РЕЛЬСОВЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАКЛАДНОЙ ПРИЖИМНОЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к рельсовым цепям устройств железнодорожной автоматики - электрической сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ).
Одними из элементов рельсовых цепей железнодорожного пути на электрифицированных железных дорогах являются рельсовые соединители, служащие для снижения до приемлемого уровня электрического сопротивления этих рельсовых стыков, для обеспечения надежного и экономичного прохождения тягового и сигнального токов из одной рельсовой плети в другую. По способу прикрепления к рельсам соединители бывают приварными, штепсельными (болтовыми) и прижимными, закладываемыми под рельсовые накладки.
Настоящий соединитель относится к закладным соединителям.
Из устройств такого типа известны пружинные рельсовые соединители ПРС (ТУ 32 ЦП 826-97), представляющие собой выполненную из рессорной стали пружинную пластину с дугообразной средней частью. На концах пластины имеются отверстия для стыковых болтов и насечка на той стороне, которая обращена к рельсам. Соединители закладывают с обеих сторон шейки рельса на стыковые болты в пазухи рельсовых накладок. Накладки стягивают болтами, пружинные пластины распрямляются, и соединители обеспечивают прохождение электрического тока от одного рельса к другому в месте их стыка. Недостатком конструкции является то, что гальваническое покрытие соединителя в месте контакта из-за перемещений концов рельсов и трения соединителя по ним быстро изнашивается и коррозия поражает контактные поверхности, резко повышая переходное сопротивление.
Известны также рельсовые шаберно-пружинные соединители СРШП (патент РФ 33126), представляющие собой модификацию пружинного соединителя, но, в отличие от него, имеющие на контактных поверхностях шабрующие элементы. Шабрующие элементы необходимы для улучшения электрического контакта и предназначены для срезания окалины и окисной пленки, препятствующих нормальному прохождению электрического тока. Обновление контактных поверхностей происходит под воздействием давления пружины, динамических нагрузок и разнонаправленных перемещений концов рельсов относительно друг друга при прохождении колес подвижного железнодорожного состава через стык рельсов. В то же время шаберно-пружинный соединитель обладает невысокими электрическими характеристиками в связи с тем, что контактные шабрующие элементы выполнены из материала, обладающего собственным высоким удельным электрическим сопротивлением, и имеют форму, обеспечивающую лишь точечный контакт, чего явно недостаточно для пропуска больших тяговых токов. Таким образом, рассматриваемая конструкция эффективна только в тех достаточно редких случаях, когда через соединитель пропускаются небольшие тяговые токи.
Общим недостатком обеих конструкций, подтвержденным практикой их использования на железных дорогах, является то, что со временем пружины такого типа либо ломаются (если имеют хорошие пружинные качества), либо «садятся» и распрямляются, переставая обеспечивать необходимое прижатие. Кроме того, жесткая конструкция соединителя такого типа рассчитана на работу с параллельными поверхностями и не может обеспечить стабильный непрерывный контакт обоих концов соединителя с рельсами, постоянно подвергающимися знакопеременным крутящим нагрузкам. При малейшей непараллельности вертикальных осей рельсов контакт на одном из концов соединителя неминуемо ухудшится.
Техническим результатом предлагаемого решения является понижение электрического сопротивления и повышение стабильности работы системы рельс-соединитель-рельс.
Это достигается следующими способами (фиг.1).
1. Изготовлением соединителя в виде перемычки, состоящей из двух подпружиненных контактов, соединенных проводниками из биметаллического, медного или стального многопроволочного провода. При таком исполнении соединителя контакты жестко не связаны, каждый из них постоянно и стабильно прижат к рельсу в одном и том же месте, независимо от положения рельсов, расстояния между ними и нагрузки. В данной конструкции защитное покрытие контакта не подвергается разрушающим его нагрузкам, а всю динамику перемещений
концов рельсов друг относительно друга принимают на себя гибкие многопроволочные провода, практически не восприимчивые к нагрузкам такого рода.
2. Приданием контактным поверхностям криволинейной в профиле формы, ответной по отношению к боковой поверхности шейки рельса в месте прилегания контактов. При таком исполнении контактов они могут иметь достаточный для пропуска любых тяговых токов размер, и за счет своей формы обеспечат стабильный надежный контакт между соединителем и рельсом.
3. Применением в качестве прижимного элемента витых пружин, обладающих значительно более высоким ресурсом и надежностью, чем плоские пружины, особенно при работе в указанных очень стабильных условиях.
Как показано на фиг, 1 два рельса (4, 5) соединены с двух сторон соединителем в виде перемычек (7, 10), состоящей из двух подпружиненных контактов (1, 3, 11, 13), соединенных проводниками (2, 12), примыкающих к рельсу с помощью пластин (15, 16, 17, 18), которые надежно прижаты к рельсам (4, 5) витыми пружинами (6, 9) на болтах (8, 14). Перемычки (7, 10) закреплены болтами (19, 20).