УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПУТЕВОГО ДАТЧИКА К РЕЛЬСУ

Полезная модель относится к железнодорожной транспортной системе и предназначена для крепления путевых датчиков различного назначения к рельсу, например, для крепления датчика фиксации прохождения осей.
Основным требованием к такого рода устройствам является высокий уровень надежности в реальных условиях эксплуатации, то есть в условиях высоких вибрационных нагрузок, химических и атмосферных воздействий, таких как резкие температурные перепады, влажность, реагенты, смазочные составы. Например, согласно требованиям ОСТ 32.146-2000 «Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики» аппаратура классификационной группы МС5.1 должна сохранять устойчивость к механическим воздействиям при величине значений вибраций и одиночных ударов при 100 g на расстоянии 1 м от стыка в диапазоне частот от 5 Гц до 2 кГц.
Известны устройства для крепления путевого датчика к рельсу (RU 28663, МПК 7 B61L 1/16; RU 2093399, МПК 6 B61L 1/04, B61L 1/08 - прототип) на основе резьбовых соединений. Общим недостатком известных технических решений является то, что применение в резьбовых соединениях различного рода шайб, в том числе гроверов, не устраняет воздействия высокочастотных механических вибраций, что приводит к отвинчиванию гаек и, как следствие, к разрушению конструкции.
Применение в качестве демпфирующих элементов пластиковых или иных упругих прокладок решают задачу амортизации временно из-за потери демпфирующих свойств материалов при старении в реальных условиях эксплуатации от воздействия, например, температурных перепадов, агрессивности среды, солнечной радиации. Кроме того, при нормированном усилии затяжки гайки в резьбовом соединении при температурном перепаде из-за разных коэффициентов теплового расширения рельса и материалов конструкции
образуются микрозазоры между сопрягаемыми поверхностями, что при наличии вибраций приводит к дальнейшей потере динамической устойчивости конструкции. В частности, это явление происходит также при потере демпфирующих свойств прокладок.
Задачей заявляемого технического решения является улучшение эксплутационных характеристик устройства, а именно - повышение уровня надежности за счет повышения динамической устойчивости конструкции и упрощение технологии монтажа.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для крепления путевого датчика к рельсу, содержащем связанные с подошвой рельса две вертикальные пластины-стойки с опорной поверхностью для установочных элементов путевого датчика, в отличие от прототипа пластины-стойки соединены между собой ложементом, на котором установлен упруго-деформируемый элемент, контактирующий с нижней поверхностью путевого датчика, кроме того, на пластинах-стойках установлен демпфер, контактирующий с поверхностью сопряжения подошвы и шейки рельса.
Указанная задача достигается также тем, что:
- ложемент соединен с пластинами-стойками с помощью неразъемного соединения, в частности, с помощью сварного соединения;
- для опоры установочных элементов путевого датчика на пластинах-стойках выполнены горизонтально расположенные сквозные пазы, в частности, Г-образного профиля;
- упруго - деформируемый элемент выполнен в виде пластинчатой пружины -образного профиля в поперечном сечении;
- пластины - стойки выполнены цельно с основанием, охватывающим подошву рельса;
- демпфер выполнен в виде скобы, в частности, из прутка пружинной стали круглого сечения;
- демпфер установлен в пазе пластин-стоек, выполненным, в частности, сквозным на уровне боковой поверхности ложемента или глухим на наружной поверхности пластин-стоек;
- демпфер установлен в отверстие пластин-стоек, выполненным, в частности, сквозным на уровне боковой поверхности ложемента или глухим на наружной поверхности пластин-стоек.
Если в резьбовых соединениях основная нагрузка приходится на резьбовую поверхность, то в заявляемом устройстве она равномерно распределяется по демпферу и передается на пластины-стойки по нормали к образующей поверхности демпфера, распределяясь на вертикальную и горизонтальную составляющие. Таким образом, распределение нагрузки на конструкцию происходит по замкнутой схеме, что является основным условием повышения ее динамической устойчивости. Поглощающие свойства демпфера оптимизируются за счет материала демпфера, профиля и геометрической формы. Наиболее технологичным является вариант выполнения демпфера в виде скобы из прутка пружинной стали.
При установке концов демпфера в сквозные пазы или отверстия пластин-стоек с возможностью контакта с поверхностью полок ложемента или в ином варианте - в глухие пазы или отверстия - обеспечено ограничение перемещения демпфера относительно продольной оси рельса. Выбор вида вариантов установочных поверхностей зависит от технологических возможностей.
Наличие упруго-деформируемого элемента, установленного на ложементе и контактирующего с нижней поверхностью путевого датчика, дает возможность надежной фиксации датчика в горизонтальной плоскости и перемещению его по высоте при наезде реборды на датчик в случае образования наледи или износе рельса или колеса при малых скоростях движения (выезд со станции, торможение, маневры на путях, горках и в депо). Выполнение упруго-деформируемого элемента в виде пластинчатой пружины
-образного профиля в продольном поперечном сечении является оптимальным для восприятия вертикальных нагрузок на путевой датчик.
Наличие пазов различного профиля в качестве установочных поверхностей для путевого датчика, демпфера и подошвы рельса при высокой технологичности и простоте выполнения обеспечивает также дополнительную надежность конструкции.
На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - аксонометрическое изображение устройства.
Устройство для крепления путевого датчика к рельсу содержит две вертикальные пластины - стойки 1, связанные с подошвой 2 рельса 3. На опорной поверхности, например, паза 4 пластин - стоек с помощью установочных элементов 5 базируется путевой датчик 6. Пластины-стойки соединены между собой ложементом 7 с помощью неразъемного соединения, например, с помощью сварного соединения. На ложементе установлен упруго-деформируемый элемент 8 в виде пластинчатой пружины -образного профиля в поперечном сечении, контактирующей с нижней поверхностью путевого датчика 6. Кроме того, на пластинах стойках установлен демпфер 9, контактирующий с поверхностью сопряжения подошвы 10 и шейки 11 рельса 3.
Устройство работает следующим образом.
Две пластины - стойки 1, связанные ложементом 7 и демпфером 9, устанавливаются в вертикальном положении, охватывая нижним основанием подошву 2 рельса 3. Установка устройства на рельс производится подведением основания пластин-стоек под подошву рельса под углом, достаточным для продвижения под подошвой. Концом оснований захватывают противоположный край подошвы, устанавливают конструкцию в вертикальное положение и переводят демпфер в контакт с поверхностью сопряжения подошвы 10 и шейки 11 рельса, являющимся рабочим положением демпфера. В этом положении демпфер создает необходимое усилие прижатия, а при смещении демпфера под воздействием ударно - вибрационных нагрузок за
счет энергии сжатия происходит возврат демпфера в исходное рабочее положение. При установке путевого датчика 6 на опорную поверхность паза 4 пластин - стоек с помощью установочных элементов 5 упруго-деформируемый элемент 8 в контакте с нижней поверхностью датчика создает усилие, необходимое для фиксации путевого датчика при воздействии ударно-вибрационных нагрузок.
При реализации заявляемой совокупность признаков устройства за счет повышения динамической устойчивости конструкции решается задача улучшения эксплутационных характеристик устройства, заключающаяся в повышении уровня его надежности. Кроме того, как установка устройства, так и снятие его с рельса представляет собою простую технологию, значительно сокращающую время установки-снятия, что особенно важно при работе в тяжелых климатических условиях.