БЕЗОСТРЯКОВАЯ СТРЕЛКА
STUB SWITCH

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкциям стрелок безостряковых стрелочных переводов.
Известна конструкция безостряковой стрелки (патент РФ №2148686, Е01В 7/00, 3.11.1998 г.), содержащая переводные рельсы, образующие колею, установленные на подкладках с боковыми упорками, и две балки, уложенные по концам брусьев отдельно от подкладок и упорок. Балки связывают стрелочные брусья в единый блок, который можно собрать на звеносборочной базе, застропить за сами балки, погрузить, перевезти, выгрузить и состыковать на месте укладки с остальными блоками стрелочного перевода. Технические решения, обеспечивающие возможность монтажа и укладки путевых конструкций индустриальными методами с использованием средств механизации и автоматизации, бесспорно относятся к числу наиболее прогрессивных. Однако в процессе эксплуатационных наблюдений за содержанием опытных образцов выявились отрицательные стороны конструкции.
Связующие балки закрывают собой значительные участки вблизи концов брусьев, делают их недоступными для шпалоподбоек путеремонтных машин. Подбивку брусьев на этих участках приходиться вести вручную ломиками, что влияет не только на трудоемкость работ, но и на качество подбивки, так как ломиками невозможно добиться равноупругости основания по всей длине бруса, а неравноупругость основания приводит к частым просадкам и перекосам стрелки под поездной нагрузкой.
Причиной второго отрицательного фактора в работе конструкции является расположение каждой упорки непосредственно на своем конкретном брусе. Когда колесо проходит над этим брусом, то боковое усилие, передаваемое на упорку, достигает максимального значения, вызывает сдвижку упорки вместе со стрелочной подкладкой в результате смятения древесины в шурупных отверстиях. А поскольку в безостряковой стрелке переводные рельсы с одного конца стыкуются с примыкающими путевыми рельсами без стыковых накладок, то эти сдвижки упорок приводят к образованию горизонтальных ступенек в «безнакладочном» стыке, что создает опасность вкатывания гребней колес на головки рельсов и схода с рельсов подвижного состава.
Таким образом, недостаток конструкции заключается в том, что она не обеспечивает необходимой стабильности положения рельсовых ниток в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что снижает надежность работы стрелки.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является конструкция безостряковой стрелки (патент РФ №2284386, Е01В 7/00, 27.09.2006 г.), содержащая переводные рельсы, образующие колею, боковые упорки, фиксирующие положение этих рельсов, приваренные к двум стальным упоркам, установленным на тех же стрелочных подкладках по разные стороны колеи и связывающим стрелочные брусья в единый блок. Поскольку в ней связующие балки установлены на стрелочные подкладки и концевые участки брусьев открыты для шпалоподбоек путевых машин, претензии, касающиеся неравноупругости основания, могут быть сняты с повестки дня. Однако замена упорок, отдельно стоящих на каждом брусе, упорками, приваренными в тех же сечениях связующих балок, не снижает интенсивности бокового отжатия головок переводных рельсов, так как в момент положения колеса против упорки практически все боковое усилие передается через упорку на подкладку того бруса, на котором она установлена. Упорки, расположенные над соседними брусьями, почти не включаются в работу. Из-за отсутствия согласованности в работе упорок шурупы подкладок на каждом брусе вынуждены работать на полную боковую нагрузку. Как показали эксплуатационные наблюдения, это приводит к сдвижке подкладок и образованию горизонтальных ступенек в стыке безостряковой стрелки, что создает опасность схода с рельсов подвижного состава из-за вкатывания колес на головки рельсов в месте образования горизонтальной ступеньки.
Недостаток конструкции заключается в ее сравнительно невысокой надежности, так как стабильность положения рельсовых ниток в плане в ней обеспечивается не в полной мере.
Задача изобретения заключается в повышении надежности конструкции безостряковых стрелок за счет перераспределения нагрузки, передаваемой от колес через упорки на стрелочные подкладки.
Технический результат обеспечивается тем, что в безостряковой стрелке, содержащей переводные рельсы на стрелочных подкладках, образующие колею, боковые упорки, фиксирующие положение этих рельсов, приваренные к двум стальным уголкам, установленным на тех же стрелочных подкладках по разные стороны колеи и связывающим стрелочные брусья в единый блок, каждая боковая упорка расположена в промежутке между брусьями на одинаковых расстояниях от осей близлежащих брусьев.
1
2
Сущность технического решения раскрывается с помощью чертежа на примере полустрелки безострякового стрелочного перевода, содержащей переводные рельсы 1 и 2 на стрелочных подкладках 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11, образующей колею (не показана), боковые упорки 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 и 19, приваренные к стальному уголку 20, установленному на тех же стрелочных подкладках 3-11 и связывающему стрелочные брусья 21 в единый блок. Каждая стрелочная упорка 12-19 расположена на одинаковых расстояниях l=l от осей близлежащих к ней брусьев 21. Переводной рельс 1 принадлежит к боковому ответвлению стрелочного перевода (не показан) и поэтому выполнен криволинейным радиусом R. По другую сторону от оси 22 расположена аналогичная полустрелка, работа которой ничем не отличается от работы полустрелки, приведенной на чертеже.
Устройство работает следующим образом.
При проходе подвижного состава по кривой на него действует центробежная сила, которая через колеса (не показаны) передается на переводные рельсы 1 и 2, упорки 12-19, стальной уголок 20, крепежные болты 23 и подкладки 3-11. Чем больше усилия, приходящиеся на каждую подкладку, тем выше вероятность того, что эта подкладка сдвинется в поперечном направлении.
В существующих конструкциях стрелок, включая прототип, упорки 12-19 размещаются на брусьях 21 и каждая из них всю воспринимаемую ею нагрузку Р передает на свою конкретную подкладку, которая сопротивляется сдвигу «в одиночку». Однако наличие уголков 20 позволяет отступить от привычной системы расположения упорок 12-19 и размещать их не только на брусьях 21, но и между брусьями, добиваясь наиболее рациональной схемы распределения нагрузок на стрелочные подкладки. Не трудно убедиться, что предлагаемая конструкция стрелки, у которой упорки 12-19 располагаются по серединам шпальных ящиков, в наибольшей степени отвечает поставленному требованию. При положении колеса непосредственно против упорки 13 усилие Р распределяется в первую очередь на ближайшие к ней подкладки 4 и 5, а для того чтобы это распределение обеспечивалось в равных долях, без перегрузки одной подкладки за счет другой, упорки 13 расположены на одинаковых расстояниях от обеих подкладок 4 и 5. Когда колесо оказывается против одной из подкладок 8, усилие Р передается на уголок 20 упорками 16, 17 и распределяется этим уголком 20 на подкладки 7, 8 и 9. Причем наибольшую нагрузку несет подкладка 8, но эта нагрузка примерно вдвое меньше, чем она была бы в случае расположения упорки 16 или 17 непосредственно против этой подкладки 8.
Нам не известно конструкций безостряковых стрелок, в которых интенсивность бокового сдвига стрелочных подкладок обеспечивается за счет переноса упорок с брусьев в пределы шпальных ящиков.