РЕЛЬСОВЫЙ ПЕРЕХОДНОЙ СТЫК
RAIL JOINT

Настоящее изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к рельсовым переходным стыкам, предназначенным для соединения трамвайных  и железнодорожных путей, а также способам изготовления упомянутых стыков [E01B 11/04, E01B 11/16].
Из уровня техники известна НАКЛАДКА СТЫКОВАЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ [RU2357034C2, опубл.: 27.05.2009], соединяющая отдающий и принимающий рельсы железной дороги с образованием рельсового стыка и выполненная из двух частей, соединение одной из которых с рельсом выполнено неразъемным (во втором варианте -  с гарантированным натягом). В первом варианте соединение является заклепочным или сварным. Способ применения накладки стыковой, включающий ее крепление к шейкам отдающего и принимающего рельсов, заключается в том, что для крепления применяется накладка стыковая, выполненная из двух частей, соединение одной из которых с рельсом исполнено неразъемным или с гарантированным натягом.
Недостатком аналога является невозможность унифицировать его применение для соединения рельсов различной конфигурации, в частности, для соединения трамвайных и железнодорожных рельсов, а также невозможность регулировки ходовой поверхности катания рельсов как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях.
Наиболее близким по технической сущности является ПЕРЕХОДНОЙ СТЫК РЕЛЬСОВ [АЛЬБОМ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНСТРУКЦИЙ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ // ОАО «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.tdesant.ru/info/item/131#Par8 (дата обращения 17.03.2022)], предназначенный для применения на участках пути, где стыкуются разнотипные железнодорожные рельсы, а также однотипные железнодорожные рельсы, имеющие различный вертикальный износ. Известный переходной стык рельсов содержит левую накладку переходную, правую накладку переходную, выполненные с возможностью крепления к оконечным участкам разнотипных рельсов, формирующих одну нить, посредством болтового соединения. Каждая из левой и правой накладок переходных содержит основание, среднюю часть и верхнюю часть, причем средняя часть выполнена с утоньшением относительно основания и верхней части, а верхняя часть содержит радиальный скос.
Основной технической проблемой прототипа является расположение на боковых сторонах оконечных участков разнотипных рельсов переходных накладок, выполненных цельными и содержащими радиальный скос в своей верхней части, что обуславливает:
- невозможность регулирования ходовой поверхности катания рельсов как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях;
- скопление в радиальном скосе верхней части накладок переходных влаги в процессе эксплуатации стыка;
- пониженную технологичность изготовления стыка за счет указанного радиального скоса;
- невозможность использования стыка для соединения несоосных рельсов различного поперечного сечения, в частности, рельсов трамвайных, содержащих продольный желоб, и рельсов железнодорожных, содержащих подошву и головку рельса.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик рельсового переходного стыка, соединяющего трамвайные и железнодорожные рельсы, за счет обеспечения удаления влаги с поверхности стыка с одновременным обеспечением повышения технологичности изготовления рельсового переходного стыка.
Указанный технический результат достигается за счет того, что рельсовый переходной стык, выполненный в виде набора накладок, одна из частей каждой из которых выполнена по толщине больше другой с возможностью совмещения головок трамвайных и железнодорожных рельсов путем монтажа рельсового переходного стыка с двух сторон примыкающих оконечных участков упомянутых рельсов, отличающийся тем, что высота накладки и углы наклона ее верхней и нижней граней выполнены с возможностью обеспечения притертого соединения накладки к рельсам между их подошвами и головками; а в верхней части накладки, монтируемой с наружной стороны железнодорожного и трамвайного рельсов, и в верхней части накладки, монтируемой с внутренней стороны железнодорожного рельса, выполнены фаски с возможностью отвода воды с поверхностей выступающих граней накладок, при этом верхние ребра фасок прилегают к нижним частям головок рельс; причем каждая из накладок выполнена с возможностью размещения между накладкой в ее верхней части и нижней частью головки рельса регулирующей планки.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показан общий вид рельсового переходного стыка в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления заявленного изобретения.
На фиг. 2 показан разрез А – А с общего вида в соответствии с фиг. 1.
На фиг. 3 показан разрез Б – Б с общего вида в соответствии с фиг. 1.
На фигурах обозначено: 1 – первая накладка, 2 – вторая накладка, 3 – третья накладка, 4 – четвертая накладка, 5 – железнодорожный рельс, формирующий первую нить рельсов, 6 – трамвайный рельс, формирующий первую нить рельсов, 7 – железнодорожный рельс, формирующий вторую нить рельсов, 8 – трамвайный рельс, формирующий вторую нить рельсов, 9 – болтовое соединение, 10 – стыковой болт, 11 – гайка, 12 – пружинная шайба, 13 – шайба, 14 – фаска, 15 – регулирующая планка.
Осуществление изобретения.
В преимущественном варианте осуществления изобретения рельсовый переходной стык, соединяющий трамвайные и железнодорожные рельсы, содержит первую накладку 1, вторую накладку 2, третью накладку 3 и четвертую накладку 4.
Первая накладка 1 и вторая накладка 2 размещены вдоль профилей оконечных участков железнодорожного рельса 5 и трамвайного рельса 6, образующих первую нить рельсов.
Третья накладка 3 и четвертая накладка 4 размещены вдоль профилей оконечных участков железнодорожного рельса 7 и трамвайного рельса 8, образующих вторую нить рельсов.
Накладки 1, 2, 3, 4 выполнены из стали.
Каждая из накладок 1, 2 визуально состоит из двух частей, одна из которых монтируется к профилю оконечного участка железнодорожного рельса 5, а другая – к профилю оконечного участка трамвайного рельса 6, при этом часть накладки 1, которая монтируется к профилю трамвайного рельса 6, выполнена по толщине больше части накладки 1, которая монтируется к профилю железнодорожного рельса 5, а часть накладки 2, которая монтируется к профилю трамвайного рельса 6, выполнена по толщине меньше части накладки 1, которая монтируется к профилю железнодорожного рельса 5, образуя на переходе выступы, равные по высоте величине смещения шеек упомянутых рельс 5 и 6 при совмещении их подошв и головок.
Каждая из накладок 3, 4 визуально состоит из двух частей, одна из которых монтируется к профилю оконечного участка железнодорожного рельса 7, а другая – к профилю оконечного участка трамвайного рельса 8, при этом часть накладки 3, которая монтируется к профилю трамвайного рельса 8, выполнена по толщине больше части накладки 3, которая монтируется к профилю железнодорожного рельса 7, а часть накладки 4, которая монтируется к профилю трамвайного рельса 8, выполнена по толщине меньше части накладки 8, которая монтируется к профилю железнодорожного рельса 7, образуя на переходе выступы равные по высоте величине смещения шеек упомянутых рельс 7 и 8 при совмещении их подошв и головок.
Накладки 1, 2 прикреплены к профилям оконечных участков железнодорожного рельса 5 и трамвайного рельса 6, также как накладки 3,4 прикреплены к профилям оконечных участков железнодорожного рельса 7 и трамвайного рельса 8 посредством болтовых соединений 9.
Каждое из болтовых соединений 9 содержит стыковой болт 10 с гайкой 11, пружинной шайбой 12 и шайбой 13.
Каждое из болтовых соединений 9 выполнено таким образом, чтобы соответствовать отверстиям на железнодорожных и трамвайных рельсах.
На каждой из первой и второй нитей железнодорожных и трамвайных рельсов предусмотрено по четыре болтовых соединения 9.
Также, каждая из накладок 1, 2, 3, 4 содержит четыре отверстия под болтовые соединения 9 с шагом, соответствующим стандартным отверстиям на рельсах.
Первая накладка 1 прилегает своим утолщением к профилю трамвайного рельса 6 так, чтобы выступ первой накладки 1 размещался по направлению внутрь первой нити рельсов с упором выступа в торец железнодорожного рельса 5.
Вторая накладка 2 прилегает своим утолщением к профилю железнодорожного рельса 5 так, чтобы выступ второй накладки 2 размещался по направлению внутрь первой нити рельсов с упором выступа в торец трамвайного рельса 6.
Третья накладка 3 прилегает своим утолщением к профилю трамвайного рельса 8 так, чтобы выступ третьей накладки 3 размещался по направлению внутрь второй нити рельсов с упором выступа в торец железнодорожного рельса 7.
Четвертая накладка 4 прилегает своим утолщением к профилю железнодорожного рельса 7 так, чтобы выступ четвертой накладки 4 размещался по направлению внутрь второй нити рельсов с упором выступа в торец трамвайного рельса 8.
Выступы накладок 1, 2, 3, 4 выполнены преимущественно одинаковой толщины.
Таким образом, выступы первой и второй накладок 1 и 2 и выступы третьей и четвертой накладок 3 и 4 компенсируют несоосность шеек рельс первой и второй нитей железнодорожных 5, 7 и трамвайных 6, 8 рельсов соответственно.
Высота накладок 1-4 и углы наклона их верхних и нижних граней выполнены с возможностью образования форм накладок 1-4 в месте примыкания к рельсам 5-8 повторяющими форму рельс 5-8 для обеспечения притертого соединения упомянутых накладок 1-4 к рельсам 5-8 между их подошвами и головками.
В верхних наружных частях накладок 1, 3, монтируемых с наружной стороны железнодорожных 5, 7 и трамвайных 6, 8 рельсов, и в верхней части накладок 2, 4, монтируемых с внутренней стороны железнодорожных рельсов 5, 7, выполнены фаски 14 с возможностью отвода воды с поверхностей выступающих граней упомянутых накладок 1-4, при этом верхние ребра фасок 14 прилегают к нижним частям головок упомянутых рельсов 5-8.
Упомянутая фаска 14 выполнена, преимущественно, под углом 45 градусов.
Накладки 1-4 спроектированы под номинальный размер рельсов 5, 6, 7, 8. В случае отклонения размеров рельсов от номинала, но находящихся в допуске, для точной сборки стыка (совпадения поверхности катания рельсов), предусмотрена возможность размещения в не выходящем за пределы головки рельса зазоре, образованном за счет отклонения размеров рельса от номинала между накладкой и шейкой рельса, регулирующей планки 15.
Регулирующие планки 15 выполнены из стали.
Упомянутые регулирующие планки 15 позволяют выровнять поверхность катания рельсов в горизонтальной и вертикальной плоскости, что, в свою очередь, позволяет стыковать рельсы, с отклонением от номинальных размеров, но находящиеся в допуске изготовления.
Каждую из накладок 1, 2, 3, 4 изготавливают фрезерованием. Фрезерование позволяет повысить точность изготовления накладок и их прочность.
Также, в другом варианте осуществления изобретения каждую из накладок 1, 2, 3, 4 изготавливают литьем.
Рельсовый переходной стык используют следующим образом.
Рельсовый переходной стык собирается на две нити рельсов, взаимозаменяемости между двумя половинами соединения нет.
Трамвайные рельсы 6, 8 и железнодорожные рельсы 5, 7 стыкуются посредством накладок 1, 2, 3, 4 с помощью стандартных болтов 10 с гайкой 11, пружинной шайбой 12 и шайбой 13. Поверхности накладок 1, 2, 3, 4 совпадают с профилями рельсов 5, 6, 7, 8. Накладки 1, 2, 3 и 4 выполнены таким образом, что часть накладки стыкуется с трамвайным рельсом, а часть стыкуется с железнодорожным рельсом. Таким образом, можно стыковать железнодорожные рельсы типа Р65 или Р50 с трамвайными рельсами типа РТ62, Ri60, Тв65, Ri62R1, РТ62Е, незначительно меняя конструкции накладок в соответствии с конкретными стыкуемыми рельсами. Накладки 1-4 спроектированы под номинальный размер рельсов. В случае отклонения размеров рельсов от номинала, но находящихся в допуске, для точной сборки стыка (совпадения поверхности катания рельсов), предусмотрены регулирующие планки. Планки позволяют регулировать поверхности катания рельсов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, добиваясь совпадения поверхности катания.
Технический результат изобретения – улучшение эксплуатационных характеристик рельсового переходного стыка за счет обеспечения удаления влаги с поверхности стыка с одновременным обеспечением повышения технологичности изготовления стыка трамвайных и железнодорожных рельсов достигается за счет обеспечения притертого соединения накладок 1-4 к рельсам 5-8 путем выполнения накладок 1-4 высотой и углами наклона их верхних и нижних граней формой, повторяющей форму рельс 5-8 в месте их примыкания между подошвами и головками рельс 5-8, выполнения в верхних наружных частях накладок 1, 3, монтируемых с наружной стороны железнодорожных 5, 7 и трамвайных 6, 8 рельсов, и в части накладок 2, 4, монтируемых с внутренней стороны железнодорожных рельсов 5, 7, фасок 14, верхние ребра которых прилегают к нижним частям головок упомянутых рельсов 5-8, обеспечивающих удаление с накладок 1-4 влаги с целью избегания ее скопления. Кроме того, само соединение трамвайных и железнодорожных рельсов и компенсация их несоосности, то есть несоосности рельсов различного поперечного сечения, в частности, рельсов трамвайных, содержащих продольный желоб, и рельсов железнодорожных, содержащих подошву и головку рельса. обеспечиваются за счет выступов накладок 1, 2, 3, 4.
Необходимо понимать, что описанные выше для примера предпочтительные варианты осуществления изобретения не ограничивают объем настоящего изобретения. После ознакомления с настоящим описанием специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанным вариантам осуществления, все из которых будут попадать в объем патентной защиты изобретения, определяемый нижеследующей формулой изобретения.