РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ

Область техники
Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути и может быть использована для прикрепления рельсов к железобетонным или полимербетонным подрельсовым основаниям, в частности шпалам.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известно рельсовое скрепление (см. аналог - RU 79103, кл. Е01В 9/46, публ. 20.12.2008), содержащее подкладку с крепежными отверстиями под элементы крепления подкладки к шпале с двумя боковыми упорами, расстояние между которыми больше ширины подошвы рельса, клеммно-болтовое крапление рельса к подкладке и регулирующий элемент, установленный с одной стороны рельса с возможностью переустановки его на другую сторону и закрепления посредством клеммно-болтового крепления. Упомянутый регулирующий элемент состоит, по меньшей мере, из двух пластин, каждая из которых имеет выемку прямоугольной формы. Данная конструкция направлена на обеспечение стабильного положения рельсовой колеи.
Недостатком вышеописанного рельсового скрепления является его сложность, обусловленная большим количеством деталей, снижающих технологичность сборки и усложняющих обслуживание рельсового скрепления.
В качестве ближайшего аналога (см. RU 86955, кл. Е01В 9/00, публ. 20.09.2009) выбрано рельсовое скрепление, содержащее подкладку, выполненную цельной деталью с двумя наклонными боковинами, двумя подклеммными участками, между которыми расположен подрельсовый участок, ограниченный двумя поперечными выступами; подрельсовую прокладку, установленную на подрельсовом участке подкладки; нашпальную прокладку, выполненную из двух частей; две В-образные в плане пружинные клеммы для установки на вышеупомянутые подклеммные участки подкладки и оказания давления на нижний участок рельса; крепежные элементы; прижимные элементы для взаимодействия с концевыми участками клеммы, выполненные с двумя радиусными канавками и сквозным отверстием. Подкладка установлена на двух частях нашпальной прокладки, в свою очередь размещенных в ответном им углублении шпалы. Рельс установлен на подрельсовой прокладке, расположенной на подрельсовом участке подкладки. Подкладка соединена со шпалой посредством крепежных элементов, оказывающих давление через прижимные элементы на концевые участки клемм. При этом пружинные клеммы, размещенные на подклеммных участках подкладки, своим центральным участком оказывают давление на нижний участок рельса, поджимая его подошву через подрельсовую прокладку и подкладку к шпале. Вышеописанная конструкция направлена на повышение эксплуатационных качеств ранее известных рельсовых скреплений.
Недостатком вышеописанного рельсового скрепления является его сложность, обусловленная большим количеством деталей, что снижает технологичность сборки узла, а также его обслуживание. Также эта конструкция не позволяет осуществлять визуальный контроль правильной сборки скрепления и нормативной затяжки крепежных элементов. Неправильное, т.е. не проектное положение пружинных клемм в условиях многократных динамических нагрузок может привести к нарушению конструкции узла рельсового скрепления, тем самым вызвать, например уширение колеи, что снижает безопасность грузопассажирских перевозок.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели направлена на упрощение конструкции рельсового скрепления, которое было бы лишено указанных выше недостатков, что позволит повысить его эксплуатационные качества и облегчит обслуживание.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного рельсового скрепления заключается в упрощении изготовления узла, в повышении технологичности его сборки, в обеспечении правильного позиционирования клемм и крепежных элементов, в повышении надежности и долговечности рельсового скрепления, а также облегчения его обслуживания в процессе эксплуатации.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели рельсового скрепления, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом, представлена в независимом пункте формулы полезной модели.
Сущность полезной модели заключается в том, что рельсовое скрепление содержит подкладку, выполненную цельной деталью с двумя подклеммными участками, между которыми расположен подрельсовый участок, ограниченный двумя поперечными выступами, подрельсовую прокладку для установки на вышеупомянутый подрельсовый участок, две клеммы для установки на вышеупомянутые подклеммные участки и оказания давления на нижний участок рельса, крепежные элементы для соединения подкладки через крепежные отверстия подклеммных участков со шпалой, причем каждый подклеммный участок подкладки снабжен двумя по существу зеркально отраженными продольными выступами, приближенными в плане к L-образной форме, ограничительными выступами, расположенными рядом с крепежным отверстием для ограничения усилия прижатия крепежного элемента, при этом первый ограничительный выступ расположен напротив второго ограничительного выступа и между упомянутыми продольными выступами с образованием свободных зон W для размещения концевых участков клеммы, а второй ограничительный выступ расположен со стороны поперечного выступа подкладки.
Первый ограничительный выступ подклеммного участка подкладки снабжен дугообразным участком, расположенным вдоль края крепежного отверстия.
Первый ограничительный выступ подклеммного участка подкладки может быть выполнен в плане Н-образной формы.
Первый ограничительный выступ подклеммного участка подкладки может быть выполнен в плане М-образной формы.
Первый ограничительный выступ подклеммного участка подкладки может быть выполнен в плане П-образной формы с дугообразно вогнутой перемычкой.
Второй ограничительный выступ подклеммного участка подкладки может быть выполнен в плане П-образной формы с двумя концевыми участками, расположенными рядом с крепежным отверстием и связанными друг с другом перемычкой, соединенной с поперечным выступом.
Каждая из клемм выполнена в плане В-образной формы и образована центральным участком, двумя скругленными участками, продолжением которых являются прямолинейные концевые участки, направленные к упомянутому центральному участку.
Укороченный концевой участок каждого продольного выступа подкладки может быть загнутым по дуге окружности.
В каждом подклеммном участке подкладки продольные выступы соединены с поперечным выступом и уменьшены по высоте по направлению к боковому участку подкладки.
Поперечный выступ подкладки может быть выполнен с боковыми вырезами, образующими уступы.
С тыльной стороны подкладки может быть выполнено множество выемок, образующих продольные и поперечные ряды.
Подкладка рельсового скрепления может быть выполнена из полиамида-6 со стеклонаполнением.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". При этом промышленный выпуск полезной модели возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий и материалов.
Сущность технического решения поясняется фигурами:
фиг.1 - изображено рельсовое скрепление;
фиг.2 - изображено сечение А-А фиг.1;
фиг.3 - изображена взрыв-схема фиг.1;
фиг.4 - изображена подкладка рельсового скрепления.
На вышеуказанных фигурах изображены:
1 - подкладка;
2 - боковина подкладки;
3 - подклеммный участок подкладки;
4 - подрельсовый участок подкладки;
5 - поперечный выступ подкладки;
5а - центральная часть поперечного выступа;
5b - боковой уступ поперечного выступа;
6 - подрельсовая прокладка;
7 - клемма;
7а - центральный участок клеммы;
7b - скругленный участок клеммы;
7с - концевой участок клеммы;
8 - крепежный элемент;
9 - крепежное отверстие;
10 - шпала;
10а - участок шпалы;
11 - продольный выступ подкладки;
11а - удлиненный участок продольного выступа;
11b - укороченный участок продольного выступа;
12 - боковой участок подкладки;
13 - первый ограничительный выступ;
13а - элемент первого ограничительного выступа;
13b - перемычка первого ограничительного выступа;
14 - второй ограничительный выступ;
14а - элемент второго ограничительного выступа;
14b - перемычка второго ограничительного выступа;
15 - нижние выступы подкладки;
16 - выемки;
17 - шайба;
18 - рельс;
18а - подошва рельса;
18b - нижний участок рельса;
19 - дюбель.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание рельсового скрепления носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Рельсовое скрепление (см. фиг.1-4) содержит: подкладку 1, выполненную цельной деталью с двумя наклонными боковинами 2, двумя подклеммными участками 3, между которыми расположен подрельсовый участок 4, ограниченный двумя поперечными выступами 5; подрельсовую прокладку 6 для установки на подрельсовый участок 4 подкладки 1; две клеммы 7, выполненные пружинными и предназначенные для установки на подклеммные участки 3 подкладки 1; два крепежных элемента 8 для соединения подкладки 1 через крепежные отверстия 9 подклеммных участков 3 со шпалой 10.
Каждая из клемм 7 рельсового скрепления образована центральным участком 7а, двумя скругленными участками 7b, продолжением которых являются прямолинейные концевые участки 7 с, направленные к упомянутому центральному участку 7а. Преимущественным вариантом является изготовление клеммы 7 в плане В-образной формы из металлического прутка (см. фиг.1).
Каждый подклеммный участок 3 подкладки 1 снабжен двумя по существу зеркально отраженными продольными выступами 11, каждый из которых приближен в плане к L-образной форме и образован удлиненным 11а и укороченным 11b участками, последний из которых выполнен загнутым, преимущественно, по дуге окружности в соответствии с ответным ему скругленным участком 7b клеммы 7 (см. фиг.1, 4). Таким образом, продольный выступ 11 по существу повторяет форму ответных ему вышеописанных участков 7b и 7с клеммы 7, что упрощает позиционирование упомянутой клеммы 7 на подклеммном участке 3 подкладки 1. Каждый продольный выступ 11 соединен с поперечным выступом 5 и уменьшен по высоте по направлению к боковому участку 12 подкладки 1, выполненным выступающим вверх.
Каждый поперечный выступ 5 подкладки 1 содержит центральную часть 5а, ограниченную боковыми уступами 5b и охваченную центральным участком 7а клеммы 7.
Каждый подклеммный участок 3 подкладки 1 снабжен ограничительными выступами, расположенными рядом с крепежным отверстием 9 для ограничения усилия прижатия клеммы 7 к нижнему участку рельса 18b. Первый ограничительный выступ 13 сформирован напротив второго ограничительного выступа 14 и размещен между продольными выступами 11 подклеммного участка 3 с образованием свободных зон W для установки концевых участков 7с клеммы 7. Второй ограничительный выступ 14 расположен со стороны поперечного выступа 5 подкладки 1.
Первый ограничительный выступ 13 выполнен цельным и образован двумя элементами 13а, расположенными на расстоянии друг от друга и соединенными друг с другом перемычкой 13b, максимально приближенной к краю крепежного отверстия 9 (см. фиг.4).
Преимущественным вариантом является выполнение перемычки 13b дугообразной формы, т.е. соответствующей форме края крепежного отверстия 9. Первый ограничительный выступ 13 может быть выполнен в плане Н-образной или М-образной, или П-образной формы, при этом важно, чтобы перемычка 13b была максимально приближена к краю крепежного отверстия 9. При выполнении первого выступа 13 в плане П-образной или М-образной формы перемычка 13b может быть выполнена дугообразно вогнутой, например, как изображено на фиг.4.
Второй ограничительный выступ 14 каждого подклеммного участка 3 подкладки 1 может быть образован одним элементом 14а или двумя элементами 14а, соединенными с поперечным выступом 5. Преимущественным вариантом является выполнение второго ограничительного выступа 14 в плане П-образной формы, образованной двумя элементами 14а, соединенными друг с другом перемычкой 14b, соединенной с поперечным выступом 5, при этом концевые участки элементов 14а расположены рядом с крепежным отверстием 9 (см. фиг.4).
С тыльной стороны подкладки 1 сформированы: нижние выступы 15, ограничивающие смещение подкладки 1 вдоль шпалы 10; множество выемок 16, образующих продольные и поперечные ряды или расположенные хаотично.
Подкладка 1 может быть выполнена из полиамида-6 со стеклонаполнением.
Подрельсовая прокладка 6 может быть выполнена в поперечном сечении П-образной формы и иметь локальные выступы и впадины. Подрельсовая прокладка 6 может быть выполнена литьем под давлением из термоэластопласта, или резины, или пластических масс, или полимерного композита, или другого материала. В рельсовом скреплении подрельсовая прокладка 6 выполняет функцию амортизатора.
В качестве крепежных элементов 8 могут быть использованы шурупы или закладные болты или другие элементы, выполняющие ту же самую функцию, на которых установлены уплощенные элементы, в частности шайбы 17 (см. фиг.2, 3).
В конструкции верхнего строения железнодорожного пути (см. фиг.1, 2) подкладка 1 установлена в ответном ей участке 10а шпалы 10, при этом на подрельсовом участке 4 установлена подрельсовая прокладка 6, на которую опирается рельс 18. Прижатие подошвы 18а рельса 18 (через подрельсовую прокладку 6 и подкладку 1) к шпале 10 обеспечивает клемма 7, охватывающая центральную часть 5а поперечного выступа 5 подкладки 1 и перекрывающая часть нижнего участка 18b рельса 18, при этом концевые участки 7 с клеммы 7 располагаются в свободных зонах W рядом с первым 13 и вторым 14 ограничительными выступами. Соединение подкладки 1 со шпалой 10 обеспечивает крепежный элемент 8, установленный в крепежном отверстии 9 подклеммного участка 3 и ввернутый в установленный в шпале 10 дюбель 19. Усилие Р прижатия крепежного элемента 8 передается через шайбу 17 на концевые участки 7 с клеммы 1 и далее через центральный участок 7а клеммы 7 на нижний участок 18b рельса 18, при этом первый 13 и второй 14 ограничительные выступы ограничивают упомянутое усилие Р прижатия.
В конкретном примере соединение подкладки 1 со шпалой 10 обеспечивают два крепежных элемента 8, а крепление рельса 18 к шпале 10 обеспечивают две клеммы 7, расположенные с противоположных сторон рельса 18.
Все вышеописанные детали рельсового скрепления могут быть изготовлены по существующей отработанной технологии, в том числе и в массовом производстве.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного рельсового скрепления заключается в упрощении изготовления узла, в повышении технологичности его сборки, в обеспечении правильного позиционирования клемм 7 и крепежных элементов 8, в повышении надежности и долговечности рельсового скрепления, а также облегчения его обслуживания в процессе эксплуатации.