Узел рельсового скрепления

Область техники
Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, а именно к рельсовым скреплениям и предназначена для прикрепления рельсов к железобетонным, полимербетонным или композитным подрельсовым основаниям, таким как шпалы, брусья, плиты, блоки, лежни и другие, и может найти применение на магистральных железнодорожных линиях, в том числе высокоскоростных, в тоннелях, метрополитенах и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий.
Уровень техники
В уровне техники известна система для крепления рельса на основании (RU 2541558 С2, 20.02.2015), которая включает заклиниваемый по отношению к основанию с помощью крепежного элемента пружинящий элемент с, по меньшей мере, одним пружинным рычагом, расположенную на концевом участке пружинного рычага переходную деталь с участком поверхности прилегания и направляющую пластину. Направляющая пластина имеет поверхность прилегания для подошвы рельса и примыкающую к поверхности прилегания поверхность скольжения, через которую переходная деталь из положения предварительного монтажа, в котором он со своим участком поверхности прилегания находится на направляющей пластине, может перемещаться в положении монтажа, в котором она со своим участком поверхности прилегания находится на подошве подлежащего креплению рельса. Поверхность скольжения направляющей пластины поднимается в направлении поверхности прилегания. Дополнительно на поверхности скольжения предусмотрен упор, к которому прилегает переходная деталь в положении предварительного монтажа.
Недостатком данного решения является большое количество съемных деталей в узле скрепления, на одну шпалу количество съемных элементов составляет 32 штуки. Большое количество съемных деталей снижает надежность узла рельсового скрепления.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявленное решение заключается в устранении недостатков, выявленных в предшествующем уровне техники.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности соединения рельсов с подрельсовым основанием за счет уменьшения количества съемных элементов узла скрепления.
Технический результат достигается за счет конструкции рельсового скрепления, которая включает установленные нижними частями в подрельсовом основании анкерные болты с верхними частями, на которых имеется винтовая резьба, выступающими над поверхностью подрельсовой площадки, на которой размещена амортизирующая прокладка в виде прямоугольной пластины, которая имеет скругление ее продольных граней и скругление углов, а также в амортизирующей прокладке имеются два круглых отверстия для фиксации ее на анкерных болтах, пружинные клеммы В-образной формы, надетые на анкерные болты, причем конструкция содержит подкладку, установленную на амортизирующую прокладку, на которой имеются подклеммные площадки с выступами для фиксации положения В-образных клемм, отверстием в центре для фиксации ее на анкерных болтах, также подклеммные площадки имеют поперечные выступы для фиксации изолирующего элемента на подкладке, упругую прокладку, установленную на подкладку и имеющую направленные вниз прямоугольные выступы на поперечно расположенных гранях для предотвращения продольных сдвигов, подрельсовую прокладку, на контактирующей с подошвой рельса поверхности которой выполнены углубления трапецеидальной формы, а также направленные вниз прямоугольные выступы на поперечно расположенных гранях для предотвращения продольных сдвигов, изолирующие элементы, имеющие на поперечных гранях прямоугольные выступы, фиксирующие положение изолирующих элементов на подкладке, гайки, имеющие уширения в нижней части (фланцы) для передачи усилия на прижимные элементы, которые устанавливаются на анкерные болты.
Техническое решение поясняется графическими материалами.
Краткое описание чертежей
на фиг.1 - узел рельсового скрепления;
поз.1, 2 - дюбеля;
поз.3 - амортизирующая прокладка;
поз.4 - подкладка;
поз.5 - упругая прокладка;
поз.6 - подрельсовая амортизирующая прокладка;
поз.7, 8 - клеммы;
поз.9, 10 - изолирующие элементы;
поз.11, 12 - гайки;
поз.S - подрельсовое основание;
поз.F - рельс.
Осуществление изобретения
Узел рельсового скрепления включает установленные нижними частями в подрельсовом основании анкерные болты (1,2) с верхними частями, выступающими над поверхностью подрельсовой площадки основания (S), на которой размещена амортизирующая прокладка (3), подкладку (4), установленную на амортизирующую прокладку (3), упругую прокладку (5), установленную на подкладку (4), подрельсовую амортизирующую прокладку (6), установленную на упругую прокладку (5), изолирующие элементы (9,10), установленные на подошву рельса (F), пружинные клеммы В-образной формы (7,8), установленные на подкладку (4) и изолирующие элементы (9,10), гайки (11,12), которые навинчиваются на анкерные болты (1,2) и прижимают В-образные клеммы (7,8), фиксируя положение подошвы рельса и элементов узла скрепления.
Амортизирующая прокладка (3) имеет показатель статической жесткости в пределах 30-70 МН/м и выполнена из резиновых смесей/композиций или полимерных и полиуретановых материалов. Амортизирующая прокладка (3) имеет прямоугольную форму и снабжена двумя отверстиями, для установки и позиционирования крепежных кронштейнов, а поверхность прокладки, контактирующая с подрельсовой подкладкой (4) выполнена с углублениями трапецеидальной формы с различной шириной и глубиной, которые позволяют наиболее равномерно воспринимать и распределять нагрузку на основание (S). На прокладку (3) устанавливаются все типовые элементы скрепления, предусмотренные конструкцией.
Подрельсовая подкладка (4) обеспечивает распределение нагрузки, передаваемой через рельс (F) на основание (S) пути. Подрельсовая прокладка выполнена в виде прямоугольной пластины с сопряженными участками, сквозными отверстиями для крепежного элемента и подклемными площадками, направленными вверх, имеющими поперечные выступы, которые контактируют с изолирующими/демпфирующими элементами (9,10), выступы, обеспечивающие опору и позиционирование задних участков клемм (7,8). На подрельсовую подкладку (4) устанавливается упругая прокладка (5), на которую устанавливается подрельсовая амортизирующая прокладка (6), которые располагаются по центру подрельсовой подкладки (4) и под подошвой рельса (F). Упругая прокладка (5) снабжена поперечными ребордами, обеспечивающими фиксацию относительно подкладки (4). Упругая прокладка (5) изготавливается из полимеров, полиамидов либо композитных материалов. Материал должен выдерживать нагрузки, воспринимаемые упругой прокладкой (5), без потери своих прочностных характеристик. Высота упругой прокладки варьируется от 2 до 8 мм. Для позиционирования нарельсовых участков клеммы, для изоляции рельса, а также для осуществления регулировки ширины рельсовой колеи устанавливаются изолирующие элементы (9,10). Изолирующие элементы (9,10) представляет собой в профиле Г-образный элемент с горизонтальной нарельсовой частью, имеющей выемки под концевые участки клемм, и вертикальную часть, на поперечных гранях которой имеются выступы для фиксации положения изолирующего элемента от продольных сдвигов, также вертикальная часть изолирующих элементов служит демпфером в контакте с рельсом. Изолирующие элементы (9,10) изготавливаются из полимеров, полиамидов либо композитных материалов. Материал должен выдерживать нагрузки, воспринимающие изолирующими элементами (9,10), без потери своих прочностных характеристик. В-образные клеммы (7,8) имеют центральную петлю, которая соединена с нарельсовыми концевыми участками через переходные пружинные рычаги. Клеммы (9,10) в предмонтажном и монтажном положениях заклиниваются относительно подкладки и основания крепежными элементами - гайками (11,12), навинченными на анкерные болты (1,2).
Нагрузка с прикрепляемого рельса (F) передается на подрельсовую амортизирующую прокладку (6) и изолирующие/демпфирующие элементы (9,10), которые воспринимают и частично гасят в узле скрепления силы, которые передаются от подвижного состава. Непогашенные силы передаются на подрельсовую подкладку (4), которая имеет форму прямоугольника со скругленными углами и скругленными продольными гранями большей площади, чем подрельсовая амортизирующая прокладка (6), для распределения давления на основание (S). Под подрельсовой подкладкой (4), для защиты основания, укладывается амортизирующая прокладка (3) с низким значением статической жесткости и углублениями на поверхности. Изменяемый рисунок рифлей амортизирующей прокладки (3), позволяет добиться нужного показателя жесткости всего узла рельсового скрепления. Стабильное положение всей конструкции обеспечивается за счет крепежных элементов анкерных болтов (1,2), жестко установленных в основание, на которые навинчиваются гайки (11,12), которые в свою очередь осуществляют прижатие В-образных клеммы (7,8), которые осуществляют необходимое прижатие подошвы рельса (F) и всех вышеперечисленных элементов узла скрепления основанию (S).
Узел рельсового скрепления для высокоскоростных железных дорог должен обладать низким показателем статической и динамической жесткости. Для достижения этого в конструкции узла скрепления применяются прокладки с различным значениями жесткости в комплексе с подрельсовой подкладкой (4), которая имеет высокие прочностные характеристики. Подрельсовая амортизирующая прокладка (6) имеет более высокий показатель статической жесткости в сравнении с амортизирующей прокладкой (3), что предназначено для стабильного положения рельсов (F), а требуемая жесткость узла скрепления достигается за счет применения нижней амортизирующей прокладки (8) с низким значением статической жесткости, что, в свою очередь, защищает основание от передаваемых с рельса (F) нагрузок. На подрельсовой амортизирующей прокладке (5) выполнены углубления. Ширина и глубина выемок на амортизирующей прокладке (3), как и на подрельсовой амортизирующей прокладке (6), могут меняться в зависимости от требуемой жесткости для определенных условий эксплуатации. Конструкция упругих клемм (7,8) обеспечивает требуемое усилие прижатия рельса к основанию (S) и предотвращает самоотвинчивание гаек (11,12). Положение элементов узла скрепления позиционируется и фиксируется за счет жестко установленных в подрельсовом основании крепежных кронштейнов в виде анкерных болтов (1,2) с установленными на них гайками (11,12). Одно из требований, предъявляемых к рельсовым скреплениям, - это возможность регулировки по высоте. Возможность регулировки по высоте достигается за счет применения упругих прокладок (5) различной толщины.
Малое количество съемных элементов предлагаемой конструкции рельсового скрепления обеспечивает надежное соединение рельсов с подрельсовым основанием.
Список используемой литературы:
1) RU 2541558 С2, МКП Е01В 9/30, Е01В 9/48, Система для крепления рельса и направляющая пластина для указанной системы; Опубликовано: 20.02.2015 Бюл. №5.