БЕЗРЕЗЬБОВОЕ РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ
THREADLESS RAIL FASTENING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к рельсовым скреплениям для прикрепления рельсов к железобетонным шпалам.
Уровень техники
Известны различные конструкции рельсовых скреплений.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является безболтовое рельсовое скрепление, содержащее замоноличенную в шпалу раму, в верхней части которой имеются выступ и две перпендикулярно ориентированные к рельсу параллельные наклонные канавки, в которых расположены концевые участки прутковой пружинной клеммы, причем окончания концевых участков клеммы установлены в глухие наклонные отверстия, выполненные в выступе верхней части рамы (патент РФ №2682114, кл. Е01В 9/30, 2019 г.).
Авторы настоящего изобретения нашли возможность еще большего улучшения характеристик рельсового скрепления
Раскрытие изобретения.
Технический результат настоящего изобретения - снижение количества входящих в состав рельсового скрепления деталей и их металлоемкости, повышение срока службы (ресурса) рельсового скрепления, упрощение регулировки ширины колеи, ввода рельсовых плетей в оптимальный температурный режим, монтажа/демонтажа рельсового скрепления, вандалоустойчивость с одновременным сохранением надежности, безопасности и электрической изоляции.
Технический результат достигается за счет безрезьбового рельсового скрепления, содержащего замоноличенную в шпалу раму перевернутой U-образной формы, с верхней частью наклонной к горизонтали, внутри которой размещены концевые участки прутковой пружинной клеммы и подрельсовую прокладку, выполненную в виде платформы и состоящую из трех скрепленных слоев, из которых верхний и нижний слои являются антифрикционными и упругими, а средний слой является полимерным и выступает за подошву рельса с образованием двух выступов, по высоте равных подошве рельса. При этом, концевые участки клеммы имеют длину больше глубины рамы, обеспечивая возможность перемещения клеммы с выступа платформы на подошву рельса при переводе клеммы из предмонтажного положения в рабочее.
Наличие наклона к горизонтали внутри верхней части рамы вызывает усилие в горизонтальном направлении в сторону рельса, что обеспечивает надежность положения клеммы в рабочем положении при наличии вибрации от прохождения колесной пары.
Согласно настоящему изобретению расстояние между торцами концевых участков и прямолинейной частью меньше глубины рамы, что обеспечивает неразборность конструкции скрепления, а значит ее целостность при укладке рельсов и вандалоустойчивость при транспортировке и эксплуатации.
Согласно настоящему изобретению внутри рамы находится соединенный с нею уголок, горизонтальная полка которого служит прокладкой между клеммой и шпалой, а вертикальная полка является упором для торцов концевых участков клеммы, что предотвращает смещение клеммы в сторону рельса.
Согласно настоящему изобретению замоноличенные части рамы и соприкасающиеся со шпалой части уголка покрыты электроизолирующим составом, чем обеспечивается электрическая изоляция рельсов от шпалы.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показан вид сверху на рельсовое скрепление. Справа - в рабочем положении, слева - в предмонтажном положении.
На Фиг. 2 показан вид А-А на Фиг. 1.
На Фиг. 3 показан вид Б-Б на Фиг. 2.
Осуществление изобретения
Безрезьбовое рельсовое скрепление содержит раму 1 (см. Фиг. 3, Фиг. 2) перевернутой U-образной формы, замоноличенную в шпалу 4 и выполненную из стальной полосы, предпочтительно, шириной 28 мм и толщиной 8 мм. Благодаря наклону рамы под углом, примерно, 8 градусов и размещению в ее внутренней верхней части концевых участков прутковой пружинной клеммы 5 (см. Фиг. 2), возникает горизонтальное усилие, порядка 0,4 кН в сторону рельса.. Подрельсовая прокладка выполнена в виде платформы, состоящей из верхнего 7, нижнего 8 антифрикционных упругих слоев, например, из резины и, скрепленными с ними полимерного слоя 6, например, из стеклонаполненного полиамида, который выступает за подошву рельса с образованием двух выступов 9, заполняя боковое пространство между вертикальными стенками подошвы рельса и углубления в шпале. При этом, нижний слой 8 полностью занимает горизонтальную поверхность углубления в шпале. Горизонтальное усилие от рельса замыкается на выступах платформы по всей ширине шпалы с опорой о вертикальные стенки углубления в шпале. Прямолинейная часть клеммы 5, опирается в предмонтажном положении на выступ платформы (см. Фиг. 1, Фиг. 2, в левой части рельса), а в рабочем положении - о подошву рельса (см. Фиг. 1, Фиг. 2, в правой части рельса). Верхняя часть выступов платформы и подошвы рельса находятся на одном уровне по высоте, поэтому вертикальное усилие прижатия от прямолинейной части клеммы в предмонтажном и рабочем положении, приблизительно, одинаковы. В предмонтажном положении концевые участки клеммы не могут выйти из рамы потому, что расстояние от торцов концевых участков клеммы до прямолинейного участка меньше глубины рамы, примерно, на 5 мм. Сборка клеммы с рамой производится при помощи специального инструмента - ключа монтажно-демонтажного, при помощи которого вначале упруго деформируют концевые участки клеммы в горизонтальном направлении до величины больше, чем глубина рамы (ширина полосы из которой изготовлена рама), а затем упруго деформируют в вертикальном направлении до уровня внутренней верхней части рамы. Монтажно-демонтажный ключ имеет высоту приблизительно 1600 мм и состоит из вертикального рычага с ручкой в верхней части и двойной вилкой, охватывающей дальние от рельса части клеммы. Ось вращения рычага находится по середине между предмонтажным и монтажным положениями над дальней от рельса частью клеммы на высоте около 40 мм от шпалы и имеет двухсторонний зацеп с верхней частью замоноличенной рамы. Монтажно-демонтажный ключ предназначен для сдвига клеммы в сторону рельса из предмонтажного положения в монтажное (рабочее). После этого, концевые участки самопроизвольно «защелкиваются» внутрь рамы. К раме 1 прикреплен, например, контактной сваркой стальной уголок 2, горизонтальная полка которого служит прокладкой между клеммой 5 и шпалой 4, а вертикальная полка является упором для торцов концевых участков клеммы, ограничивающим смещение клеммы в сторону рельса при вибрации во время прохождения колесной пары. Замоноличенная часть рамы снабжена зацепами волнообразной формы (см. Фиг. 3) и, вместе с соприкасающейся с шпалой частью уголка, покрыта электроизолирующим составом 3.
Для регулировки ширины колеи в кривых, ширина боковых выступов платформы имеет четыре типоразмера с шагом в 2,5 мм, причем, если с одной стороны платформы ширина выступа больше, например, на 5 мм, то с противоположной - на 5 мм меньше. Это обеспечивает регулировку ширины колеи в пределах 1520 мм-1535 мм.
Сущность и преимущества предлагаемого безрезьбового рельсового скрепления заключаются в следующем.
1. Малая металлоемкость: 0,75 кг×4 шт=3 кг - замоноличенные рамы с уголком+0,9 кг×4 шт.=3,6 кг - клеммы, всего: 3,0 кг+3,6 кг=6,6 кг на шпалу.
(В скреплении АРС-4 - 15,1 кг на шпалу, в 2,3 раз больше).
2. Малодетальность: неразделяемые 2 платформы и 4 клеммы на шпалу. Всего, 6 шт. неразделяемых деталей. (В АРС-4 - 18 шт. раздельных деталей, т.е. в 3 раза больше).
3. Антивандальность: разделение клемм и платформ от шпалы в рабочем и предмонтажном положениях возможно только при использовании специального инструмента и усилием, порядка, 20 кН.
4. Наличие предмонтажного положения клемм с вертикальным усилием прижатия упрощает и ускоряет монтаж и демонтаж рельсов, а также ввод рельсовых плетей в оптимальный температурный интервал закрепления, так как для этого требуется только сдвинуть клеммы по горизонтали, то есть преодолеть силу трения, которая, примерно в 5 раз меньше усилия прижатия от клемм.
5. В кривых упрощается построение эпюры, т.к. для этого требуются всего 4 типоразмера платформ. (У АРС-4 - 7 типоразмеров изолирующих уголков+2 типоразмера шпалы).
6. Увеличение ресурса за счет применения платформы с трехслойной подрельсовой прокладкой и малого износа в контакте между вертикальной стенкой подошвы рельса и выступа платформы.