ПРИРЕЛЬСОВЫЙ ДЛИННОМЕРНЫЙ УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к строительству рельсового полотна, в частности трамвайных и железнодорожных путей.
При эксплуатации рельсовых транспортных средств, вследствие неровностей колеса и рельсового полотна, а также из-за местных изменений в жесткости рельсошпальной решетки, возникают вибрации, которые отрицательно влияют на самочувствие пассажиров и обслуживающего персонала и приводят к акустическому загрязнению окружающей среды. Кроме того, вибрации приводят к преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути, что требует повышенных затрат на обслуживание. Для борьбы с шумом и вибрацией применяются различные средства, выполненные из упругих материалов, монтируемые на рельсовом полотне.
Известен боковой профиль для рельса (RU 16000 U1 27.11.2000), выполненный из упругого полимерного материала методом экструзии с последующей вулканизацией. Рабочая часть профиля, заглубляемая в камеру рельса, выполнена в форме продольного выступа, верхняя наклонная поверхность которого выполнена с обеспечением возможности ее сопряжения с нижней наклонной поверхностью головки рельса до шейки рельса, а нижняя наклонная поверхность продольного выступа выполнена с обеспечением возможности ее сопряжения с верхней наклонной поверхностью подошвы рельса до шейки рельса.
Известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 51624 U1 27.02.2006), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены два продольных выступа, первый из которых предназначен для установки под головкой рельса, второй - на подошве рельса, между выступами имеется продольный паз, внешняя по отношению к продольному пазу поверхность первого выступа повторяет форму нижней поверхности головки рельса, внешняя по отношению к продольному пазу поверхность второго выступа повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса.
Известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 109142 U1 10.10.2011), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру безжелобчатого рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены верхний и нижний продольные выступы, между которыми имеется продольный паз, верхний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму нижней поверхности головки рельса, нижний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса, отличающийся тем, что на верхней поверхности профиля дополнительно выполнен буртик, идущий вдоль края, противолежащего головке рельса, и выполненный с обеспечением возможности при установке профиля в камеру рельса сохранения зазора между буртиком и головкой рельса.
Однако всем вышеперечисленным аналогам присущ один существенный недостаток, при вибрации полотна происходит постепенный выход упругого элемента из полости рельса, что в конечно итоге приводит к его выпадению, и, как следствие, к потере возложенной на него функции в виде уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути.
Заявленная полезная модель решает задачу устранения данного недостатка, с достижением такого технического результата, как повышение срока службы рельсовых путей, за счет увеличения срока функционирования всей системы в целом без ремонта, т.е. также решается задача увеличения сроков межремонтной эксплуатации рельсового пути.
Заявленный технический результат достигается тем, что согласно первому варианту полезной модели используют прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнен выступ, в котором выполнен канал, при этом выступ выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а нижний край профиля выполнен отогнутым в сторону подошвы рельса и соприкасающимся с ним.
В частности, уплотняющий элемент представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформированный таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса.
В частности, толщина стенки профиля от отогнутого края до выступа плавно увеличивается в сторону выступа.
В частности, внутренняя стенка профиля, находящаяся ниже выступа, представляет собой дугу, которая переходит в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа, обращенную к подошве рельса, и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса.
В частности, отогнутый нижний край имеет толщину, плавно увеличивающуюся в сторону от рельса.
В частности, толщина стенки профиля, находящаяся выше выступа, больше, меньше или равна толщине стенки профиля между выступом и отогнутым нижним краем толщины стенки профиля между выступом и отогнутым нижним краем.
В частности, прямые образующие поверхность верхнего выступа, обращенную к подошве рельса, и поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса, расположены под углом к горизонтали.
Согласно второму варианту полезной модели используют прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнен выступ, в котором выполнен канал, при этом выступ выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, а нижний край профиля выполнен с расширением в сторону подошвы рельса и соприкасающимся с ним.
В частности, уплотняющий элемент представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформированный таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса.
В частности, толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа до расширения нижнего края профиля.
В частности, толщина стенки профиля, находящаяся выше выступа, плавно увеличивается от верхнего края профиля к выступу.
В частности, часть профиля соприкасающаяся с подошвой рельса выполнена вогнутой.
Согласно третьему варианту полезной модели используют прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнено два выступа, в которых выполнены каналы, при этом один из выступов выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньше мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а другой - с возможностью размещения на подошве рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, при этом в стенке профиля между упомянутыми выступами выполнен канал.
В частности, нижняя часть боковой поверхности профиля выполнена сужающейся к выступу, размещенному на подошве рельса.
В частности, уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается к поверхности выступа.
В частности, уплотняющий элемент, обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с верхней поверхностью подошвы рельса прижимается к поверхности выступа.
Согласно четвертому варианту полезной модели используют прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнено два выступа, в которых выполнены каналы, при этом один из выступов выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньше мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а другой - с возможностью размещения на подошве рельса, при этом на боковой поверхности профиля со стороны противолежащей рельсу выполнены по меньшей мере два паза.
В частности, на боковой поверхности профиля выполнено 12 пазов.
В частности, упомянутые пазы выполнены на большей части поверхности профиля, и пазы равноудаленны друг от друга.
В частности, уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается к поверхности выступа.
При этом, во всех вариантах полезной модели уплотняющий элемент выполняется за одно целое с телом профиля.
Более подробно сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, на которых представлено:
На Фиг.1 изображено сечение бокового упругого элемента согласно настоящей полезной модели, и предназначенному для трамвайного рельса.
На Фиг.2 изображено сечение колейного упругого элемента, предназначенному для трамвайного рельса, выполненного согласно первому варианту полезной модели.
На Фиг.3 изображено сечение межколейного упругого элемента, предназначенному для трамвайного рельса, выполненного согласно первому варианту полезной модели.
На Фиг.4 изображено сечение бокового упругого элемента, предназначенного для железнодорожного рельса, выполненного согласно второму варианту полезной модели.
На Фиг.5 изображено сечение колейного упругого элемента, предназначенного для железнодорожного рельса, выполненного согласно третьему варианту полезной модели.
На Фиг.6 изображено сечение межколейного упругого элемента, предназначенного для железнодорожного рельса, выполненного согласно четвертому варианту полезной модели.
На Фиг.7 изображено сечение трамвайного рельсового пути в сборе с двумя различными, боковым и колейным упругими элементами, согласно первому варианту полезной модели.
На фиг.1-7 условно обозначены следующие позиции:
1 - упругий элемент;
2 - фигурный профиль упругого элемента;
3 - рельс;
4 - камера рельса;
5 - головка рельса;
6 - подошва рельса;
7 - выступ, предназначенный для размещения под головкой рельса;
8 - сквозной канал, выполненный в выступе (7);
9 - выступ, предназначенный для размещения на подошве рельса;
10 - сквозной канал, выполненный в выступе (9);
11 - нижний край профиля;
12 - уплотняющий элемент выступа (7);
13 - уплотняющий элемент выступа (9);
14 - стенка профиля, находящаяся выше выступа (7);
15 - сквозной канал стенки профиля;
16 - пазы;
17 - внутренняя поверхность профиля;
18 - наружная поверхность профиля.
Технический результат достигается следующими элементами конструкции. За счет того, что прирельсовом длинномерном упругом элементе (1), в виде фигурного профиля(2), в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру (4) рельса (3), образованной между его головкой (5) и подошвой (6), выполнен выступ (7), в котором по всей его длине выполнен сквозной канал (8) и который выполнен для размещения непосредственно под головкой (5) рельса (3), а также за счет того, что нижний край (11) профиля (2) упругого элемента (1) выполнен отогнутым в сторону подошвы (6) рельса (3) и соприкасается с ним, достигается взаимодействие упругого элемента (1) с рельсом (3), т.е. возможность установки упругого элемента (1) в камере (4) рельса (3) «в натяг». За счет наличия дополнительного уплотняющего элемента (12) на верхней поверхности выступа (7) достигается более плотное прижимание упругого элемента (1) к нижней поверхности головки (5) рельса (2).
Кроме того, за счет того, что уплотняющий элемент (12) представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса (3), и сформированный таким образом, что при взаимодействии с головкой (5) рельса (3), когда уплотняющий элемент (12) до упора вставлен в камеру (4) рельса (3), прижимается к поверхности выступа (7), обращенной в сторону нижней поверхности головки (5) рельса (3), достигается дополнительный эффект стопора. Так, при выпадении упругого элемента (1) из полости из-за вибраций создается замковое соединение, так как при снятии сжимающей нагрузки, создаваемой за счет «натяга», уплотняющие элементы (12) будут отгибаться, а соответственно появляется дополнительный контакт нижней поверхности рельса (2) с упругим элементом (1).
За счет выполнения уплотняющего элемента (12) за одно целое с телом профиля (2) можно упростить технологию изготовления, а также достичь одинаковости упругих свойств элементов профиля (2).
Выполнение скоса между нижней поверхностью отогнутого нижнего края (7) профиля (2) и внешней поверхностью (18) профиля (1), обращенной от рельса, позволяет устанавливать профиль (2) без помехи головок крепежных элементов, удерживающих рельс на шпалах. А выполнение его в форме двух прямых отрезков, сопряженных дугой, наиболее оптимально соответствует форме головке крепежных элементов, применяемых для крепления рельс (3) к шпалам.
Существует три вида упругих элемента (1): межколейный, межрельсовый и боковой. В зависимости от вида рельса толщина стенки профиля (2) между выступом (7) и отогнутым нижним краем (11) может больше, меньше или равна стенке (14), находящейся выше выступа (7).
Плавное увеличение в сторону выступа (7) толщины стенки профиля (2) от отогнутого края (11) до выступа (7), а также то, что внутренняя стенка (17) профиля (2), находящаяся ниже выступа (7), представляет собой дугу, которая переходит в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа (7), обращенную к подошве (6) рельса (3), и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края (11), обращенную к головке (5) рельса (3), и прямые, образующие поверхность выступа (7), обращенную к подошве (6) рельса (3), и поверхность отогнутого нижнего края (11), обращенного к головке (5) рельса (3), расположены под углом к горизонтали, и то, что отогнутый край (11) имеет толщину, плавно увеличивающуюся в сторону от рельса (3);
а также расширение нижнего края (11) профиля (2) в сторону подошвы (6) рельса и соприкосновение с ним, плавное уменьшение толщины стенки профиля (2) от выступа (7) до расширения нижнего края (11) профиля, и плавное увеличение толщины стенки профиля (2), находящейся выше выступа (7), от верхнего края профиля к выступу (7), а также выполнения части профиля соприкасающейся с подошвой рельса вогнутой;
а также выполнение в стенке профиля (2) между выступами (7,9) сквозного канала (15) по всей его длине;
а также выполнение на боковой поверхности (18) профиля (2) со стороны противолежащей рельсу (3) по меньшей мере двух пазов (16), выполнение упомянутых пазов (16) на большей части поверхности профиля и равноудаленными друг от друга - влияет на упругость профиля (2).
Сквозные каналы (8, 10) в выступах (7, 9), могут быть выполнены приближенно повторяющими форму выступов (7, 9), либо со скругленными острыми и тупыми углами, либо в форме прямоугольника, со скругленными углами, либо в форме треугольника, со скругленными углами, в котором по меньшей мере одна сторона треугольника выполнена вогнутой, в частности в котором по меньшей мере одна сторона треугольника выполнена выгнутой.
При этом толщина стенок выступов (7, 9) варьируется в зависимости от формы выполнения сквозного канала (8, 10) в упомянутых выступах (7, 9).
Кроме того, сквозной канал (15), выполненный в стенке профиля (2) между выступами (7, 9) может иметь очертания прямоугольника, со скругленными углами, при этом радиус углов, расположенных ближе к боковой поверхности (18) профиля (2) больше чем радиус углов, расположенных ближе к внутренней поверхности (17) профиля (2).
Заявленное устройство собирают следующим образом. Укладывают рельсовое полотно, затем в полости рельс вставляют прирельсовый упругий элемент и монтируют соответствующее покрытие (например, сборно-разборное железобетонное покрытие, выполненное виде межрельсовых, междупутных и боковых железобетонных плит). При этом согласно вышеперечисленным особенностям заявленного упругого элемента облегчается установка, а также увеличивается время эксплуатации всей системы.
Заявленное устройство легко изготовить известными способами на известном оборудовании, например, на основе регенерата резины методом экструзии и вулканизации.