УЗЕЛ КЛЯММЕРНЫЙ ДЛЯ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ СКОРОСТНОГО И ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для работы в составе гарнитуры стрелочного перевода на железобетонных брусьях с внешним замыкателем В3-7, являясь основной частью внешнего замыкателя для стрелочных переводов скоростного и высокоскоростного движения.
Известен «Внешний замыкатель для стрелки» (свидетельство на полезную модель РФ №12395, В61L 5/10, приоритет 13.07.1999 г.), включающий в себя кляммерный узел, ведущую планку, кляммеры, основания, прокладки регулировочные, упоры, крепежные детали, причем кляммеры и ведущая планка расположены внутри снования, а ведущая планка выполнена состоящей из фигурной планки, регулировочной планки с элементами электрической изоляции и элементами регулировки длины ведущей планки и ушком для крепления рабочей тяги. При этом кляммеры установлены на остряках с помощью сережки (вертикальное замыкание).
Однако данный замыкатель имеет некоторые конструктивные и технологические особенности, не обеспечивающие необходимую безопасность движения на высокоскоростных железнодорожных магистралях.
Известен также «Внешний замыкатель для стрелки» (свидетельство на полезную модель РФ №11526, В61L 5/10, Е01В 7/02, приоритет 26.04.1999 г.), также имеющий в своем составе кляммерный узел, содержащий ведущую планку, кляммеры, скобообразные основания, прокладки регулировочные, упоры, крепежные детали, при этом кляммеры и ведущая планка расположены внутри скобообразного основания, а ведущая планка выполнена состоящей из фигурной планки, регулировочной планки, элементов электрической изоляции и элементов регулировки длины ведущей планки, при этом один свободный конец кляммеры размещен в основании под подошвой рамного рельса, а другой - замкнут между выступом фигурной планки и замыкающей плоскостью основания (вертикальный внешний замыкатель).
Преимущество описанных конструкций стрелочных гарнитур и внешних замыкателей заключается в применении вертикальной схемы замыкания кляммеры. Это позволило повысить надежность работы вертикальных внешних замыкателей по сравнению с существовавшим ранее горизонтальным замыканием и обеспечить безопасность движения подвижного состава, а также уменьшить габаритные размеры.
Однако данное устройство не соответствует требованиям безопасности движения на высокоскоростных железнодорожных магистралях в связи с конструктивными и технологическими особенностями при работе внешних замыкателей в условиях скоростного и высокоскоростного движения.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой полезной модели является «Переводное устройство стрелочного перевода» (свидетельство на полезную модель РФ №48508, B61L 5/06, приоритет 28.02.2005 г.), выбранное за прототип, в состав которого также входит «Кляммерный узел для стрелочных переводов». Содержит рабочую тягу, соединенную шарнирно с электроприводом и ушком, которое жестко закреплено на ведущей штанге, зажимные выступы которой связаны с рабочими выступами одного конца левой или правой кляммер, а другие концы обеих кляммер шарнирно соединены с левым и правым остряками. При этом каждая кляммера расположена в П-образном основании, жестко закрепленном на рамном рельсе;
Кроме того взаимное расположение наклонного упора и контактной площадки рабочего выступа кляммеры выполнено
- под углом 25-60° между линией, перпендикулярной к оси кляммеры, и линией, касательной к поверхности контакта рабочего выступа кляммеры и П-образного основания;
- или под углом 25-60° между линией, касательной к поверхности контакта рабочего выступа кляммеры и П-образного основания и линией, параллельной вертикальной оси рамного рельса.
Однако устройство обеспечивает замыкание только в горизонтальной плоскости и обладает недостаточной эксплуатационной надежностью работы в условиях скоростного движения, не обеспечивает условия обслуживания стрелочных переводов («подбивки»), а также необходимой безопасности движения поездов в связи с недостаточной площадью контакта рабочего выступа кляммеры и основания, а также ускоренной интенсивностью их локального износа.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эксплуатационной надежности устройства с целью обеспечения необходимого уровня безопасности в условиях скоростного и высокоскоростного железнодорожного движения.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в обеспечении безопасности движения в условиях скоростного и высокоскоростного движения путем повышения эксплуатационной надежности и технологичности работы устройства за счет изменения ряда конструктивных особенностей кляммеры, а именно: увеличения площади контакта рабочего выступа кляммеры и основания, изменения угла скоса рабочей поверхности кляммеры до 35°, изменения материала в сторону увеличения прочностных характеристик, изменения материала фиксатора, входящего в состав основания и являющегося деталью, с которой контактирует кляммера в момент замыкания. Прочность материала фиксатора должна быть равной или немного большей, чем прочность материала кляммеры, для исключения возможности деформаций при эксплуатации внешних замыкателей в условиях скоростного и высокоскоростного движения;
снижения времени на обслуживание стрелочных гарнитур эксплуатационным штатом;
увеличения срока эксплуатации кляммерного узла;
применения самостопорящихся крепежных элементов (нестандартного пружинного шплинта), позволяющих увеличить надежность фиксации регулировочных элементов и упростить регулировку стрелочной гарнитуры.
Данные показатели приводят также и к повышению технико-экономического эффекта от внедрения разработки.
Поставленная задача решается за счет того, что в узле кляммерном для стрелочных переводов скоростного и высокоскоростного движения, содержащем основание, установленное снаружи рамного рельса и кляммеру, - кляммера, закреплена на подвижном остряке стрелочного перевода с помощью кронштейна и элементов крепления. Фиксатор установлен на основании, а регулировочные прокладки установлены между поверхностью основания и фиксатором. Максимальное число прокладок не должно в сумме превышать 20 мм. При этом неиспользуемые прокладки устанавливаются с внешней стороны фиксатора и удерживаются пластиной. Также используется контргайка и пружинный шплинт для предотвращения ослабления крепления фиксатора.
Кляммера и фиксатор выполнены из равнопрочного материала в виде легированной стали, то есть в устройстве применены материалы с повышенными характеристиками по прочности.
Рабочие углы скольжения контакта кляммеры с поверхностью основания выполнены с необходимыми расчетными углами контакта кляммеры и фиксатора, которые составляют 35° и обеспечивают наиболее плотное прилегание остряка к рамному рельсу и удержание их в замкнутом положении.
Кроме того установлены прокладки (сменные и регулировочные элементы) для регулировки плотности прижатия кляммеры к фиксатору основания.
Таким образом в устройстве применяются материалы повышенной прочности и осуществлен подбор необходимых углов контакта кляммеры с поверхностью основания. Обеспечение повышенной эксплуатационной надежности достигается за счет применения высокопрочных материалов, изменения геометрических параметров конструкции и применения новых крепежных элементов.
Применение кляммерного узла повышенной эксплуатационной надежности позволяет снизить время на обслуживание стрелочных гарнитур эксплуатационным штатом за счет увеличения срока безотказной работы, увеличить срок эксплуатации кляммерного узла за счет использования качественных материалов и термической обработки рабочих поверхностей деталей, что приводит к повышению технико-экономического эффекта от внедрения разработки. Применение самостопорящихся крепежных элементов позволяет увеличить надежность фиксации регулировочных элементов и упростить регулировку стрелочной гарнитуры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид конструкции узла кляммерного для стрелочных переводов; на фиг.2 показан «вид сверху» конструкции узла кляммерного для стрелочных переводов. На фиг.3 представлена конструкция основания, входящего в состав узла кляммерного; на фиг.4 - «вид сбоку» (вид А) конструкции данного основания, входящего в состав узла кляммерного.
В состав конструкции входят следующие основные узлы и детали, элементы (фиг.1, фиг.2):
- основание - 1;
- кляммера - 2;
- кронштейн - 3;
- упор - 4, устанавливаемый между кронштейном 3 и остряком;
- болты - 5, соединяющие остряк, упор 4 и кронштейн 3;
- болты - 6, удерживающие основание 1 на подошве рельса;
- прокладки - 7 или 8 или 9 разной толщины между кронштейном 3 и упором 4;
- ось - 10, соединяющая кронштейн - 3 с кляммерой - 2;
Основание 1 (фиг.3, фиг.4) состоит из следующих основных узлов и деталей:
- направляющей - 11;
- закладок - 12, 13, 14;
- фиксатора - 15, при этом болт - 6 соединяет направляющую - 11, фиксатор 15 и закладки - 12, 13, 14;
- пластины - 16;
- шплинта - 17;
- крепежных деталей (гайки) - 18, 19.
Кляммерный узел представляет собой комплект узлов и деталей, служащий для надежного удержания прижатого в переведенном состоянии остряка стрелочного перевода. Кляммерный узел является основной частью внешнего замыкателя. Кляммерный узел обеспечивает надежное замыкание остряка с рамным рельсом в прижатом состоянии и не зависит от возможных изменений геометрии колеи.
Узел кляммерный представляет собой комплект узлов и деталей, служащих для обеспечения работы внешнего замыкателя ВЗ-7 в составе гарнитуры стрелочного перевода 2726.00.000.
Узел кляммерный предназначен для:
обеспечения перевода остряков из одного крайнего положения в другое с помощью внешнего замыкателя ВЗ-7 и электропривода;
обеспечения надежного запирания прижатого и отведенного остряка с помощью внешнего замыкателя ВЗ-7 и электропривода.
Кляммерный узел состоит из основания 1, устанавливаемого снаружи рамного рельса, кляммеры 2, закрепленной на подвижном остряке стрелочного перевода с помощью кронштейна 3 и элементов крепления, фиксатора 18, устанавливаемого на основании 1.
К остряковому рельсу с помощью болта 5 крепится кронштейн 3. Между кронштейном 3 и остряковым рельсом устанавливается упор 4.
К подошве рамного рельса двумя крюк-болтами 6 крепится основание 1. Болты 6 затягиваются с помощью корончатых гаек, шайб, пружинных шайб и стопорятся стандартными шплинтами. Крюк - болт 6 в зоне охвата рамного рельса имеет квадратное сечение; часть болта, находящаяся в теле основания 1 и предназначенная для крепления, имеет круглое сечение с резьбой М24. Прокладки 7 или 8 или 9 установлены между кронштейном 3 и упором 4 и выполнены с размерами 2, 3 или 5 мм, т.е. разной толщины.
К нижней части кронштейна 3 осью 10 крепится кляммера 2. Ось 10 фиксируется корончатой гайкой, шайбой и шплинтом. Кляммера 2 выполняется фигурной, свободная часть которой размещается под фиксатором 15 ниже подошвы рамного рельса и имеет форму кулачка со скошенными запирающими поверхностями. Верхняя запирающая плоскость контактирует с фиксатором 15, нижняя - с зубом ведущей планки замыкателя. Углы запирающих поверхностей кляммеры 2 подбираются из условий оптимального запирания и скольжения кляммеры 2. Взаимодействуя с ведущим выступом планки, кляммера 2 переводит и замыкает прижатый остряк.
В основание 1 под подошву рамного рельса вставляется фиксатор 15.
Фиксатор 15 выполняет следующие функции:
- имеет точную обработку нижней поверхности, что позволяет кляммере 2 беспрепятственно скользить по ее поверхности, обеспечивая плавное замыкание и размыкание внешнего замыкателя при переводе шибера электропривода в крайние левое и правое положение;
- имеет угол запирания между вертикальной и горизонтальной поверхностью. Угол запирания имеет скос 35°, что обеспечивает оптимальное распределение переводных усилий, плотное прилегание кляммеры 2 в момент замыкания, т.е. в момент, когда остряк плотно прилегает к рамному рельсу, а также скос фиксатора в 35° обеспечивает плавное размыкание кляммеры 2 внешнего замыкателя при отходе остряка от рамного рельса;
- поверхность угла скоса фиксатора 15 имеет термообработку для повышения показателя твердости контактной поверхности и уменьшения износов в процессе эксплуатации;
- фиксатор 15 имеет возможность перемещения внутри основания 1. Конечные точки перемещения фиксатора 15 ограничены уширением фиксатора 15 в горизонтальной плоскости и впадинами в боковых стенках основания 1. За счет перемещения фиксатора 15 конструкция кляммерного узла позволяет изменить размер от точки крепления кляммеры 2 до контактной поверхности основания 1, закрепленного на рамном рельсе, чем достигается возможность регулировки плотности прилегания кляммеры 2 к рамному рельсу. Между вертикальной плоскостью фиксатора 15 и основанием 1 и между наружной вертикальной плоскостью фиксатора 15 и гайками крепления устанавливаются регулировочные закладки 12, 13, 14. Закладки 12, 13, 14 при необходимости могут переставляться местами или устанавливаться в необходимом количестве. Закладки 12, 13, 14 прижимаются к фиксатору 15 пластиной 16. Перевод остряков стрелки из одного крайнего положения в другое осуществляется шибером электропривода с помощью рабочей тяги и ведущей планки замыкателя.
Для предотвращения ослабления крепления в болтовых и шарнирных соединениях узла кляммерного используются контргайки и стопорные планки, пружинные шплинты 17. Работа кляммерных узлов возможна только в составе внешнего замыкателя ВЗ-7.
Регулировка прижатия стрелочного остряка осуществляется установкой регулировочных прокладок 12, 13, 14 между поверхностью основания 1 и фиксатором 15. Установка или удаление прокладок 12, 13, 14 изменяет величину зазора между строганной частью рамного рельса и остряком. Максимальное число прокладок не должно в сумме превышать 20 мм. Неиспользуемые прокладки устанавливаются с внешней стороны фиксатора 15 и удерживаются пластиной 16.
Для предотвращения ослабления крепления фиксатора 15 используется контргайка и пружинный шплинт 17.
Предотвращение заклиниваний достигается применением материалов повышенной прочности и подбором необходимых углов контакта кляммеры 2 с поверхностью основания 1.
Таким образом, при использовании заявляемой полезной модели повышается эксплуатационная надежность и технологичность работы устройства, что ведет к обеспечению безопасности движения в условиях скоростного и высокоскоростного движения.