ШПАЛА

Полезная модель относится к области верхнего строения железнодорожного пути, а именно к конструкциям подрельсовых оснований технологических путей промышленных предприятий, и может быть использована при прокладке или переукладке стационарных и временных железнодорожных путей.
Известна конструкция деревянной шпалы (RU 96102309, Е01В 3/02, 10.07.1998 г.), на концах которой установлены металлические элементы для предохранения от растрескивания. Каждый металлический элемент выполнен в виде ленты с зубьями на одном из торцов наибольшей протяженности боковых поверхностей и свернутой в овал, причем концы этой ленты имеют волнообразной формы профиль и размещены друг в друге на малом радиусе кривизны этого овала.
Недостатком этой шпалы является то, что овальные металлические элементы имеют локальное действие и не защищают от растрескивания и разрушения всю шпалу. Кроме того, под действием температурных колебаний эффект плотного охвата шпалы ослабевает. Под воздействием поездной нагрузки, в деревянной шпале, вследствие, механического износа волокна древесины происходит интенсивное образование углублений на верхнем пласте под рельсовой подкладкой, а также идет развитие трещин от воздействия крепежных элементов и рельсовых подкладок, что уменьшает срок службы шпалы. Также с течением времени на поверхности шпалы образовываются углубления в зоне рельсовых подкладок, а также развиваются сквозные трещины, идущие вдоль тела шпалы, в том числе под рельсовыми подкладками. При значительных выпадениях атмосферных осадков сквозные продольные трещины, имеющие выход на поверхность шпалы и углубления под рельсовыми подкладками, заполняются водой, что приводит к потере электроизоляционных свойств.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция деревянной шпалы (RU №2340716, Е01В 3/02, 10.12.2008 г.), где на верхнюю грань деревянного бруса укладывается прямоугольная металлическая пластина, которая жестко укреплена на верхней грани шпалы, на пластине укреплены рельсовые подкладки с соответствующими отверстиями под крепежные элементы. Конструкция данной шпалы позволяет снизить механический износ деревянной части, в том числе растрескивание, за счет распределения нагрузки на большую площадь опирания, что приводит к тому, что напряжения на поверхности шпалы минимальны, что также способствует сохранению постоянной ширины рельсовой колеи.
Недостаток конструкции заключается в том, что происходит контакт подошвы рельсовой подкладки с поверхностью металлической пластины, а также происходит контакт крепежного элемента с рельсовой подкладкой и металлической пластиной, что приводит к нарушению электроизоляции, что исключает возможность применения конструкции в сфере автоматического управления перевозочными процессами. Это вступает в противоречие с современными тенденциями по автоматизации транспорта.
При разработке полезной модели решалась задача расширения области использования конструкции деревянной шпалы с увеличенным сроком службы, обеспечивающей стабильную ширину рельсовой колеи за счет укладки в железнодорожные пути, предназначенные для включения в системы электрической централизации и автоблокировки.
Технический результат достигается тем, что шпала, состоящая из деревянного бруса, с установленным на нем металлическим элементом, выполненным в виде прямоугольной пластины, укрепленной на верхней грани бруса, и рельсовых подкладок с соответствующими отверстиями под крепежные элементы, содержит изолирующие втулки с горизонтальными плечиками и изолирующие прокладки из полимерного материала с соответствующими отверстиями под крепежные элементы, которые уложены между подошвой рельсовых подкладок и поверхностью металлической пластины, а в соответствующие отверстия рельсовых подкладок, изолирующих прокладок и металлической пластины установлены изолирующие втулки с горизонтальными плечиками, в которые установлены крепежные элементы.
Сущность предлагаемого технического решения разъясняется с помощью чертежей:
фиг. 1 - общий вид с боку деревянной шпалы предлагаемой конструкции;
фиг. 2 - общий вид сверху деревянной шпалы предлагаемой конструкции;
фиг. 3 - чертеж изолирующий втулки;
фиг. 4 - сечение А-А конструкции шпалы в месте установки изолирующей втулки.
Шпала выполнена из деревянного бруса 1, на верхнюю грань которого укладывается прямоугольная металлическая пластина 2, которая прикреплена к верхней грани бруса 1. На пластине 2 с целью электроизоляции и снижения жесткости узла крепления рельса 3 уложены изолирующие прокладки 4 из полимерных материалов (например, из резины, резинокорда, гомбелита и др.) с соответствующими отверстиями 5 под крепежные элементы 6 (костыли, шурупы), на которые уложены рельсовые подкладки 7 под рельсы 3 с соответствующими отверстиями 5 под крепежные элементы 6. С целью электроизоляции в соответствующие отверстия 5 рельсовых подкладок 7, изолирующих прокладок 4 и металлической пластины 2 установлены изолирующие втулки 8 с горизонтальными плечиками 9, в которые установлены крепежные элементы 6.
Шпала работает следующим образом. В процессе эксплуатации шпалы предлагаемой конструкции на ее поверхности не будут образовываться углубления и развиваться трещины под рельсовыми подкладками 7 вследствие увеличения площади опирания, за счет применения металлической пластины 2. Также применение металлической пластины 2 позволяет обеспечить неизменное положение рельсовых нитей, что снижает уровень трудозатрат по текущему содержанию железнодорожного пути, в связи с исключением работ по перешивке рельсовой колеи. Вследствие исключения работ по перешивке рельсовой колеи не будет происходить разработка отверстий 5 в шпале от крепежных элементов 6, что положительно скажется на работоспособности шпалы. По мере выхода шпалы из строя металлическая пластина 2 может применяться повторно. Применение изолирующих втулок 8 с горизонтальными плечиками 9 и изолирующих прокладок 4 гарантирует взаимную изоляцию друг от друга подошвы рельсовых подкладок 7 и поверхности металлической пластины 2, а также предотвращает возможность контакта крепежных элементов 6 с рельсовыми подкладками 7 и металлической пластиной 2, что обеспечивает применение шпал, предлагаемой конструкции на железнодорожных путях, на которых функционирует система электроцентрализации и автоблокировки.