформированных по их форме гнездах. Для удаления дюбеля из шпалы при ремонте вытягивают дюбель из шпалы за шуруп до тех пор, пока выступы 6 не выйдут из гнезд, после чего производят вращение дюбеля во внутренней резьбе 5 для его выворачивания из шпалы по винтовой поверхности 3. Для повторной установки дюбеля в шпалу его заворачивают до тех пор, пока выступы 6 не войдут в соответствующие гнезда.
Был изготовлен и испытан на работоспособность и достижение технического результата конкретный вариант дюбеля, имеющего общую длину 165 мм, диаметр цилиндрического участка 20 мм при высоте 2, 5 мм, область с гладкой поверхностью конического участка имеет длину 20 мм. На конце дюбеля выполнено четыре внешних выступа, каждый из которых занимает сектор 90° от окружности периметра дюбеля. Один край каждого выступа (начало выступа) выполнен на одном уровне с гладкой внешней поверхностью конического участка, другой край (вершина выступа) расположен на высоте 5 мм от гладкой внешней поверхности конического участка. Толщина стенки дюбеля в месте сопряжения выступа с гладкой внешней поверхностью конического участка составляет 3 мм, высота выступа вблизи вершины - 5 мм.