СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД

Полезная модель относится к строительству железных дорог, а именно к верхнему строению железнодорожного пути.
Известен стрелочный перевод (RU №74393, Е01В 7/02, 27.06.2008), он содержит рамные рельсы и остряки, закрепленные на шпалах с возможностью поворота относительно рельсов с помощью тяги, связанной с приводом.
Недостатком данного стрелочного перевода является то, что рельсовые нити переводной кривой, наружные и внутренние рельсы испытывают значительное воздействие от колес подвижного состава.
Наружный рельс переводной кривой подвержен вертикальному и боковому износу головки рельсов, что сокращает срок службы всего стрелочного перевода.
Известен стрелочный перевод (RU №2146739, Е01В 7/02, 20.03.2000). Данный стрелочный перевод, содержит основание с рельсами прямого и бокового путей с упорами, подвижные рельсы основного пути, привод, тягу-ползун с фиксатором.
Недостатком данного стрелочного перевода является то, что воздействие колес подвижного состава в зоне переводной кривой не может быть уменьшено за счет типовой конструкции прикрепления рельсов к шпалам. Следовательно, износ рельсовых нитей, особенно головки рельсов наружной нити переводной кривой будет интенсивным и вызовет сокращение срока службы перевода в целом.
Известен стрелочный перевод (Абросимов В.И., Трофимов А.Н., Фролов Л.Н. Стрелочный перевод с касательными остряками. «Путь и путевое хозяйство» №11, 2011 г., стр. 7-9). В этой конструкции стрелочного перевода по боковому пути, соединительных рельсах переводной кривой реализуются большие силы воздействия, поэтому имеет место интенсивный износ головки рельса и может быть ограничена скорость движения поездов по боковому направлению.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является стрелочный перевод (SU №1204655, Е01В 7/02, 15.01.1986), содержащий рамные рельсы, расположенные между ними остряки с криволинейным участком, соединительные рельсы переводной кривой и крестовину, соединенные с помощью промежуточных скреплений с подрельсовым основанием.
Недостатком этого стрелочного перевода, принятого за прототип полезной модели, является интенсивный износ рельсов наружной нити переводной кривой от воздействия боковых и вертикальных сил от колес подвижного состава.
Задача полезной модели состоит в том, чтобы повысить срок службы стрелочного перевода за счет замедления износа головки рельса и уменьшения сил воздействия от колес поезда на рельсы наружной нити переводной кривой стрелочного перевода.
Технический результат достигается за счет того, что стрелочный перевод содержит рамные рельсы, расположенные между ними остряки, соединительные рельсы переводной кривой, примыкающую к ним крестовину, соединенные с помощью металлических подкладок с подрельсовым основанием, прокладки, установленные на металлических подкладках по ширине равные ширине подошвы рельса, причем вертикальная жесткость прокладок наружного рельса переводной кривой в 1,15-1,40 раза больше величины вертикальной жесткости прокладок внутренних рельсов переводной кривой.
Стрелочный перевод поясняется с помощью пяти чертежей, где на:
фиг. 1 - изображен общий вид стрелочного перевода;
фиг. 2 - изображена схема сил воздействия колеса на наружный рельс переводной кривой стрелочного перевода;
фиг. 3 - изображена колесная пара на рельсах переводной кривой стрелочного перевода;
фиг. 4 - изображена схема действующих сил от колес тележки на оба рельса переводной кривой при прокладках одинаковой упругости;
фиг. 5 - изображена схема действующих сил от колес тележки при прокладках различной упругости.
На фигурах 1-5 позициями указано:
1 - левый рамный рельс;
2 - правый рамный рельс;
3 - левый остряк;
4 - правый остряк;
5 - наружный рельс переводной кривой;
6 - внутренний рельс переводной кривой;
7 - крестовина;
8 - металлические подкладки;
9 - подрельсовое основание;
10 - прокладки наружного рельса переводной кривой;
11 - прокладки внутреннего рельса переводной кривой;
12 - первая колесная пара;
13, 14 - левое и правое колеса первой колесной пары;
15 - средний круг катания обода левого колеса первой колесной пары;
16 - средний круг катания обода правого колеса первой колесной пары;
17 - точка касания колеса при нажатии на рельс;
18 - упругая деформация ( «наплыв» ) головки рельса;
19 - нижняя точка обода колеса на рельсе;
20 - центр тяжести кузова вагона;
21 - вертикальная ось симметрии наружного рельса переводной кривой;
22 - вертикальная ось симметрии внутреннего рельса переводной кривой;
23 - центр симметрии шейки колесной пары;
24 - центр поворота балки корпуса тележки;
25 - вторая колесная пара;
26 - центр тяжести тележки двухосной;
27 - левое колесо второй колесной пары;
28 - правое колесо второй колесной пары;
Стрелочный перевод содержит левый рамный рельс 1 и правый рамный рельс 2, расположенные между ними левый остряк 3 и правый остряк 4, наружный рельс переводной кривой 5, внутренний рельс переводной кривой 6, примыкающую к ним крестовину 7, соединенные с помощью металлических подкладок 8 с подрельсовым основанием 9, прокладки наружного рельса переводной кривой 10 и прокладки внутреннего рельса переводной кривой 11, установленные на металлических подкладках 8, по ширине равные ширине подошвы рельса 5, причем вертикальная жесткость прокладок наружного рельса переводной кривой 10 в 1,15-1,40 раза больше величины вертикальной жесткости прокладок внутреннего рельса переводной кривой 11.
Стрелочный перевод работает следующим образом.
Движение экипажей по стрелочному переводу происходит в пошерстном или противошерстном направлениях. При движении подвижного состава по наружному рельсу 5 и внутреннему рельсу 6 переводной кривой силы воздействия от левого 13 и правого 14 колес первой колесной пары, а также от левого колеса 27 и правого колеса 28 второй колесной пары на наружные рельсы переводной кривой 5 будут уменьшены за счет укладки под подошву внутреннего рельса переводной кривой 6 прокладок 11 повышенной упругости.
Движение колес в противошерстном направлении происходит от левого 3 и правого 4 остряков к крестовине 7.
Под воздействием вертикальной силы при качении бандажа левого колеса 13 первой колесной пары по головке правого рамного рельса 2 перед контактом нажатия 17 на головке наружного рельса переводной кривой 5 образуется упругая деформация головки рельса 18. Аналогичная динамика бандажей колес левого 13 и правого 14 первой колесной пары и других колес реализуется на наружном рельсе переводной кривой 5 и внутреннем рельсе переводной кривой 6 в нижней точке обода колеса 19, контакта бандажа на головке рельса.
В целом работа стрелочного перевода заключается в безопасном пропуске подвижного состава с установленной скоростью и беспрепятственным вписыванием осей первой 12 и второй 25 колесных пар. Нагрузка от левого 13 и правого 14 колес первой колесной пары и от левого 27 и правого 28 колес второй колесной пары передается на наружный рельс переводной кривой 5 и на внутренний рельс переводной кривой 6. Вертикальные силы действуют вдоль оси симметрии 21 наружного рельса переводной кривой 5 и вдоль оси симметрии 22 внутреннего рельса переводной кривой 6. Ориентирование сил при движении по переводной кривой в горизонтальной плоскости взаимосвязано с положением центра поворота балки корпуса тележки 24 и с центром тяжести кузова вагона 20.
Расчет действующих горизонтальных сил выполнялся с учетом геометрических размеров и важных точек колесных пар, в том числе с центром симметрии шейки оси колесной пары 23, а так же с учетом взаимного положения среднего круга катания обода левого 15 и правого 16 колёс первой 12 и второй 25 колесных пар.
Расчеты подтверждают уменьшение боковой силы воздействия на наружный рельс переводной кривой от колес грузового вагона до 85 кН при прокладках повышенной (т.е. 10-12 мм толщиной) упругости на внутренних рельсах переводной кривой. При одинаковой жесткости прокладок поперечная боковая сила для тележки грузового вагона ЦНИИ-Х3-0 составляет 100 кН. Уменьшение боковых сил обеспечивает замедление износа головки рельса и увеличивает срок службы стрелочного перевода.
Соотношение вертикальной жесткости прокладок наружного рельса переводной кривой к вертикальной жесткости прокладок внутреннего рельса переводной кривой в пределах 1,15-1,40 определено расчетным путем.