СОЕДИНИТЕЛЬ РЕЛЬСОВЫЙ РЕМОНТНЫЙ

Заявляемый объект относится к элементам электрических рельсовых цепей железнодорожного транспорта, в частности применим в качестве ремонтного устройства для восстановления электрического контакта между рельсовой накладкой и шейкой рельса.
Уровень развития техники в указанной области известен из авторского свидетельства СССР №1794706. Соединитель рельсовый устанавливается в пазухе между рельсовой накладкой и шейкой рельса, содержит токопроводящий и распорный элементы подвижно сочлененные между собой и фиксируемые в осевом направлении, дополнительным резьбовым соединением, при этом распорный элемент взаимодействует с внутренней поверхностью токопроводящего элемента и оба элемента ориентированы своими ветвями от торца рельсовой накладки.
Недостатком решения является низкая надежность и трудоемкость монтажа соединителя.
Техническим результатом заявляемого объекта является повышение надежности и снижение трудоемкости монтажа.
Это достигается тем, что:
а) токопроводящий элемент в областях контактирования с шейкой рельса и рельсовой накладкой снабжен шабрующими элементами, выполненными из материала, твердость и предел прочности которого выше твердости и предела прочности материалов рельса и рельсовой накладки, преимущественно выполненными (шабрующие элементы) из твердосплавного материала (это повышает надежность);
б) ориентация токопроводящего элемента в пазухе выполнена так, что его сторона, содержащая шабрующие элементы обращена в сторону торца рельсовой накладки (это облегчает монтаж и удобство для наблюдения).
Кроме того, это достигается тем, что:
а) распорный элемент содержит устройство регулирования усилия взаимодействия шабрующих элементов с шейкой рельса и рельсовой накладкой (что повышает надежность);
б) шабрующие элементы выполнены путем отгиба лепестков на концах токопроводящего элемента (что облегчает монтаж);
в) токопроводящий элемент снабжен упругодеформируемыми опорами, взаимодействующими с шейкой рельса и рельсовой накладкой (что повышает надежность).
На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 - вариант его исполнения, на фиг.3 и 4 - варианты исполнения шабрующих элементов, на фиг.5 - вариант исполнения устройства с опорами (для случая продолжительного срока эксплуатации изделия).
Соединитель устроен следующим образом. Он располагается в пазухе 1 между шейкой 2 рельса и рельсовой накладкой 3 и состоит из токопроводящего элемента
4 и распорного элемента 5, которые подвижно (в осевом направлении, т.е. вдоль пазухи) сочленены (распорный элемент расположен внутри токопроводящего элемента) между собой и фиксируемы, т.е. имеют совместное средство 6 фиксации взаимного положения. Например, таким средством фиксации может быть следующее: винт 7 закреплен на токопроводящем элементе, проходит сквозь распорный элемент и снабжен гайкой 8. Токопроводящий элемент снабжен шабрующими (шабер - это лезвие, осуществляющее микрорезание) элементами 9. Они могут быть накладными, позиция 10, например, припаянными, или являться частью, позиция 11, токопроводящего элемента, например, их можно получить путем отгиба конца 12 токопроводящего элемента.
Так как при работе соединителя шабрующие элементы 9 должны будут соединить металл шейки рельса с металлом рельсовой накладки, то шабрующим элементам необходимо либо внедриться в эти металлы сквозь слой ржавчины 13, либо хотя бы. удалить (проколоть) эту ржавчину. Для этого материал шабрующих элементов должен быть твердым и прочным, по крайней мере его твердость и предел прочности должен быть выше твердости и предела прочности материалов рельса и рельсовой накладки. Для этого удобны твердосплавные материалы.
Токопроводящий элемент (и распорный элемент) ориентирован в пазухе так, что его сторона, содержащая шабрующие элементы, была хорошо видна, т.е. была обращена в сторону торца 14 рельсовой накладки и для удобства монтажа была близко расположена к торцу 14.
Для удобства монтажа рельсовый соединитель может быть снабжен стопором 15, взаимодействующим с торцем 14 накладки.
Работает соединитель следующим образом. При выдвинутом распорном элементе 5 соединитель вставляют в пазуху 1 со стороны торца 14 рельсовой накладки 3 (или вставляют два соединителя с противоположных торцев рельсовой накладки, т.е. с двух ее сторон). Затем распорный элемент начинают перемещать (например, путем вращения гайки 8 средства фиксации 6 на винте 7) до тех пор, чтобы распорный элемент разжал токопроводный элемент и его шабрующие элементы продавив ржавчину 13 внедрились в металл шейки рельса и рельсовой накладки. В этом случае электрический ток из рельса через шабрующие элементы и токопроводный элемент протекает в рельсовую накладку (или наоборот). Это позволяет восстановить работу электрической рельсовой цепи. В таком положении соединитель рельсовый может находиться некоторое время, т.е. до ремонта рельсового стыка.
Соединитель извлекают либо при разборке рельсового стыка (снимается рельсовая накладка) либо при отвинчивании гайки 8.
На фиг.1 представлен вариант, когда распорный элемент снабжен средством фиксации с регулированием усилия взаимодействия шабрующих элементов с рельсом и накладкой.
Однако в этом не всегда есть необходимость. Например, при малой толщине слоя ржавчины в этом нет необходимости. В этом случае средство фиксации может быть проще, например, в виде отгибов 15 концов токопроводящего элемента и стопорных канавок 16 в теле распорного элемента. При таком исполнении фиксацию можно производить путем удара молотком по торцу 17 распорного
элемента (особо удобно, если соединитель упирается в рельсовый болт 18). Удаление соединителя можно производить зацепом, вводимым через отверстие 19 стопорного элемента.
В тех случаях, когда слой ржавчины на рельсе и накладке незначителен в качестве шабрующего элемента можно использовать грань 20 лепесткового отгиба 12 токопроводного элемента либо путем размещения шабрующего элемента (например, твердосплавной вставки 21) на отгибе, что позволяет более удачно использовать упругие свойства материала электропроводного элемента.
При необходимости жесткой фиксации грани в рабочем положении распорный элемент может быть снабжен упором 22.
С позиций технологического удобства торец 17 распорного элемента целесообразно покрасить в яркий (оранжевый, желтый красный, белый) цвет. Это позволяет легко фиксировать наличие в стыке соединителя ремонтного, исключит его забывание и позволит своевременно удалять его.
Технические и организационные особенности эксплуатации рельсовой цепи могут не позволить в короткий срок (1-3 дня) осуществить ремонт рельсового стыка и удалить с него соединитель ремонтный. В этом случае состояние окружающей среды может привести к образованию окислов в точках контакта шабрующих элементов с рельсом и накладкой, что приведет к росту величины электросопротивления в стыке и может привести к сбою в работе рельсовой цепи.
Чтобы это исключить необходимо либо вновь еще более сильно разжимать распорным элементом шабрующие элементы либо обеспечить микроперемещения шабрующих элементов в зонах их контакта с рельсом и накладкой для удаления образующихся окислов. Более выгодно последнее. Тем более, что при прохождении подвижного состава через стык колебания рельса и рельсовой накладки не равны друг другу по амплитуде в вертикальной плоскости и по направлению рельса. Это можно использовать для шабрения, но в этом случае необходимо положение соединителя зафиксировать (исключить его качание В при перемещении П рельса) относительно рельсовой накладки (это перемещение может быть вызвано в том числе и тепловыми деформациями рельса даже при отсутствии движения подвижного состава). Для фиксирования положения соединителя он (или его токопроводящий элемент) может быть снабжен опорами 23, взаимодействующими с шейкой рельса и рельсовой накладкой. В крайнем случае (для облегчения монтажа соединителя) достаточно только опоры, взаимодействующей с шейкой рельса.
Работа такого соединителя аналогична работе описанного выше устройства, однако отличие в том, что в результате перемещения П рельса шабрующий элемент будет осуществлять микрорезание и зачищать в месте контакта металл от образующихся окислов.