ВЕРТИКАЛЬНАЯ И БОКОВАЯ НАСТРОЙКА УЗЛА РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ
VERTICAL AND LATERAL ADJUSTMENT OF RAIL FASTENING ASSEMBLY

Изобретение относится к устройству и способу вертикальной настройки узла рельсового скрепления, а дополнительно - и к боковой его настройке.
Узлы рельсовых скреплений обычно содержат клеммы, каждая из которых имеет пятку, опирающуюся на клеммную опорную поверхность подошвы рельса, и анкеры рельсовых клемм, прикрепленные к подрельсовому основанию и соответствующим клеммам, при этом анкеры расположены напротив друг друга с каждой стороны рельса с интервалами вдоль него. Иногда необходимо изменение ширины рельсовой колеи, что требует бокового перемещения рельса. Кроме того, иногда требуется изменение высоты железнодорожного рельса над подрельсовым основанием, что обеспечивается посредством добавления или удаления регулировочных прокладок под подошвой рельса (или нижележащей опорной плитой). В некоторых случаях необходима дальнейшая настройка высоты или бокового положения. В этом случае узел рельсового скрепления должен быть выполнен с возможностью настройки высоты и/или регулировки в боковом направлении. Однако иногда требуется выполнить настройку со значительным изменением высоты или ширины колеи, когда не были выполнены никакие предварительные настройки по высоте и в боковом направлении. Кроме того, в некоторых случаях, когда любое требование к настройке по высоте/ширине весьма ограничено и представляет весьма незначительную процентную долю применительно к общим требованиям в отношении узла скрепления, обычно во всех местах вдоль железнодорожной колеи используется стандартная система, т.е. не предназначенная для регулировки высоты/ширины, и в ограниченном количестве мест, где необходимо, используется система настройки высоты/ширины для обеспечения соответствия узла скрепления отрегулированной высоте и/или ширине колеи.
Обычно узлы рельсовых скреплений бывают двух типов: когда клемма рельсового скрепления выполнена с возможностью перемещения относительно подошвы рельса в направлении, параллельном продольной оси рельса, или, когда клемма рельсового скрепления выполнена с возможностью перемещения в боковом направлении относительно подошвы рельса, т.е. в направлении, перпендикулярном продольной оси рельса. Пример рельсового скрепления последнего типа показан на фиг. 1А и 1В и описан в ЕР 2176464 А1, где представлена клемма 3В, выполненная с возможностью перемещения в боковом направлении и имеющая по существу М-образную форму в плане, анкер 4В и пластиковый держатель 8 клеммы для удержания такой клеммы 3В на подошве 1А рельса 1. Клемма 3В имеет наружные ножки 31 и 37, соединенные с соответствующими внутренними ножками 33 и 35 посредством изогнутых участков 32 и 36, при этом внутренние ножки 33, 35 соединены изогнутым участком 34 (скрытым внутри электроизоляционного прижимного изолятора 6), который выступает в качестве передней части клеммы. Анкер 4В имеет головку 40 с основанием 41 (не видно на фиг. 1А и 1В) для крепления этого анкера 4В к подрельсовому основанию 2. Основание 41 не имеет опорных поверхностей для поддерживания клеммы 3В, вместо этого имеется пластиковая уплотнительная прокладка 11. От основания 41 отходят две расположенные на расстоянии друг от друга стенки 42, образующие между собой проем для размещения пятки клеммы. Анкер 4В также содержит несущую поверхность 43 (не видно на фиг. 1А и 1В), примыкающую к рельсу в рабочем положении анкера 4В, в результате чего нагрузка передается от подошвы рельса 2 через анкер 4В на подрельсовое основание 2. Снаружи вокруг контура анкера 4В проходит отдельный от анкера 4В держатель 8 клеммы, который образует у задней части клеммные опорные поверхности 80 для поддержания наружных ножек клеммы 3В. Передняя часть держателя имеет неплоскую переднюю стенку, проходящую по существу по всей высоте этого держателя, при этом нижняя плоская часть передней стенки образует боковой опорный изолятор 81 с электроизоляционной несущей поверхностью, проходящей вверх между подошвой рельса 1 и несущей поверхностью 43 анкера 4В рельсовой клеммы.
Когда высота подошвы рельса регулируется таким узлом скрепления (например, посредством установки регулирующих прокладок между подошвой рельса и подрельсовой прокладкой 9) для увеличения высоты подошвы рельса относительно подрельсового основания, боковая опорная площадь, создаваемая таким анкером 4В и держателем 8 клеммы для рельса, уменьшается, в результате чего части бокового опорного изолятора 81 держателя 8 клеммы будут подвержены интенсивному износу.
Таким образом, необходимо создание устройства для настройки высоты в таком узле рельсового скрепления, а также, желательно, и ширины рельсовой колеи для исключения интенсивного износа бокового опорного изолятора.
Первым объектом изобретения является устройство для настройки высоты клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием, на котором установлен рельс, в узле рельсового скрепления, содержащее сменный держатель клеммы для замены первого держателя клеммы, проходящий снаружи вокруг контура анкера и образующий у задней части опорные поверхности для поддержания клеммы, а у передней части - плоскую переднюю стенку, проходящую по существу по всей высоте этого держателя и образующую сменный боковой опорный изолятор с электроизоляционной несущей поверхностью, проходящей по всей высоте передней стенки, которая выполнена с возможностью прохождения на высоту, соответствующую максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием; и сменный прижимной изолятор, который не приспособлен для удержания на пятке клеммы рельсового скрепления, а выполнен отдельно от сменного держателя клеммы, образуя электроизоляционный элемент для установки на клеммной опорной поверхности подошвы рельса, и имеет толщину, соответствующую высоте клеммной опорной поверхности рельса.
Вторым объектом изобретения является устройство для настройки высоты клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием, на котором установлен рельс, в узле рельсового скрепления, содержащее: сменный боковой опорный изолятор, выполненный с возможностью использования в таком узле рельсового скрепления вместо первого бокового опорного изолятора и имеющий проходящую вверх электроизоляционную несущую поверхность, примыкающую к подошве рельса на высоту, соответствующую максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием; сменный держатель клеммы для замены первого держателя клеммы, проходящий снаружи вокруг контура анкера, образующий у задней части опорные поверхности для поддержания клеммы и включающий в себя поверхности контакта под боковой опорный изолятор для размещения сменного бокового опорного изолятора; и сменный прижимной изолятор, который не приспособлен для удержания на пятке клеммы рельсового скрепления, а выполнен отдельно от сменного держателя клеммы, образуя электроизоляционный элемент для установки на клеммной опорной поверхности подошвы рельса, и имеет толщину, соответствующую высоте клеммной опорной поверхности рельса.
Сменный (более высокий) держатель клеммы предназначен для замены стандартного опорного держателя клеммы с целью образования более высокой несущей поверхности, а, следовательно, и более равномерного распределения нагрузки от рельса.
Устройство настройки в соответствии с изобретением может использоваться для вертикальной настройки рельса в узле скрепления, в котором установлены анкер и держатель клеммы стандартной высоты. Стандартный узел скрепления может быть преобразован для получения новой конструкции путем замены сменного держателя клеммы вместе со сменным прижимным изолятором только тогда и там, где необходима регулировка высоты. Как будет описано ниже, сменный держатель клеммы изменен так, чтобы боковой опорный изолятор был отделен от держателя клеммы, что позволяет выполнять боковую настройку.
Третьим объектом изобретения является способ настройки такого узла рельсового скрепления для изменения высоты клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием. Этот способ включает в себя изменение узла рельсового скрепления путем: удаления стандартного прижимного изолятора из узла рельсового скрепления и установки на клеммную опорную поверхность рельса сменного прижимного изолятора, не приспособленного для удержания на пятке клеммы, но имеющего электроизоляционный элемент, толщина которого соответствует высоте клеммной опорной поверхности рельса; удаления стандартного держателя клеммы из узла рельсового скрепления и замены его сменным держателем клеммы с выполненным с ним за одно целое или отдельно от него сменным боковым опорным изолятором с электроизоляционной несущей поверхностью, примыкающей к подошве рельса и проходящей вверх на высоту, соответствующую максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием, при этом указанный сменный держатель клеммы имеет поверхности контакта для взаимодействия со сменным боковым опорным изолятором.
В устройстве и способе настройки в соответствии с изобретением прижимной изолятор, удерживаемый на клемме рельсового скрепления, удаляется и заменяется новым компенсирующим высоту прижимным изолятором, который не удерживается клеммой. Кроме того, может быть использован один или несколько дополнительных прижимных изоляторов, каждый из которых образует электроизоляционный элемент, толщина которого отличается от толщины сменного прижимного изолятора и любого другого дополнительного прижимного изолятора. Самый тонкий прижимной изолятор (для использования на максимальной высоте регулировки) имеет электроизоляционный элемент по существу такой же толщины, как и стандартный прижимной изолятор.
Для регулировки высоты до определенного значения можно использовать существующую (или использовать новую) клемму рельсового скрепления стандартной конструкции. Например, можно использовать стандартную клемму (без прикрепленного прижимного изолятора) для регулировки высоты рельса в диапазоне 6-8 мм. Когда рельс регулируется по вертикали, клемма остается в статическом положении, а толщина добавляемой под рельс прокладки компенсируется посредством использования прижимного изолятора соответствующей толщины. Однако для установки на большую высоту следует использовать нестандартную в начальной конфигурации клемму рельсового скрепления, т.е. клемму, которая в отклоненном положении отличается от стандартной. В идеальном варианте конфигурация клеммы должна обеспечивать использование группы прижимных изоляторов, которые использовались для достижения первого более низкого диапазона регулировки, для достижения второго более высокого диапазона регулировки.
В частности, устройство настройки в соответствии с изобретением может содержать выполненную с возможностью бокового перемещения упругую сменную клемму рельсового скрепления, приспособленную для замены первой клеммы на анкере и имеющую пятку для опоры на клеммную опорную поверхность рельса с высотой относительно подрельсового основания, равной или меньшей максимально возможной высоты клеммной опорной поверхности рельса; при этом сменный прижимной изолятор имеет электроизоляционный элемент, толщина которого компенсирует разницу по высоте между пяткой сменной выполненной с возможностью бокового перемещения клеммы рельсового скрепления и клеммной опорной поверхностью рельса.
Способ в соответствии со вторым вариантом его осуществления, включает в себя этапы, на которых первую, выполненную с возможностью бокового перемещения упругую сменную клемму рельсового скрепления заменяют на анкере второй упругой сменной клеммой рельсового скрепления, выполненной с возможностью бокового перемещения и имеющей пятку для опоры на клеммную опорную поверхность рельса с высотой относительно подрельсового основания, равной или меньшей максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности рельса.
Боковую и вертикальную настройки осуществляют посредством комбинации группы компенсирующих высоту прижимных изоляторов с группой сопрягающихся боковых опорных изоляторов различной ширины. В частности, для настройки узла рельсового скрепления для изменения ширины железнодорожной колеи устройство для настройки содержит один или несколько дополнительных боковых опорных изоляторов с электроизоляционными несущими поверхностями, проходящими вверх между рельсом и несущей поверхностью анкера на такую же высоту, что и сменный боковой опорный изолятор, при этом один или каждый дополнительный боковой опорный изолятор имеет несущую поверхность, отличную по толщине от сменного бокового опорного изолятора и любого другого дополнительного бокового опорного изолятора.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1А и 1В показан известный узел рельсового скрепления, виды сбоку и в перспективе, соответственно;
на фиг. 2А и 2В - узел рельсового скрепления, представленный на фиг. 1А и 1В, приспособленный для регулирования высоты и бокового смещения с использованием средств настройки по первому варианту осуществления изобретения, виды сбоку и в перспективе, соответственно;
на фиг. 3А-3Е - сменный боковой опорный изолятор устройства для настройки, показанного на фиг. 2А и 2В, виды справа, спереди, сверху и в перспективе сверху и снизу, соответственно;
на фиг. 4А-4Е показан сменный держатель клеммы устройства для настройки, показанного на фиг. 2А и 2В, виды слева, сзади, сверху и в перспективе снизу и сверху, соответственно;
на фиг. 4F-4J - альтернативное выполнение сменного держателя клеммы, виды слева, сзади, сверху и в перспективе снизу и сверху, соответственно;
на фиг. 5А-5Е - первый тип сменного прижимного изолятора устройства для настройки, показанного на фиг. 2А и 2В, виды справа, спереди, сверху и в перспективе снизу и сверху, соответственно;
на фиг. 6А-6Е - второй тип сменного прижимного изолятора устройства для настройки, показанного на фиг. 2А и 2В, виды справа, спереди, сверху и в перспективе снизу и сверху, соответственно.
1
2
На фиг. 2А и 2В показано устройство для настройки в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, которое используются для регулировки узла рельсового скрепления, такого типа, как показано на фиг. 1А и 1В, с целью изменения высоты клеммной опорной поверхности 1А рельса 1 над подрельсовым основанием 2, на котором установлен рельс, и изменения ширины колеи. Это устройство содержит сменный боковой опорный изолятор 500В (на фиг. 2А показан вариант выполнения с более узким сменным боковым опорным изолятором 500В с левой стороны и более широким сменным боковым опорным изолятором 500В с правой стороны), сменный держатель 800 клеммы, сменный прижимной изолятор 600В (600С) и сменную клемму 300В рельсового скрепления для всех регулировок высоты, кроме очень незначительных, для которых пригодна стандартная клемма 3В рельсового скрепления. Высота клеммной опорной поверхности 1А рельса изменяется посредством добавления или удаления регулировочных прокладок 10 (на фиг. 2 не показаны) между подошвой рельса и упругой подрельсовой прокладкой 9, расположенной на подрельсовом основании 2 (в этом случае - бетонная шпала, но может быть деревянная шпала, подрельсовое основание или опорная плита).
1
n
1
n
1
2
Регулировку узла рельсового скрепления такого типа, как показано на фиг. 1, для изменения высоты клеммной опорной поверхности 1А рельса над подрельсовым основанием 2 (и для изменения ширины колеи) выполняют посредством изменения узла рельсового скрепления. Для этого удаляют стандартный прижимной изолятор 6 и размещают на клеммной опорной поверхности 1А рельса 1 сменный прижимной изолятор 600В (B-В) или 600С (C-С) соответствующего размера. Также удаляют стандартный держатель 8 клеммы и заменяют его сменным держателем 800 клеммы и сменным боковым опорным изолятором 500В (или 500В, 500В, если требуется также и боковая регулировка, как показано на фиг. 2А). Если требуемая регулировка высоты выходит за пределы определенного заданного диапазона, стандартная клемма 3В также заменяется выполненной с возможностью бокового перемещения сменной упругой клеммой 300В рельсового скрепления с пяткой 340В, выполненной с возможностью опоры на клеммную опорную поверхность 1А рельса, с высотой над подрельсовым основанием 2, равной или меньшей максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности 1А рельса. В других случаях клемма 300В по существу является такой же, как и клемма 3В.
На фиг. 3А-3Е показан сменный боковой опорный изолятор 500В для использования в устройстве для настройки в соответствии с изобретением. Сменный боковой опорный изолятор 500В предназначен для образования электроизоляционной несущей поверхности 501В, которая проходит вверх рядом с подошвой рельса 1 на высоту, соответствующую максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности 1А рельса над подрельсовым основанием 2. Верхний край несущей поверхности 501В сменного бокового опорного изолятора 500В имеет полку 5011В для удержания сменного прижимного изолятора 600В/600С. Несущая поверхность 501В имеет углубление 5012В, примыкающее к полке 5011В и предназначенное для размещения на ней установочной части (603В или 603С - фиг. 5 и 6) сменного прижимного изолятора 600В/600С. Задняя поверхность 502В бокового опорного изолятора с противоположной стороны от несущей поверхности 501В имеет установочный участок 5021В, 5022В, который совмещается с углублением на сменном держателе 800 клеммы.
1
n
1
n
Как показано на фиг. 4А-4Е, сменный держатель 800 клеммы выполнен из пластмассы и имеет первую (заднюю) часть 801, вторую (переднюю) часть 802, третью часть 803 и четвертую часть 804. Первая часть 801 образует клеммные опорные поверхности 801а для поддержания клеммы 3В (300В) рельсового скрепления. Вторая часть 802 имеет переднюю стенку для образования первой поверхности 8021 и противоположной второй поверхности 8022, при этом первая поверхность 8021 образует поверхности 8021а, 8021b контакта под боковой опорный изолятор для контакта с задней поверхностью 502В сменного бокового опорного изолятора 500В (В-В). Первая поверхность 8021 держателя 800 клеммы включает в себя углубление 8021с для размещения в нем сопрягающихся частей на задней поверхности 502В сменного бокового опорного изолятора 500В (B-В), а вторая поверхность 8022 держателя 800 клеммы предназначена для размещения на ней несущей поверхности 43 анкера 4В. Третья часть 803 держателя 800 клеммы имеет проем между первой и второй частями 801 и 802 для размещения анкера 4В. Четвертая часть 804 держателя 800 клеммы имеет уклон, способствующий деформации клеммы 3В (300В), когда она перемещается по подошве рельса.
1
2
n
1
2
n
1
2
n
Для изменения ширины железнодорожной колеи используют множество дополнительных боковых опорных изоляторов 500B, 500В, …, 500В (каждый из которых по существу идентичен по конструкции боковому опорному изолятору 500В и поэтому не изображен отдельно), которые предназначены для образования электроизоляционной несущей поверхности, проходящей вверх между подошвой рельса и несущей поверхностью 43 анкера 4В на такую же высоту, что и сменный боковой опорный изолятор 500В, но каждый дополнительный боковой опорный изолятор 500В, 500В, …, 500В имеет несущую поверхность, которая отличается по толщине от сменного бокового опорного изолятора 500В и любого другого дополнительного бокового опорного изолятора 500В, 500 В, …, 500В.
1
n
1
n
На фиг. 4F-4J показано альтернативное выполнение сменного держателя 800' клеммы. В отличие от сменного держателя 800 клеммы сменный держатель 800' клеммы не приспособлен для использования с отдельным боковым опорным изолятором для боковых регулировок, но пригоден для использования со сменным прижимным изолятором 600В (В-В) или 600С (С-С) и, при необходимости, со сменной рельсовой клеммой 300В, когда требуется регулировка по высоте. Сменный держатель 800' клеммы, выполненный из пластмассы, имеет первую (заднюю) часть 801, третью часть 803 и четвертую часть 804, которые по существу идентичны частям держателя 800 клеммы, и отличающуюся вторую (переднюю) часть 802'. Вторая часть 802' имеет переднюю стенку, образующую плоскую первую поверхность 8021', проходящую по существу по всей высоте и ширине держателя, и противоположную вторую поверхность 8022'. Первая поверхность 8021' предназначена для образования сменного бокового опорного изолятора с электроизоляционной несущей поверхностью, проходящей по существу по всей высоте и ширине первой поверхности 8021'. Первая поверхность 8021' проходит на высоту, соответствующую максимально возможной высоте клеммной опорной поверхности рельса над подрельсовым основанием.
Один или несколько дополнительных прижимных изоляторов образуют электроизоляционный элемент для его установки на клеммной опорной поверхности рельса подошвы рельса, при этом один или каждый дополнительный прижимной изолятор имеет электроизоляционный элемент, толщина которого отличается от толщины сменного прижимного изолятора и любого другого дополнительного прижимного изолятора.
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
Этот вариант выполнения предполагает использование сменного прижимного изолятора двух различных типов, при этом первый тип 600В, который показан на фиг. 5А-5Е, является конструкцией, выполненной с возможностью регулировки в большем диапазоне высот, а второй тип 600С, который показан на фиг. 6А-6Е, - конструкцией, выполненной с возможностью регулировки в меньшем диапазоне высот. Для выполнения других регулировок высоты используются один или несколько дополнительных прижимных изоляторов 600В, 600В, …, 600В первого типа и/или один или несколько дополнительных прижимных изоляторов 600С, 600С, …, 600С второго типа (каждый из которых практически идентичен по конструкции первому или второму прижимному изолятору 600В/600С и поэтому не показан отдельно). Каждый дополнительный прижимной изолятор 600 В, 600В, …, 600В (или 600С, 600С, …, 600С) образует электроизоляционный элемент для его установки на клеммной опорной поверхности рельса подошвы рельса, при этом толщина такого элемента отличается от толщины сменного прижимного изолятора 600В (600С) и другого дополнительного прижимного изолятора 600В, 600В, …, 600 В (или 600С, 600С, …, 600С).
1
2
n
Как показано на фиг. 5А-5Е, прижимной изолятор первого типа 600В (600 В, 600В, …, 600 В) имеет первую часть 601В, имеющую верхнюю клеммную контактную поверхностью 6011В и нижнюю поверхность контакта с рельсом; вторую часть 602В, которая проходит от центральной зоны первой части 601В и образует верхнюю направляющую поверхность 6021В клеммы, смежную с нижней поверхностью 6012В контакта с рельсом первой части 601В, и нижнюю опорную поверхность 6022В; и третью часть 603В с шириной как у второй части 602В, проходящую от нижней опорной поверхности 6022В второй части по существу перпендикулярно этой поверхности и сопрягающуюся с профилем подошвы рельса. Верхняя направляющая поверхность 6021В второй части 602В имеет уклон и проходит над полкой 5011В бокового опорного изолятора 500В, примыкая к уклону 804 держателя 800 клеммы. Предназначенная для контакта с рельсом внутренняя поверхность 6031В третьей части 603В соединена с нижней поверхностью 6012В контакта с рельсом первой части 601В у края этой поверхности 6012В так, что только центральная часть указанного края соединена с третьей частью 603В. Наружная боковая опорная контактная поверхность 6032В третьей части 603В расположена в углублении 5012В в поверхности 501В бокового опорного изолятора 500В.
1
2
n
1
2
n
Как показано на фиг. 6А-6Е, прижимной изолятор второго типа 600С (600С, 600С, …, 600C) очень похож на прижимной изолятор 600В за исключением того, что в нем отсутствует наклонная часть 602В. В частности, прижимной изолятор 600С (600С, 600С, …, 600С) содержит первую часть 601С, имеющую верхнюю клеммную контактную поверхность 6011С и нижнюю поверхность 6012С контакта с рельсом, и вторую часть 603С, проходящую от указанной нижней поверхности 6012С по существу перпендикулярно этой поверхности и сопрягающуюся с профилем подошвы рельса. Внутренняя поверхность 6031С контакта с рельсом второй части 603С соединена с нижней поверхностью 6012С первой части 601С у края этой поверхности 6012С так, что только центральная часть указанного края соединена со второй частью 603С. Наружная боковая опорная поверхность 6032С контакта расположена в углублении 5012В, выполненном в несущей поверхности 501В бокового опорного изолятора 500В.