ШАЙБА ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Область техники
Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, в частности к электроизоляционной шайбе, предназначенной для использования в устройствах крепления рельсов к шпалам.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известно электроизоляционное устройство (см. аналог - патент RU 2267569, фиг. 8, МПК Е01В 9/30; Е01В 9/48; Е01В 9/38; Е01В 9/00, опубл. 10.01.2006), предназначенное для установки между гайкой болта и пружинной клеммой в устройствах промежуточного крепления рельсов к шпалам. Электроизоляционное устройство снабжено электроизоляционным элементом, в верхней части которого выполнено углубление, а в нижней части выполнены две бороздки полутороидальной формы для расположения ветвей пружинной клеммы. В упомянутом углублении установлена металлическая опорная пластина, обращенная внутренним кольцевым участком к болту и контактирующая в промежуточном рельсовом скреплении с гайкой болта.
Недостатком вышеупомянутого электроизоляционного устройства является относительная сложность конструкции, требующая повышенной точности изготовления двух бороздок полутороидальной формы. Кроме того, в условиях повышенных динамических нагрузок на рельсы электроизоляционный элемент в зоне контакта с пружинной клеммой может разрушаться, что снижает надежность электроизоляционного элемента и устройства в целом.
Из уровня техники известно электроизоляционное устройство для рельсового стыкового соединения (см. аналог - патент RU 2292411, МПК Е01В 11/54, опубл. 27.01.2007), выполненное с осевым отверстием для установки крепежного элемента - болта. Электроизоляционное устройство снабжено опорным участком, сопряженным одной стороной с металлической опорной пластиной, в которую упирается головка или гайка болта, а противоположной стороной опирающимся на металлические накладки, соединенные с рельсами.
Вышеописанное электроизоляционное устройство является недостаточно надежным, поскольку в условиях повышенных динамических нагрузок на рельсы опорный участок электроизоляционного элемента при трении о металлические накладки разрушается. Кроме того, выполнение боковых участков опорной пластины не изолированными, может привести к возникновению электрической связи между металлическими деталями рельсового стыкового соединения.
Из уровня техники известна электроизоляционная шайба для рельсового скрепления (см. ближайший аналог - патент РФ на полезную модель №140496, МПК Е01В 9/00, опубл. 10.05.2014). Известная электроизоляционная шайба содержит электроизоляционный элемент с наружным и внутренним кольцевыми участками, соединенными друг с другом опорным участком, при этом внутренний кольцевой участок электроизоляционного элемента снабжен осевым отверстием для установки крепежного элемента. Между наружным и внутренним кольцевыми участками электроизоляционного элемента с противоположных сторон опорного участка установлены опорные пластины, выполненные из металла. Вышеописанная электроизоляционная шайба выполняет свою функцию в рельсовом скреплении.
Недостатком известной электроизоляционной шайбы является необходимость предварительной сборки узла, а также возможность перекоса опорных пластин или их выпадение из электроизоляционного элемента в процессе транспортировки, монтажа и демонтажа электроизоляционной шайбы, что снижает надежность рельсового скрепления и безопасность грузопассажирских перевозок.
Раскрытие полезной модели
Технический результат заключается в повышении надежности электроизоляционной шайбы и, как следствие, безопасности грузопассажирских перевозок.
Указанный технический результат достигается в электроизоляционной шайбе для рельсового скрепления, содержащей электроизоляционный элемент, выполненный единой цельной деталью с наружным и внутренним кольцевыми участками, соединенными друг с другом опорным участком, при этом внутренний кольцевой участок электроизоляционного элемента снабжен отверстием для установки крепежного элемента, а между наружным и внутренним кольцевыми участками с противоположных сторон опорного участка электроизоляционного элемента размещены опорные пластины, согласно полезной модели внутренний кольцевой участок электроизоляционного элемента снабжен верхним и нижним наружными ограничительными бортиками, перекрывающими участки верхней и нижней опорных пластин.
Верхний и нижний наружные ограничительные бортики электроизоляционного элемента могут быть выполнены кольцевыми.
Электроизоляционная шайба для рельсового скрепления выполнена неразборной.
Верхняя периферийная часть наружного кольцевого участка электроизоляционного элемента может быть снабжена пазами, направленными открытыми зонами N1 вверх.
Нижняя периферийная часть наружного кольцевого участка электроизоляционного элемента может быть снабжена пазами, направленными открытыми зонами N2 вниз.
Опорные пластины электроизоляционной шайбы могут быть выполнены из металла.
Электроизоляционный элемент электроизоляционной шайбы может быть выполнен из полиамида со стеклонаполнением.
Совокупность признаков заявляемой электроизоляционной шайбы для рельсового скрепления находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в формуле полезной модели.
Краткое описание поясняющих чертежей
Фиг. 1 - изображена предлагаемая электроизоляционная шайба.
Фиг. 2 - изображена электроизоляционная шайба, вид сверху.
Фиг. 3 - изображено сечение А-А фиг. 2.
Фиг. 4 - изображена взрыв-схема фиг. 3.
Фиг. 5 - изображена предлагаемая электроизоляционная шайба, вид сбоку.
Фиг. 6 - схематично изображено рельсовое скрепление с предлагаемой электроизоляционной шайбой.
На вышеуказанных чертежах представлены:
1 - электроизоляционная шайба;
2 - электроизоляционный элемент;
2а - наружный кольцевой участок электроизоляционного элемента 2;
2b - внутренний кольцевой участок электроизоляционного элемента 2;
2с - опорный участок электроизоляционного элемента 2;
3 - опорная пластина (верхняя);
3а - наружный кольцевой участок верхней опорной пластины 3;
3b - внутренний кольцевой участок верхней опорной пластины 3;
3с - отверстие верхней опорной пластины 3;
3d - наружный кольцевой участок верхней опорной пластины 3;
4 - опорная пластина (нижняя);
4а - наружный кольцевой участок нижней опорной пластины 4;
4b- внутренний кольцевой участок нижней опорной пластины 3;
4с - отверстие нижней опорной пластины 4;
4d- наружный кольцевой участок нижней опорной пластины 4;
5 - отверстие;
6 - крепежный элемент;
6а - стержень крепежного элемента 6;
6b - головка крепежного элемента 6;
7 - внутренняя поверхность наружного кольцевого участка 2а;
8 - наружная поверхность внутреннего кольцевого участка 2b;
9 - наружный ограничительный бортик (верхний);
10 - наружный ограничительный бортик (нижний);
11 - пазы;
12 - пазы;
13 - верхняя периферийная часть наружного кольцевого участка 2а;
14 - нижняя периферийная часть наружного кольцевого участка 2а;
15 - подрельсовая подкладка;
16 - шпала;
17 - пружинная клемма;
18 - рельс;
18а - подошва рельса 18;
N1- открытая зона паза 11;
N2- открытая зона паза 12.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, чертежи и подробное описание электроизоляционной шайбы носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Лучший вариант осуществления полезной модели
Электроизоляционная шайба 1 (см. фиг. 1, 2, 3) для рельсового скрепления содержит электроизоляционный элемент 2 и две опорные пластины 3, 4 (далее по тексту - верхняя опорная платина 3, нижняя опорная платина 4).
Электроизоляционный элемент 2 выполнен единой цельной деталью и содержит наружный 2а и внутренний 2b кольцевые участки, соединенные друг с другом опорным участком 2с. При этом внутренний кольцевой участок 2b размещен внутри наружного кольцевого участка 2а, а опорный участок 2с размещен между внутренней поверхностью 7 наружного кольцевого участка 2а и наружной поверхностью 8 внутреннего кольцевого участка 2b (см. фиг. 4). Внутренний кольцевой участок 2b электроизоляционного элемента 2 снабжен отверстием 5 для установки крепежного элемента 6, в качестве которого может быть использован известный из уровня техники путевой болт, винт или другое аналогичное устройство.
Между наружным 2а и внутренним 2b кольцевыми участками установлены верхняя 3 и нижняя 4 опорные платины, расположенные с противоположных сторон опорного участка 2с и прилегающие к нему (опорному участку 2с).
Верхняя 3 и нижняя 4 опорные пластины содержат соответствующие наружные 3а, 4а и внутренние 3b, 4b кольцевые участки, при этом указанные внутренние кольцевые участки 3b, 4b перекрыты внутренними кольцевым участком 2b электроизоляционного элемента 2, а  площадь поверхности указанных наружных кольцевых участков 3а, 4а соответственно верхней 3 и нижней 4 опорных пластин перекрыта наружным кольцевым участком 2а электроизоляционного элемента 2. Не исключается возможность перекрытия наружным кольцевым участком 2а электроизоляционного элемента 2 всей площади поверхности вышеуказанных наружных кольцевых участков 3а, 4а.
Вышеописанные наружный 2а и внутренний 2b кольцевые участки, опорный участок 2с электроизоляционного элемента 2 повышают надежность электроизоляции, поскольку изолируют верхнюю 3 и нижнюю 4 опорные пластины друг от друга.
Внутренний кольцевой участок 2b электроизоляционного элемента 2 снабжен двумя наружными ограничительными бортиками - верхним 9 и нижним 10, перекрывающими наружные кольцевые участки 3d и 4d верхней 3 и нижней 4 опорных пластин соответственно (см. фиг. 3, 4, 5). В конкретном примере конструктивно-технологического исполнения верхний 9 и нижний 10 наружные ограничительные бортики выполнены кольцевыми. Наличие наружных ограничительных бортиков (верхнего 9 и нижнего 10) препятствует выпадению верхней 3 и нижней 4 опорных пластин из электроизоляционного элемента 2, что повышает надежность электроизоляционной шайбы 1, технологичность сборки узла рельсового скрепления и его ремонта, поскольку при монтаже и демонтаже электроизоляционной шайбы 1 верхняя 3 и нижняя 4 опорные пластины всегда остаются внутри электроизоляционного элемента 2, при этом исключается их перекос и несанкционированное изъятие.
Наружный кольцевой участок 2а электроизоляционного элемента 2 содержит пазы 11, 12 выполненные в его верхней 13 и нижней 14 периферийных частях, соответственно. При этом вышеуказанные пазы 11 направлены открытыми зонами N1 вверх, а пазы 12направлены открытыми зонами N2 вниз. Такая конструкция позволяет в процессе изготовления электроизоляционной шайбы 1 установить верхнюю 3 и нижнюю 4 опорные пластины с помощью специальных приспособлений в конструктивно заданных положениях без перекосов, что повышает надежность электроизоляционной шайбы 1 и рельсового скрепления в целом.
Электроизоляционный элемент 2 может быть выполнен из полиамида или другого высокопрочного материала с аналогичными или улучшенными физико-механическими свойствами.
Верхняя 3 и нижняя 4 опорные пластины могут быть выполнены в виде дисков с соответствующими отверстиями 3с и 4с для установки крепежного элемента 6. Верхняя 3 и нижняя 4 опорные пластины должны быть изготовлены из высокопрочного материала, например металла или других современных высокопрочных материалов, выдерживающих высокое давление. В конкретном примере исполнения использована сталь-3.
Электроизоляционная шайба 1 для рельсового скрепления выполнена неразъемной способом заливки под давлением верхней 3 и нижней 4 опорных пластин полиамидом со стеклонаполнением.
Вышеописанная конструкция электроизоляционной шайбы 1 не требует предварительной сборки составляющих ее элементов (электроизоляционного элемента 2 и верхней 3, нижней 4 опорных пластин); также исключает саморазборку узла и утрату вышеупомянутых составляющих ее элементов, что упрощает монтаж и демонтаж (в процессе ремонтных работ) электроизоляционной шайбы 1 в рельсовом скреплении, повышает ее надежность и соответственно надежность рельсового скрепления, а также безопасность грузопассажирских перевозок.
В конструкции верхнего строения железнодорожного пути (см. фиг. 6) подрельсовая подкладка 15 крепится к шпале 16 посредством крепежного элемента 6. Электроизоляционная шайба 1 расположена на стержне 6а между головкой 6b крепежного элемента 6 и пружинной клеммой 17. При этом головка 6b крепежного элемента 6 упирается в верхнюю опорную пластину 3, плотно прижатую через опорный участок 2с электроизоляционного элемента 2 к нижней опорной пластине 4, которая опирается на пружинную клемму 17. Через электроизоляционную шайбу 1 усилие затяжки крепежного элемента 6 передается пружинной клемме 17, обеспечивая ее надежное прижатие к подрельсовой подкладке 15 и к подошве 18а рельса 18.
Выполнение вышеописанной шайбы 1 в виде пакета "верхняя опорная пластина 3 - электроизоляционный опорный участок 2а - нижняя опорная пластина 4" позволяет создать прочную конструкцию, которая воспринимает высокие нагрузки в рельсовом скреплении и одновременно исключает электрическую связь между крепежным элементом 6 - пружинной клеммой 16 - рельсом 18, что повышает надежность рельсового скрепления в целом. Использование электроизоляционной шайбы 1 в рельсовых скреплениях позволит повысить безопасность грузопассажирских перевозок.