УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ РЕЛЬСА НА ШПАЛЕ

Заявляемое техническое решение относится к области строительства железных дорог, в частности к устройствам верхнего строения пути, и предназначено для закрепления рельсов на железобетонных шпалах.
Известно раздельное клеммно-болтовое скрепление для железобетонных шпал, в котором рельс к подкладке прижимается жесткими клеммами, надеваемыми на клеммные болты, фигурные головки которых заводятся в пазы реборд подкладок. Под гайки клеммных болтов ставят упругие шайбы. На бетон под подкладку укладывают для электро- и виброизоляции резиновую прокладку толщиной 6-8 мм. Благодаря этому осуществляется передача поперечных горизонтальных сил от подкладки через нашпальную прокладку на бетон. Подкладка крепится к шпале закладными болтами, при этом головки болтов опираются на замоноличенную в бетон металлическую шайбу, которая при затяжке монтажных гаек равномерно распределяет нагрузку на бетон (см. учебник «Железнодорожный путь», под редакцией проф. Т.Г.Яковлевой, 2-е издание, М «Транспорт» 2001, стр.33-34, рис.1.22).
К недостаткам известного решения относятся многодетальность, материалоемкость, высокие трудозатраты при монтаже и обслуживании.
Известно также подкладочное нераздельное клеммно-болтовое скрепление, содержащее два закладных болта, которыми при помощи упругих клемм рельс прижимается к подкладке, а подкладка - к шпале (см. учебник «Железнодорожный путь», под редакцией проф. Т.Г.Яковлевой, 2-е издание, М «Транспорт» 2001, стр.36, рис.1.25а).
Однако применение упругих клемм при сохранении существующей системы передачи поперечных горизонтальных сил на бетон также не обеспечивает достаточной долговечности резиновой прокладки в зоне восприятия этих нагрузок, особенно - при ослаблении крепления закладных болтов, прокладки быстро изнашиваются и требуют частой замены.
Учитывая, что железобетон обладает повышенной прочностью на сжатие в отличие от дерева, железобетонные шпалы позволяют широко применять бесподкладочные крепления, передающие значительные боковые нагрузки.
Прототипом заявляемой конструкции является бесподкладочное пружинное скрепление, которое обеспечивает фиксацию положения рельса на шпале при
помощи двухслойных клемм, перегиб нижней части которых служит ребордой, в которую упирается подошва рельса, при этом боковые усилия от клеммы передаются на подклеммный вкладыш и через него - на шпалу (см. учебник «Железнодорожный путь», под редакцией проф. Т.Г.Яковлевой, 2-е издание, М «Транспорт» 2001, стр.36, рис.1.25б).
Данное устройство характеризуется повышенной способностью восприятия поперечных горизонтальных нагрузок упругими двухслойными клеммами, однако его недостатком является пониженная износостойкость подклеммного вкладыша, передающего значительные поперечные горизонтальные нагрузки от рельса, что снижает надежность всего крепления в целом.
Заявляемая полезная модель решает задачу повышения надежности и долговечности крепления рельса на железобетонной шпале путем увеличения износостойкости подклеммного вкладыша от горизонтальных поперечных нагрузок.
Техническая задача решается благодаря тому, что в устройстве крепления рельса на шпале, содержащем клемму и подклеммный вкладыш, согласно новому техническому решению, подклеммный вкладыш выполнен в виде бокового упора, снабженного защитной контактной металлической пластиной.
Подклеммный вкладыш в виде бокового упора воспринимает горизонтальные поперечные нагрузки от подошвы рельса и передает их на железобетонную шпалу.
Защитная контактная металлическая пластина, обладая большей контактной прочностью по сравнению с материалом подклеммного вкладыша, успешно противостоит динамическим воздействиям со стороны подошвы рельса.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна». Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид устройства крепления рельса на шпале;
на фиг.2 - представлено аксонометрическое изображение подклеммного вкладыша;
на фиг.3 - подклеммный вкладыш, вид сверху;
на фиг.4 - подклеммный вкладыш, вид снизу;
на фиг.5 - разрез А-А на фиг.4.
Устройство крепления рельса 1 на железобетонной шпале 2 выполнено в виде пары упругих двухслойных клемм 3, размещенных по обе стороны от рельса 1, и пары подклеммных вкладышей 4, размещенных на железобетонной шпале 2 под клеммами 3. При этом клеммы 3 и подклеммные вкладыши 4 закреплены на шпале 2 закладными болтами 5, гайками 6 с упругими шайбами 7. Рельс 1 установлен на резиновой прокладке 8.
Подклеммный вкладыш 4 выполнен в виде бокового упора (см. фиг.2), снабженного защитной контактной металлической пластиной 9, которая закреплена на боковой поверхности 10 в зоне контакта с рельсом 1.
Подклеммный вкладыш выполнен в виде массивной детали из стеклонаполненного полиамида и получен методом литья под давлением в специальной прессформе.
Для надежности крепления защитной контактной металлической пластины 9 на боковой поверхности 10 подклеммного вкладыша 4 пластина 9 устанавливается в прессформу для изготовления подклеммного вкладыша 4 и заливается полиамидом.
Устройство крепления рельса на железобетонной шпале работает следующим образом. При движении железнодорожного состава колесные пары динамически воздействуют на рельсы 1, порождая не только вертикальные силы, но и поперечные горизонтальные. Все возникающие на рельсах нагрузки передаются на железобетонную шпалу 2 через резиновую прокладку 8, клеммы 3 и подклеммные вкладыши 4. При передаче вертикальных нагрузок работает, главным образом, подрельсовая прокладка 8. Горизонтальные поперечные силы передаются с рельса 1 на шпалу 2 через защитную контактную металлическую пластину 9 подклеммного вкладыша 4 и упругую клемму 3, при этом защитная контактная металлическая пластина 9, контактирующая с поверхностью рельса 1, испытывая высокие контактные напряжения, защищает боковую поверхность подклеммного вкладыша от контактного ударного износа, тем самым увеличивая срок его службы.
Контактная прочность защитной контактной металлической пластины соизмерима с контактной прочностью рельса, что обеспечивает значительное снижение износа подклеммного вкладыша от динамических нагрузок рельса.
Кроме того, повышение сопротивляемости поперечным горизонтальным силам, характерное для нового устройства, способствует стабильности положения рельсовой колеи, обеспечению стабильности затяжки гаек закладных болтов, и, таким образом, повышению надежности и долговечности крепления в целом.