Универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов

Универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов
Полезная модель относится к устройствам верхнего строения железнодорожного пути, в частности к железнодорожному пути на криволинейных участках, железнодорожному пути в переездах и стрелочным переводам.
Известно устройство для предупреждения бокового износа рельсов в кривых, обеспечивающее равномерность распределения поперечных сил между внутренней и наружной нитями рельсовой колеи (RU №2114 94 6, E01B 5/18, 10.07.1998), содержащее контррельс, жестко соединенный с рельсами внутренней нити колеи и с помощью распорок соединенный с шейкой рельсов наружной нити колеи.
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности регулировки ширины желоба между рабочими гранями рельса внутренней нити рельсовой колеи и контррельса, что ввиду износа контррельса в процессе эксплуатации ведет к неравномерному распределению поперечной нагрузки от подвижного состава между контррельсом и наружной рельсовой нитью, вследствие чего нарушается стабильность рельсовой колеи и снижается безопасность движения в кривых.
Другим существенным недостатком устройства является низкая прочность конструкции при поперечных нагрузках, обусловленная малой опорной поверхностью тумб, жестко закрепленных на внутренних концах рельсовых подкладок, на которых установлены контррельсы.
Также существенным недостатком данной конструкции является отсутствие возможности установки, ремонта и замены вышедших из строя в процессе эксплуатации элементов конструкции без демонтажа путевого рельса.
Еще одним существенным недостатком конструкции является ограниченность области ее применения ввиду того, что прикрепление тумбы возможно только к промежуточным рельсовым скреплениям, которые в своей конструкции содержат подрельсовую подкладку.
Известна конструкция устройства для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути малого радиуса и бокового износа рельсов (RU №150332 U1, Е01В 5/18, 10.02.2015), содержащего рельс, контррельсовый уголок, установленный сбоку рельса и закрепленный вертикально через шейку на опорной стойке с ребрами жесткости контррельсовой подкладки при помощи разъемного соединения, которая установлена и крепится на шпале под рельсом и рельсовой подкладкой, а также средство крепления устройства, отличающееся тем, что в качестве контррельса применяется контррельсовый уголок, рельсовая и контррельсовая подкладки не сочленены между собой и выполнены отдельно, имея только общее средство крепления к железнодорожным шпалам.
Недостатком данного устройства является пониженная стабильность пути за счет перераспределения в процессе эксплуатации нагрузок от колес подвижного состава преимущественно на наружную рельсовую нить, вызванное изменением ширины желоба между рельсом внутренней рельсовой нити и контррельсом за счет смещения контррельсовой подкладки внутрь колеи под действием боковых сил передаваемых от колес подвижного состава на контррельс из-за того, что рельсовая и контррельсовая подкладки не сочленены между собой и выполнены отдельно, имея только общее средство крепления к железнодорожным шпалам.
Также недостатком данной конструкции является пониженная стабильность пути за счет изменения высотного положения внутренней рельсовой нити относительно наружной рельсовой нити за счет расположения контррельсовой подкладки под рельсом и рельсовой подкладкой, что приводит к перераспределению нагрузок от колес подвижного состава таким образом, что возрастает нагружение наружной рельсовой нити.
Также существенным недостатком данной конструкции является отсутствие возможности установки, ремонта и замены вышедших из строя в процессе эксплуатации элементов конструкции без демонтажа путевого рельса.
Еще одним существенным недостатком данной конструкции является ограничение области ее применения из-за того, что применение данной конструкции возможно только с промежуточными рельсовыми креплениями, содержащими в своей конструкции подрельсовую подкладку.
Известно навесное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых (RU 167 637 U1, 25.05.2016), содержащее контррельс и единую опорную поверхность с упором для крепления контррельса, причем контррельс соединен с упором через регулировочную шайбу, а упор соединен с опорной поверхностью посредством упорных косынок, при этом устройство дополнительно содержит упорный лист и разъемное соединение для крепления устройства к подошве путевого рельса. Данная конструкция принята за прототип.
Недостатком данного устройства является то, что в процессе эксплуатации происходит нагружение пера подошвы путевого рельса в местах прикрепления устройства, вызванное передачей сил от колес подвижного состава, действующих на контррельс, что, в свою очередь, может приводить к повреждениям, а в отдельных случаях и изломам подошвы рельсов, что ведет к снижению безопасности движения.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение безопасности движения путем уменьшения величины нагружения пера подошвы путевого рельса при условии обеспечения универсальности конструкции устройства за счет исключения влияния на нее типа крепления рельса к подрельсовому основанию, а также типа подрельсового основания.
Технический результат - уменьшение величины нагружения пера подошвы путевого рельса, что приводит к повышению безопасности движения.
Технический результат достигается тем, что универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов, содержит контррельс и упоры для крепления контррельса, причем контррельс соединен с упорами через регулировочные шайбы, а упоры крепятся к подошве путевого рельса и, согласно заявленному решению, дополнительно содержат площадку для опирания на подрельсовое основание.
Крепление упоров к путевому рельсу исключает возможность их смещения под воздействием нагрузки от колес подвижного состава, за счет чего обеспечивается постоянство величины контррельсового желоба и, как следствие, повышается стабильность пути, уменьшается боковой износ путевых рельсов, что приводит к повышению безопасности движения.
Опирание устройства на подрельсовое основание посредством площадки полностью исключает вертикальное перемещение устройства, возможность его опрокидывания в процессе эксплуатации, а также позволяет значительно уменьшить нагружение пера подошвы путевого рельса за счет перераспределения нагрузки преимущественно на подрельсовое основание, что приводит к повышению безопасности движения.
Прикрепление устройства непосредственно к подошве путевого рельса исключает его воздействие на промежуточные рельсовые скрепления, а также на высотное положение и уклон путевого рельса, вследствие чего обеспечиваются эксплуатационные параметры заданные исходной конструкцией пути, что позволяет обеспечить стабильность рельсовой колеи, а следовательно и безопасность движения.
Конструкция устройства, предусматривающая опирание на подрельсовое основание исключительно при помощи площадки, позволяет исключить влияние типов подрельсового основания и рельсовых скреплений на возможность установки устройства.
На фиг. 1 показано универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов (вид сбоку); на фиг. 2 - вид устройства сверху; на фиг. 3 - вариант опирания устройства на подрельсовое основание; на фиг. 4 - вариант соединения устройства с путевым рельсом в паз; на фиг. 5 - вариант соединения устройства с путевым рельсом при помощи разъемного соединения.
Универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов содержит контррельс 1 и упоры 2 для крепления контррельса 1. Контррельс 1 может крепиться к упорам 2 при помощи разъемных соединений: болты 3, шайбы 4, гайки 5. Контррельс 1 может крепиться к упорам 2 при помощи других видов разъемных соединений (на чертеже не показано). Контррельс 1 соединен с упорами 2 через регулировочные шайбы 6, которые позволяют регулировать зазор между боковой гранью путевого рельса 7 и рабочей поверхностью контррельса 1. В качестве контррельса 1 может быть использован контррельсовый уголок, например СП-850. В качестве контррельса 1 может быть использован контррельсовый рельс (на чертеже не показано). В качестве контррельса 1 могут быть использованы другие виды рельсов (на чертеже не показано). Упоры 2 крепятся к подошве путевого рельса 7. Прикрепление упоров 2 к подошве путевого рельса 7 может осуществляться в паз. Прикрепление упоров 2 к подошве путевого рельса 7 может осуществляться при помощи разъемных соединений: болтов 8, прижимных пластин 9,. шайб 10, гаек 11. Прикрепление упоров 2 к подошве путевого рельса 7 может осуществляться при помощи других видов разъемных соединений (на чертеже не показано). Прикрепление упоров 2 к подошве путевого рельса 7 может осуществляться при помощи любых комбинаций вышеизложенных видов прикрепления (на чертеже не показано). Упоры 2 в своей конструкции содержат площадку 12 для опирания на подрельсовое основание 13. Опирание площадки 12 может осуществляться непосредственно на подрельсовое основание 13 (на чертеже не показано). Опирание площадки 12 на подрельсовое основание 13 может осуществляться через упругую прокладку 14. Упоры 2 могут дополнительно прикрепляться к подрельсовому основанию 13 (на чертеже не показано). Прикрепление упоров 2 к подрельсовому основанию 13 может осуществляться при помощи разъемных соединений: шурупов (на чертеже не показано). Прикрепление упоров 2 к подрельсовому основанию 13 может осуществляться при помощи разъемных соединений: закладных болтов, шайб, гаек (на чертеже не показано). Прикрепление упоров 2 к подрельсовому основанию 13 может осуществляться при помощи других видов разъемных соединений (на чертеже не показано).
Универсальное устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов работает следующим образом: при движении подъездного состава в кривых участках пути под действием центробежных сил, а при движении в прямых участках под действием виляния подвижного состава колесные пары внутренней поверхностью колеса упираются в рабочую поверхность контррельса, за счет этого происходит снижение боковой нагрузки передаваемой от колес подвижного состава на путевые рельсы. Горизонтальная составляющая нагрузки, воспринимаемой контррельсом, передается посредством упоров на подошву путевого рельса, что полностью исключает возможность смещения устройства, вследствие чего обеспечивается постоянная величина контррельсового желоба, что приводит к повышению стабильности пути. Опирание устройства на подрельсовое основание посредством площадки полностью исключает вертикальное перемещение устройства, возможность его опрокидывания в процессе эксплуатации, а также позволяет значительно уменьшить нагружение пера подошвы путевого рельса за счет перераспределения нагрузки преимущественно на подрельсовое основание, что приводит к повышению безопасности движения. Конструкция устройства предусматривающая опирание на подрельсовое основание исключительно при помощи площадки, позволяет исключить влияние типов подрельсового основания и рельсовых скреплений на возможность установки устройства. Прикрепление устройства непосредственно к подошве путевого рельса исключает его воздействие на промежуточные рельсовые скрепления, а также на высотное положение и уклон путевого рельса, вследствие чего обеспечиваются эксплуатационные параметры заданные исходной конструкцией пути, что позволяет обеспечить стабильность рельсовой колеи, а следовательно, и безопасность движения.