УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ РЕЛЬСОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к узлам крепления рельсов железнодорожного пути, которая может быть использована при строительстве, реконструкции и ремонте железных дорог.
Заметим, что при прохождении подвижного состава по рельсовому пути в рельсах и элементах их соединения возникают сложные колебания (вибрации), которые приводят к появлению различных дефектов в верхнем строении железнодорожного пути (изменению геометрических размеров пути, износу и усталостному разрушению рельсов и т.п.)
Интенсивность появления указанных дефектов в железнодорожном пути при прохождении подвижного состава проявляется тем больше, чем выше его скорость, больше его масса и длина.
Кроме того, вибрации рельсов вызывают интенсивную эмиссию звуковых волн с поверхности рельсов. Основным источником шума рельсового пути является соударение колес и рельсов при отклонении их геометрической формы от идеальной. Шум от проходящего подвижного состава оказывает негативное влияние на население, проживающее вдоль и около железнодорожного пути.
В связи с вышеизложенным, погашение вибрации рельсов, а следовательно, появление в них дефектов, является очень важной задачей, решение которой может привести к продлению сроков эксплуатации подвижного состава, повышению его надежности, скорости движения и т.д.
Эти достижения могут быть получены техническими решениями, закладываемыми в конструкцию рельсового пути.
Известен узел крепления рельсов, содержащий рельс, закрепленный посредством упругих клемм и болтов на путевой подкладке, соединенной со шпалой с помощью болтов, демпфирующую полимерную прокладку, установленную на подкладке под подошвой рельса (DE, заявка №3339119, Е01В 9/48, 1985 г.)
Недостатком узла крепления рельсов приведенного аналога является очень низкая степень гашения вибрации рельсов при прохождении по ним подвижного состава. Эта степень гашения обусловлена тем, что узел крепления содержит только одну демпфирующую прокладку.
Известен узел крепления рельсов, содержащий рельс, закрепленный упругими клеммами и болтами на путевой подкладке, имеющей снизу плоскую пластину, соединенную вместе с путевой подкладкой со шпалой двумя болтами, проходящими через сквозные периферийные отверстия в пластине и подкладке, две полимерные прокладки, одна из которых установлена между пластиной и подкладкой, а вторая на подкладке под подошвой рельса. (ЕР. патент №1041201 А2, Е01В 9/48, 2000 г.)
Данный аналог узла крепления рельсов обеспечивает более высокую степень гашения вибрации рельсов при прохождении по ним подвижного состава, так как гашение вибрации в узле осуществляется двумя демпфирующими прокладками. Однако, по сравнению с первым аналогом упомянутый аналог более сложен.
Известен узел крепления рельсов, содержащий рельс, установленный на путевой подкладке, основание, расположенное под подкладкой и закрепленное болтами на бетонной шпале, демпфирующие полимерные прокладки, одна из которых расположена между подошвой рельса и путевой подкладкой, вторая - между путевой подкладкой и основанием, третья - между основанием и бетонной шпалой, два упругих элемента крепления, проходящих через сквозные отверстия в средней прокладке и подкладке, которые соединяют в одну сборку вместе с прокладками подошву рельса, путевую подкладку, и основание (ЕР, патент №0498761, Е01В 9/48, 1992 г.- прототип).
Упомянутый аналог узла крепления рельсов, выбранный в качестве прототипа, благодаря тройной системе демпфирующих прокладок на разных уровнях, обеспечивает самую высокую степень гашения вибрации рельсов. Однако, этот узел имеет сложную конструкцию, обладает невысокой надежностью за счет использования в нем в качестве узлов крепления упругих фигурных скоб для соединения сборки упомянутых выше элементов. В этой сборке соединение происходит только за счет сил упругости фигурных скоб. Скобы ничем не зафиксированы в рабочем состоянии. Они бесконтрольно «открыты» для воздействия вибрации, как и другие элементы узла крепления.
Кроме того, полимерные материалы, используемые в демпфирующих прокладках узла крепления, не отвечают перспективным требованиям, предъявляемым к ним.
Техническим результатом, на который направлена полезная модель, является повышение надежности и продолжительности работы узла крепления..
Эта задача в узле крепления рельсов железнодорожного пути достигается тем, что рельс установлен на путевой подкладке, основание расположено под путевой подкладкой и закреплено болтами на бетонной шпале, узел крепления имеет три демпфирующих полимерных прокладки, одна из которых установлена между подошвой рельса и путевой подкладкой, вторая - между путевой подкладкой и основанием, третья - между основанием и бетонной шпалой, узел содержит также два упругих элемента крепления, которые проходят через сквозные отверстия в средней прокладке и подкладке и соединяют в одну сборку вместе с прокладками подошву рельса, подкладку и основание. Упомянутые элементы крепления сборки выполнены в виде упругих клемм с болтами. Они смонтированны на бобышках основания, В качестве полимерного материала прокладок используют термопластичный полиуретан.
Узел крепления рельсов показан на прилагаемом чертеже и дан в описании. Узел крепления содержит рельс 1, установленный на путевой подкладке 2, основание 3, расположенное под путевой подкладкой 2 и закрепленное болтами 4 на бетонной шпале 5, демпфирующие полимерные прокладки, одна из которых 6 расположена между подошвой рельса 7 и путевой подкладкой 2, вторая 8 - между путевой подкладкой 2 и основанием 3, и третья 9 - между основанием 3 и бетонной шпалой 5, два упругие узлы крепления 10, которые через сквозные отверстия в прокладке 8 и путевой подкладке 2, соединяют в единой сборке подошву рельса 7, путевую подкладку 2 и основание 3 вместе с демпфирующими прокладками 6, 8. Упругие элементы крепления 10 выполнены в виде пружинных клемм 11 с болтами 12., установленных на бобышках 13 основания 3. Крепление данной сборки (подошва рельса+путевая подкладка+основание+промежуточные прокладки) посредством клемм и болтов существенным образом повышает надежность узла крепления рельсов, так как это соединение в отличие от прототипа позволяет удерживать сборку в зафиксированном положении.
В заявленном узле крепления рельсов согласно полезной модели в качестве полимерного материала демпфирующих прокладок 6, 8, 9 используют термопластичный полиуретан. Этот материал обладает высокими физико-механическими и эксплутационными характеристиками. Термопластический полиуретан по своей износостойкости превосходит все известные полимерные материалы. Он обладает масло-, атмосферо- и радиационной стойкостью, газонепроницаем. Стоек по отношению к агрессивным жидким и газообразным средам. Он может безаварийно работать в жидкостях с температурой до 200 градусов Цельсия. Термопластичный полиуретан по причине высокой износостойкости может с успехом использоваться в качестве демпфирующего материала для гашения вибрации рельсов.
Узел крепления рельсов железнодорожного пути обладает высокой надежностью и продолжительностью эксплуатации. Этот узел позволяет существенно повысить скорость движения поездов, то есть оборачиваемость подвижного состава, за счет чего на железнодорожном транспорте можно получить большой экономический эффект