СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЛЬСОВ С КОСОЙ СРЕЗКОЙ ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к совершенствованию конструкции стыкового соединения рельсов, и может быть использована в устройствах с направляющими качения.
Известно стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы рельса. Соединение включает стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, (см. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: учебник / Г.М.Шахунянц. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1969. С.220-223). При прохождении стыковой впадины, выполненной под углом приблизительно 45° к продольной оси рельсов, поверхность катания колеса взаимодействует одновременно с головками в концевых частях принимающего и отдающего рельсов. Это способствует снижению ударного воздействия колеса по рельсам.
Однако, при подходе поверхности катания колеса к уступу принимающего рельса, прогибе рельса колесо взаимодействует с уступом отдающего рельса, при этом возникают поперечные силы, которые стремятся раздвинуть рельсы в зоне стыка. Такое воздействие особенно опасно при ослаблении усилий болтовых соединений рельсов с накладками, так как сопровождается поперечным сдвигом торцовым поверхностей косого среза, их смятием. Это снижает несущую способность стыкового соединения с косой срезкой торцов, повышает ударное взаимодействие колеса и рельса.
Известно стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы рельса. Соединение включает стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, а также упругие прокладки размещенные в пазухах рельса (см. Пат. 77874 РФ. Стыковое соединение рельсов внахлестку / А.В.Бородин, В.В.Иванов, Е.В.Глушкова; №2008127817/22; заявл. 08.07.2008; опубл. 10.11.2008. Бюл. №31). При прохождении стыковой впадины, выполненной под углом приблизительно 45° к продольной оси рельсов, поверхность катания колеса взаимодействует одновременно с головками в концевых частях принимающего и отдающего рельсов. При этом в пазухах между накладками и шейкой рельса размещены упругие прокладки, которые своей средней частью взаимодействуя с шейкой рельса, обеспечивают постоянное контактирование косых срезов рельсов. Это способствует снижению ударного воздействия колеса по рельсам.
Однако, при воздействии на рельсовый путь температуры окружающей среды, в рельсах возникают тепловые деформации, что приводит в зависимости времени года, либо к удлинению, либо к укорочению рельса. Температурное удлинение рельса создают условия для нарушения безопасности движения поездов, так как вследствие температурной продольной деформацией рельса его концы смещаются относительно друг друга внутрь рельсовой колеи, образовывая возможность вкатывания гребня колеса через острый принимающий конец рельса. Таким образом, указанное техническое решение не обеспечивает безопасность движения поездов и реверсивного движения по рельсовому пути.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении несущей способности стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей и на обеспечение реверсивного движения по рельсовому пути.
Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей, выполненных перпендикулярно основанию подошвы концевых частей принимающего и отдающего рельсов, включающее стыковые накладки и упругие прокладки в пазухах рельсов, обеспечивающие постоянное контактирование косых срезов рельсов, головки принимающего и отдающего рельсов выполнены с боковыми срезами, при этом вершина угла каждого заострения среза отстоит от торцовой поверхности головки рельса на величину, определяемую максимальной величиной продольного осевого перемещения торцовых поверхностей косых срезов рельсов.
На фиг.1 изображен вид сверху на стыковое соединение рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей. На фиг.2 изображено поперечное сечение соединения рельсов - сечение А-А на фиг.1.
Стыковое соединение рельсов включает концевые части 1 и 2 рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей 3 и 4, выполненных в виде плоских поверхностей, проходящих только через головку и шейку рельсов, перпендикулярных основанию подошв рельсов, болтовые скрепления 7 и 8, рельсов 1 и 2 с накладками 9 и 10. В пазухах рельсов и накладок между стержнями болтов размещены упругие прокладки 11 и 12. Концевые части рельсов принимающего и отдающего рельсов выполненные с боковыми срезами 5 и 6. Вершина угла каждого заострения среза отстоит от торцовой поверхности головки рельса на величину s, определяемую величиной максимального продольного перемещения торцовых поверхностей косых срезов рельсов, при этом между торцовыми поверхностями подошв стыкуемых рельсов обеспечивается зазор.
При установке накладок пазухи накладок фиксируют симметричное положение выступов прокладок, стержни болтов определяют положение прокладок вдоль концевых частей рельсов. При скреплении рельсов с накладками болтовыми соединениями накладки деформируют упругие зоны прокладок, сжимают плоские поверхности скосов концевых частей принимающего и отдающего рельсов дополнительными силами, обеспечивая контакт поверхностей срезов при их относительном перемещении от температурных деформаций рельсов. При этом боковые срезы на величину s, выполненные на головках рельсов исключают выход торцовых поверхностей срезов за боковую поверхность головок рельсов (т.е. исключают образование уступов, препятствующих движению гребня колеса).
При подходе железнодорожного колеса к стыку и проходе стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей силы трения в контактирующих поверхностях и беззазорная стыковка плоских поверхностей срезов уменьшают величину относительных вертикальных смещений концевых частей принимающего и отдающего рельсов. Это снижает действие поперечных сил, стремящихся раздвинуть рельсы в зоне стыкового соединения. Кроме того, при относительном продольном смещении концевых частей принимающего и отдающего рельса вследствие температурных деформаций обеспечивается возможность компенсации этих деформаций вследствие поперечного смещения концевых частей.
Таким образом, предложенное конструктивное устройство стыкового соединения рельсов с косой срезкой торцовых поверхностей обеспечивает снижение ударного взаимодействия колеса и рельса и позволяет организовать реверсивное движение по рельсовому пути.