СИСТЕМА КРЕПЛЕНИЯ РЕЛЬСА
RAIL FASTENING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам крепления железнодорожных рельсов, в частности к устройствам крепления путем зажатия рельса.
Уровень техники
В железнодорожной отрасли рельсы зачастую крепят к поддерживающим их шпалам при помощи таких систем крепления, которые зажимают подошву рельса. Такие системы опираются на верхнюю поверхность подошвы и напрямую, либо опосредованно прижимают рельс к шпале.
Традиционно деталь, опирающаяся на верхнюю поверхность подошвы, выполнена в виде пружины и закреплена на шпале при помощи промежуточного средства крепления, например, путевого шурупа. Таким образом, наиболее часто используют следующие виды пружин: пружины рессорного типа, спиральные или винтовые пружины.
При креплении рельса к шпале кроме вертикального прижима подошвы рельса, также необходимо обеспечить фиксацию рельса в положении, исключающем любое боковое перемещение. Как правило, для удержания рельса в таком положении используют один или нескольких упоров, также закрепленных на шпале при помощи путевого шурупа и блокирующих подошву рельса с обеих сторон.
Однако поскольку положение упора зависит от положения путевого шурупа, регулирование положения рельса длительное время было основано на выборе надлежащих упоров среди деталей различных размеров.
С целью решения данной проблемы было разработано средство крепления, содержащее упор со ступенями. Этот механизм ступеней позволяет сохранить край упора в контакте с краем рельса, освободившись от положения путевого шурупа. Вместе с тем, под действием ступени происходит смещение края упора, что влечет за собой изменение положения пружины на верхней поверхности подошвы рельса. Такое перемещение может быть причиной изменения качества зажатия рельса.
Цели изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить данный недостаток предложением такой системы крепления рельса, которая позволяет удерживать точку зажатия (зажима) подошвы рельса во время поперечной регулировки поддержания положения рельса.
Раскрытие изобретения
В связи с этим объектом настоящего изобретения является система крепления рельса путем зажатия верхней поверхности подошвы рельса, содержащая:
- пружинное средство, выполненное с возможностью опираться на верхнюю поверхность подошвы рельса,
- средство крепления пружинного средства к опорной конструкции рельса,
- отличающееся тем, что пружинное средство опирается на устройство регулировки пружинного средства, содержащее:
- средство опоры пружинного средства, выполненное с возможностью контакта с боковым краем подошвы рельса, причем пружинное средство, будучи установленным на средстве опоры, закреплено по отношению к перемещению вместе со средством опоры пружинного средства,
- средство анкеровки к опорной конструкции рельса,
- средство регулировки положения средства опоры пружинного средства относительно средства анкеровки.
Настоящее изобретение также относится к способу применения
системы крепления рельса согласно изобретению, отличающемуся тем, что этот способ включает в себя, по меньшей мере:
- этап создания давления на средство анкеровки при помощи средства опоры пружинного средства средством крепления пружинного средства,
- этап перемещения средства регулировки, которое посредством своей контактирующей поверхности вызывает перемещение средства опоры пружинного средства относительно средства анкеровки.
Краткое описание чертежей Изобретение более подробно описано ниже, в описании приведен предпочтительный вариант осуществления изобретения, представленный в качестве примера, не носящего ограничительный характер, и поясняемый ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг. 1 является схематическим изображением первого примера системы крепления согласно изобретению с учетом различных положений относительно зажатого рельса,
- фиг. 2 является схематическим изображением первого примера системы крепления по первой плоскости сечения, перпендикулярного оси закрепленного рельса;
- фиг. 3 является схематическим изображением первого примера системы крепления по второй плоскости сечения, перпендикулярного оси закрепленного рельса;
- фиг. 4 является схематическим изображением первого примера системы крепления по второй плоскости сечения, перпендикулярного оси закрепленного рельса, показывающим перемещение средств устройства регулировки,
- фиг. 5 является схематическим изображением устройства регулировки (вид снизу),
- фиг. 6 является схематическим изображением устройства регулировки (вид снизу), иллюстрирующим перемещение средств устройства регулировки,
- фиг. 7 является схематическим изображением первого примера системы крепления в разрезе, перпендикулярном оси закрепленного рельса,
- фиг. 8 является схематическим изображением второго примера системы крепления в разрезе, перпендикулярном оси закрепленного рельса,
- фиг. 9 является схематическим изображением третьего примера системы крепления в разрезе, перпендикулярном оси закрепленного рельса.
Осуществление изобретения
Изобретение относится к системе 1 крепления рельса 2 путем зажатия верхней поверхности подошвы 2а рельса 2 и боковой блокировки рельса 2, содержащей:
пружинное средство 3, выполненное с возможностью опираться на верхнюю поверхность подошвы 2а рельса 2,
средство 5 крепления пружинного средства 3 к опорной 4 конструкции рельса 2,
отличающееся тем, что пружинное средство 3 опирается на устройство 6 регулировки пружинного средства 3, содержащее:
средство 7 опоры пружинного средства 3, выполненное с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2, причем пружинное средство 3, будучи установленным на средстве опоры 7, закреплено по отношению к перемещению вместе со средством опоры 7 пружинного средства 3,
средство анкеровки 8 к опорной 4 конструкции рельса 2,
средство регулировки 9 положения средства опоры 7 относительно средства анкеровки 8.
Необходимо отметить, что верхняя поверхность подошвы 2а рельса 2 может быть зажата через промежуточный элемент 10, расположенный на верхней поверхности подошвы 2а. Так, промежуточный элемент 10 может быть представлен в виде электрического и/или эластичного изолятора, препятствующего возможной вибрации рельса.
Необходимо отметить, что средство анкеровки 8 имеет по меньшей мере одну поверхность взаимодействия (контактирующую) с опорной конструкцией 4 рельса 2. Указанная поверхность взаимодействия содержит по меньшей мере один рельефный элемент, адаптированный для взаимодействия с поверхностью опорной конструкции 4 рельса 2. Указанный рельефный элемент может быть выполнен, например, в форме выступа или зубца на поверхности взаимодействия средства анкеровки 8, вступающей во взаимодействие с поверхностью опорной конструкции 4 рельса 2. Именно благодаря поверхности взаимодействия средство анкеровки 8 обеспечивает надежное сцепление системы крепления согласно изобретению с опорной конструкцией 4 рельса 2.
Необходимо отметить, что опорная конструкция 4 рельса 2 представляет собой жесткую конструкцию, на которой, непосредственно или при помощи промежуточных элементов, например, подушки или клина, расположен рельс 2.
Необходимо также отметить, что различные средства системы крепления в соответствии с изобретением могут быть интегрированы в одну и ту же конструкцию. Таким образом, одна и та же конструкция может выполнять функции различных средств в системе согласно изобретению. Например, единую конструкцию могут образовывать средство крепления 5 пружинного средства 3 и средство анкеровки 8. Также средство анкеровки 8 и опорная конструкция 4 рельса 2 могут быть выполнены в форме одной и той же детали.
Опорная конструкция 4 рельса 2 может быть выполнена при помощи шпалы или любой жесткой поверхности, на которой расположен рельс 2, зафиксированный при помощи системы крепления 1 согласно изобретению, например, шпалы, бетонной поверхности, металлической подкладки и т.д. Опорная конструкция 4 рельса 2 также может быть соединена с изолирующей и/или амортизирующей подушкой, которая может быть расположена между нижней поверхностью рельса 2 и жесткой поверхностью опорной конструкции 4.
Таким образом, система 1 крепления рельса 2 согласно изобретению приводит в действие устройство регулировки 6, которое, с одной стороны, позволяет обеспечивать удержание рельса на опоре при помощи средства анкеровки 8, а, с другой стороны, удерживать в собранном виде пружинное средство 3 со средством опоры 7 таким образом, что в процессе регулировки средства опоры 7 пружинное средство 3 удерживается в заданном положении относительно края средства опоры 7, выполненного с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2, непосредственно или при помощи промежуточных элементов, например, электрического и/или эластичного изолятора.
В соответствии с одним из вариантов осуществления средство опоры 7 пружины 3 и средство анкеровки 8 накладываются друг на друга таким образом, что средство опоры 7 непосредственно или опосредованно опирается на верхнюю поверхность средства анкеровки 8.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, средство опоры 7 пружинного средства 3 установлено с возможностью скольжения на средстве анкеровки в по существу горизонтальной плоскости и вдоль оси, перпендикулярной краю системы, выполненного с возможностью контакта с рельсом 2, то есть краю средства опоры 7, выполненного с возможностью упора в край подошвы 2а рельса 2.
Поскольку регулировка средства опоры 7 пружинного средства 3 осуществляется вдоль по существу горизонтальной оси, устройство регулировки 6 допускает возможность перемещения или скольжения средства опоры 7 пружины 3 на средстве анкеровки 8 способом, обеспечивающим перемещение средства опоры 7 и пружинного средства 3 относительно средства анкеровки 8.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления средство анкеровки 8 взаимодействует со средством 7 опоры в форме скользящей направляющей. Средство анкеровки 8 имеет участок, образующий по существу плоскую структуру, расположенный на опорной конструкции 4 рельса 2. Средство опоры 7 устанавливают с возможностью скольжения на указанном плоском участке средства анкеровки 8.
В устройстве регулировки 6 перемещение или скольжение средства опоры 7 относительно средства анкеровки 8 контролируется и регулируется средством регулировки 9, которое содержит соответствующие поверхности взаимодействия со средством опоры 7 пружинного средства 3 и средством анкеровки 8.
7,
Таким образом, в системе 1 крепления согласно изобретению пружинное средство 3, связанное с устройством регулировки 6, вступает во взаимодействие только со средством опоры 7, выполненным с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2. В момент перемещения, влекущего за собой соединение пружинного средства 3 со средством опоры пружинное средство 3 находится в неподвижном положении относительно края системы, выполненного с возможностью контакта с рельсом 2, то есть относительно того края средства опоры 7, который выполнен с возможностью упора в край подошвы 2а рельса 2. Кроме того, точка опоры пружинного средства 3 на верхней поверхности подошвы 2 а рельса 2 также остается постоянной независимо от регулировки положения средства опоры 7 относительно средства анкеровки 8 в устройстве регулировки 6.
В соответствии с одним из вариантов осуществления пружинное средство 3 и средство опоры 7 собраны таким образом, чтобы быть скрепленными друг с другом при перемещении по меньшей мере вдоль оси, перпендикулярной тому краю средства опоры 7, который выполнен с возможностью упора в край подошвы 2а рельса 2.
В соответствии с особенностью данного примера осуществления пружинное средство 3 и средство опоры 7 собраны таким образом, чтобы быть скрепленными друг с другом при их перемещении по множеству осей без возможности вращения.
В соответствии с особенностью конструкции пружинное средство 3 установлено закрепленным при перемещении со средством опоры 7.
В соответствии с другой особенностью конструкции согласно изобретению система 1 крепления рельса 2 отличается тем, что пружинное средство 3 содержит по меньшей мере:
первую часть, на которой расположена поверхность взаимодействия со средством крепления 5 таким образом, что пружинное средство 3 удерживается опирающимся на средство опоры 7 при помощи средства крепления 5,
вторую часть, содержащую участок, выполненный с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы 2а рельса 2 таким образом, чтобы в результате взаимодействия средства крепления 5 с пружинным средством 3 деформация второй части имела нулевое или несущественное значение.
Пружинное средство 3 удерживается опирающимся на средство опоры 7 под действием средства крепления 5. В соответствии с первым примером осуществления изобретения, это опорное состояние может быть достигнуто за счет доведения первой части пружинного средства 3 до упора в верхнюю поверхность средства опоры 7 так, чтобы жестко соединить пружинное средство 3 и средство опоры 7. В соответствии с особенностями первого примера осуществления, первая часть пружинного средства 3 взаимодействует с поверхностью средства опоры 7 в той части поверхности, которая обеспечивает их комплементарность структуры. Такая комплементарность структуры может быть достигнута за счет паза, выполненного на поверхности средства опоры 7 пружинного средства 3 и выполненного с возможностью размещения в нем по меньшей мере части первой части пружинного средства 3.
В соответствии со вторым примером осуществления изобретения, опорное состояние может быть достигнуто за счет контролируемого давления средства крепления 5 на пружинное средство 3 таким образом, чтобы пружинное средство 3 было приведено в состояние опоры на верхнюю поверхность средства опоры 7, а первая часть пружинного средства 3 не упиралась в верхнюю поверхность средства опоры 7.
Вторая часть пружинного средства 3, которая способна быть деформируемой, деформируется от точки взаимодействия, образующей точку опоры пружинного средства 3 на соединенное с ним средство опоры 7. Кроме того, точка взаимодействия средства крепления 5 с пружинным 3 средством не влияет на деформацию второй части пружинного средства 3, так что изменение положения средства крепления 5 относительно первой части пружинного средства 3 и/или относительно средства опоры 7 в процессе регулировки согласно изобретению не оказывает влияния на деформацию второй части пружинного средства 3 и, следовательно, на давление пружинного средства 3 на верхнюю поверхность подошвы 2а рельса 2.
В соответствии с одним из вариантов осуществления вторая часть пружинного средства 3 выполнена в форме по меньшей мере одного рычага, один конец которого выполнен с возможностью упора в верхнюю поверхность подошвы 2а рельса 2, а второй конец создает точку взаимодействия, образующую точку опоры пружинного средства 3 на средство опоры 7 пружинного средства 3.
В соответствии с одним, не носящим ограничительный характер вариантом осуществления системы 1 крепления согласно изобретению, пружинное средство 3 и средство опоры 7 выполнены в форме одного и того же элемента, способного выполнять функции двух средств 3, 7. Таким образом, пружинное средство 3 и средство опоры 7 могут быть выполнены в форме одной и той же детали.
Регулировка средства опоры 7 относительно средства анкеровки 8 осуществляется при помощи промежуточного средства регулировки 9, которое также позволяет удерживать средство опоры 7 в заданном положении относительно средства анкеровки 8.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, средство крепления 5 реализовано путевым шурупом и/или гайкой, дополняемой резьбовым валом. Это средство крепления 5 оказывает давление на пружинное средство 3 и приводит его в движение по направлению к опорной 4 конструкции рельса 2, при этом часть пружинного средства 3 упирается в подошву 2а рельса 2 и обеспечивает, таким образом, зажатие подошвы 2а рельса 2.
В соответствии с одним из вариантов осуществления средство крепления 5 установлено проходящим через по меньшей мере средство опоры 7 пружинного средства 3 и/или через средство анкеровки 8. Таким образом, как средство опоры 7 пружинного средства 3, так и средство анкеровки 8 содержат отверстие или аналогичный паз для размещения в нем средства крепления 5.
Средство крепления 5 закреплено при помощи опорной 4 конструкции рельса 2 и/или средства анкеровки 8. При этом пружинное средство 3 и средство опоры 7 пружинного средства 3 установлены с возможностью перемещения вдоль оси, перпендикулярной оси средства крепления 5. Таким образом, пружинное средство 3 и средство опоры 7 пружинного средства 3 представляют собой съемные элементы, регулируемые по отношению к положению средства крепления 5.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления средство опоры 7 пружинного средства 3 имеет отверстие удлиненной, например, овальной или продолговатой формы, через которое проходит средство крепления 5. Такая форма отверстия позволяет регулировать положение средства опоры 7 относительно средства крепления 5. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления пружинное средство 3 также имеет отверстие или углубление (паз) удлиненной, например, продолговатой или овальной формы, позволяющее его перемещение относительно средства крепления 5 способом, аналогичным регулировке средства опоры 7 пружинного средства 3.
В соответствии с одним из вариантов осуществления средство крепления 5 пружинного средства 3 закреплено на опорной 4 конструкции рельса 2 при помощи средства анкеровки 8. В соответствии с данным вариантом осуществления средство анкеровки 8 закреплено на опорной 4 конструкции рельса 2. Кроме того, средство крепления 5 закреплено на средстве анкеровки 8, что позволяет оказывать давление пружинному средству 3 и/или средству опоры 7 пружинного средства 3 на средство анкеровки 8.
Средство анкеровки 8 выполнено с возможностью установки закрепленным с опорной 4 конструкцией рельса 2, при этом отверстие под средство крепления 5 должно иметь форму, комплементарную сечению средства крепления 5.
В соответствии с одним из вариантов осуществления средство анкеровки 8 содержит по меньшей мере один элемент 8а, выступающий из его нижней поверхности, выполненной с возможностью контакта с поверхностью опорной 4 конструкции рельса 2. Указанный выступающий элемент 8 а выполнен с возможностью взаимодействия с поверхностью опорной 4 конструкции рельса 2 таким образом, чтобы минимизировать или полностью предотвратить скольжение средства анкеровки 8 по отношению к опорной 4 конструкции рельса 2.
В соответствии с одним из вариантов осуществления выступающий элемент 8а имеет форму зубца со скошенным краем под углом приблизительно 30° относительно вертикальной осевой линии. Вместе с тем, могут быть реализованы и иные варианты осуществления выступающего элемента 8 а.
В соответствии с одним вариантом осуществления средство опоры 7 содержит по меньшей мере одну поверхность, образующую 7а упор, для взаимодействия с по меньшей мере частью пружинного средства 3 и его перемещения в по существу горизонтальной плоскости. Поверхность упора 7а опирается на часть пружинного средства 3, расположенную напротив той части пружинного средства 3, которая опирается на рельс 2. Поверхность упора 7а средства опоры 7 блокирует перемещение пружинного средства 3, предотвращая его горизонтальное движение по отношению к рельсу 2. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления поверхность упора 7а расположена в плоскости, по существу параллельной краю средства опоры 7 пружинного средства 3, выполненному с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2.
Соответствующие поверхности средства регулировки 9 взаимодействуют, с одной стороны, со средством опоры 7 пружинного средства 3 и, с другой стороны, с средством анкеровки 8. Средство регулировки 9 выполнено с возможностью обеспечивать и/или сохранять зазор между двумя соответствующими частями средства опоры 7 и средства анкеровки 8.
В соответствии с одним из вариантов осуществления средства регулировки 9 последнее содержит по меньшей мере одну поверхность, образующую упор 9а, блокирующую перемещение в по существу горизонтальной плоскости, первого элемента из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8, то есть первого из двух следующих элементов: средство опоры 7 и средство анкеровки 8. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления поверхность 9а упора средства регулировки 9 расположена в плоскости, по существу параллельной краю средства опоры 7 пружинного средства 3, выполненному с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления средства регулировки 9 последнее содержит поверхность 9b взаимодействия, которая вступает во взаимодействие со вторым элементом из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8, то есть со вторым из двух следующих элементов: средство опоры 7 и средство анкеровки 8.
В соответствии с первым вариантом осуществления поверхность 9b взаимодействия реализуется по меньшей мере одной наклонной частью (ступенью), выполненной с возможностью взаимодействия с комплементарной поверхностью второго элемента из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8. Этот механизм наклона (ступенчатый), в который входит средство 9 регулировки, позволяет, таким образом, осуществлять регулировку положения средства опоры 7 относительно средства анкеровки 8. Кроме того, механизм ступени также позволяет удерживать заданное положение, установленное между первым из двух элементов, взаимодействующих с поверхностью, образующей упор 9а, средства регулировки 9, и вторым из элементов, взаимодействующих на уровне поверхности 9b взаимодействия средства регулировки 9, образующей механизм наклона (ступенчатый).
В соответствии с первым вариантом осуществления наклонная часть (ступень) поверхности 9b взаимодействия имеет поверхность, расположенную под углом относительно поверхности устройства регулировки, образующей опорную 9а поверхность. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления поверхность взаимодействия расположена в плоскости, образующей ненулевой и неперпендикулярный угол с осью, перпендикулярной краю средства опоры 7, выполненному с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2.
В соответствии с альтернативной особенностью первого примера осуществления наклонная часть поверхности 9b взаимодействия приводит в действие плоскую поверхность, несущую по меньшей мере одну направляющую 9 с, ориентированную в направлении, образующем ненулевой и неперпендикулярный угол с осью, перпендикулярной краю средства опоры 7, выполненному с возможностью контакта с боковым краем подошвы 2а рельса 2. Направляющая 9 с образует ступень скольжения, вдоль которой происходит перемещение второго из двух элементов (средства опоры 7 и средства анкеровки 8) при помощи комплементарной поверхности.
В соответствии с особенностью первого примера осуществления ступень поверхности 9b взаимодействия содержит несколько направляющих 9с, ориентированных параллельно друг другу и поддерживаемых плоской поверхностью для взаимодействия с комплементарной поверхностью второго элемента из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8, таким образом, чтобы такое взаимодействие обеспечивало, с одной стороны и в первую очередь, предварительное размещение средства регулировки 9 относительно средства опоры 7, а, с другой стороны и во вторую очередь, регулировку, за счет скольжения, средства регулировки 9 для приведения в действие ступеней поверхности 9b взаимодействия. На этапе предварительного размещения расположение направляющих 9 с средства регулировки 9 с компоновками комплементарной поверхности должно обеспечивать надлежащее размещение средства регулировки 9 с возможностью его дальнейшего регулирования путем перемещения средства регулировки 9 для обеспечения взаимодействия ступени со вторым элементом из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8.
В указанном варианте осуществления поверхность 9b взаимодействия может быть выполнена в форме плоской поверхности с канавкой, расположенной вдоль оси смещения второго элемента. Второй элемент также имеет поверхность, комплементарную плоской поверхности с канавкой на поверхности 9b взаимодействия.
В соответствии со вторым альтернативным вариантом осуществления поверхность 9b взаимодействия реализуется по меньшей мере одной резьбой, ориентированной в направлении, образующем ненулевой и неперпендикулярный угол с осью, перпендикулярной краю системы 1, выполненному с возможностью контакта с рельсом 2, то есть краю средства опоры 7, выполненному с возможностью опираться в край подошвы 2а рельса 2. В этом случае поверхность 9b взаимодействия средства регулировки 9 должна быть выполнена таким образом, который обеспечивает ее взаимодействие с резьбовым отверстием, расположенным на втором из двух элементов из перечня, содержащего средство опоры 7 и средство анкеровки 8.
Изобретение также относится к применению системы 1 крепления рельса 2 в соответствии с изобретением в железнодорожной отрасли.
Изобретение также относится к способу реализации системы 1 крепления рельса 2 согласно изобретению, который содержит, по меньшей мере:
этап создания давления на средство анкеровки 8 при помощи средства опоры 7 пружинного средства 3 за счет средства крепления 5 пружинного средства 3,
этап перемещения средства регулировки 9, поверхность 9b взаимодействия которого вызывает скольжение средства опоры 7 пружинного средства 3 относительно средства анкеровки 8.
Безусловно, изобретение не ограничивается примерами осуществления, описанными и представленными на прилагаемых чертежах. Возможно как внесение изменений в конструкцию различных элементов, так и их замена техническими эквивалентами, которые не выходят за рамки изобретения.