ПОДКЛАДКА РЕЛЬСОВАЯ, КЛЕММА РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ И РЕЛЬСОВОЕ СКРЕПЛЕНИЕ
RAIL PLATE, RAIL FASTENING TERMINAL AND RAIL FASTENING

Изобретение относится к строительству железных дорог и может быть использовано при оснащении скреплениями бесстыкового пути.
Известна подкладка рельсовая /1/, содержащая полотно с отверстиями для крепления к шпале, подрельсовую площадку и две реборды, ограничивающие боковые перемещения рельса в пути и выполненные в центральной части с полостями для размещения частей скрепления, прижимающих рельс к подкладке. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В ребордах подкладки выполнены пазы «ласточкина хвоста», в которые вставляются головки болтов, прижимающих клеммы к подошве рельса. На верхних частях реборд отсутствуют выступы.
Клемма этого скрепления выполнена из прутка изгибом. В состоянии предварительного монтажа части клемм располагаются на верхних поверхностях реборд подкладок. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Клемма содержит петлеобразную среднюю часть, промежуточные участки, расположенные по обе стороны от средней части, и концы, контактирующие с верхней поверхностью подошвы рельса.
Рельсовое скрепление содержит подкладку с двумя ребордами, изогнутую из прутка клемму, элементы крепления подкладки к шпале и амортизирующие прокладки под рельсом и подкладкой. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В пространстве между изогнутыми частями клемм шурупы отсутствуют. Реборды подкладок не имеют выступов.
Недостатком этой подкладки, клеммы и рельсового скрепления в целом являются большие затраты времени и ручного труда на монтаж скрепления, связанные с установкой клемм на подкладку и их закреплением болтами. Кроме того, невозможна комплектная поставка шпал с предварительно смонтированными скреплениями, когда можно было бы для окончательного монтажа только поставить рельс и одним движением ручного рычажного инструмента или механизированным устройством на тележке закрепить его клеммой, установленной на подкладке в состоянии предварительного монтажа.
Известна подкладка рельсовая /2/, содержащая полотно с отверстиями для крепления к шпале, подрельсовую площадку и две реборды, ограничивающие боковые перемещения рельса в пути. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Реборды выполнены без элементов для размещения частей клемм.
Клемма этого скрепления выполнена из прутка изгибом. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Клемма содержит петлеобразную среднюю часть, промежуточные участки, расположенные по обе стороны от средней части, и концы, контактирующие с верхней поверхностью подошвы рельса.
Рельсовое скрепление содержит подкладку с двумя ребордами, изогнутую из прутка клемму, элементы крепления подкладки к шпале и амортизирующие прокладки под рельсом и подкладкой. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Реборды подкладок не имеют выступов.
Недостатком этой подкладки, клеммы и рельсового скрепления являются большие затраты времени и ручного труда на монтаж скрепления, связанные с установкой клемм на подкладку и их закреплением болтами. Кроме того, невозможна комплектная поставка шпал со скреплениями, когда можно было бы только поставить рельс и закрепить его клеммой, установленной на подкладке в состоянии предварительного монтажа.
Известна подкладка рельсовая /3/, содержащая полотно с отверстиями для крепления к шпале, подрельсовую площадку и две реборды, ограничивающие боковые перемещения рельса в пути и выполненные с элементами для размещения частей клемм, прижимающих рельс к подкладке. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Отверстия для крепления подкладки к шпале максимально приближены к ребордам и частично заходят на них. Пазы в ребордах имеют прямоугольную форму.
Недостатком этой подкладки являются большие затраты времени и ручного труда на монтаж скрепления, связанные с установкой клемм на подкладку и их закреплением болтами. Подкладка не позволяет установить на ней клемму в состоянии предварительного монтажа, поэтому невозможна комплектная поставка шпал со скреплениями, когда в пути можно было бы только поставить рельс на шпалу и закрепить его клеммой.
Известна клемма рельсового скрепления /4/, которая выполнена из прутка изгибом и содержит три петли, две из которых являются внутренними, сформованными возле концевых участков, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Средняя часть клеммы контактирует с рельсом через изолятор, выступ которого разделяет концы и среднюю часть клеммы. Концы клемм выполнены отстоящими от средней части внешней петли на расстоянии одного диаметра прутка клеммы.
Рельсовое скрепление содержит изогнутую из прутка клемму, имеющую три петли, две из которых являются внутренними, сформованными возле концевых участков, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель, а также амортизирующую прокладку под рельсом. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В скреплении отсутствует подкладка, а рельс от бокового смещения удерживается анкерами. Скрепление не имеет состояния предварительного монтажа.
Недостатком этой клеммы и рельсового скрепления является невозможность их применения на грузонапряженных участках пути, когда требуется установка под рельсом металлической подкладки для равномерного распределения нагрузки от поезда по поверхности шпалы. Перенос конструкции этого скрепления на подкладочное скрепление, где роль стенки анкера выполняла бы реборда подкладки, невозможен, так как конструкция клеммы не позволяет разместить на подкладке элементы крепления ее к шпале и осуществить предварительный монтаж клеммы.
Известна клемма рельсового скрепления /5/, которая выполнена из прутка изгибом и содержит три петли, две из которых являются внутренними, сформованными возле концевых участков, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Средняя часть клеммы контактирует с рельсом через изолятор, который не позволяет приблизить концы клеммы к ее средней части. Концы клемм выполнены отстоящими от средней части внешней петли на расстоянии одного диаметра прутка клеммы.
Рельсовое скрепление содержит изогнутую из прутка клемму, имеющую три петли, две из которых являются внутренними, сформованными возле концевых участков, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель, а также амортизирующую прокладку под рельсом. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В скреплении отсутствует подкладка, а рельс от бокового смещения удерживается анкерами. Скрепление не имеет состояния предварительного монтажа.
Недостатком этой клеммы и рельсового скрепления является невозможность их применения на грузонапряженных участках пути, когда требуется установка под рельсом металлической подкладки для равномерного распределения нагрузки от поезда по поверхности шпалы. Перенос конструкции этого скрепления на подкладочное скрепление, где роль стенки анкера выполняла бы реборда подкладки, невозможен, так как конструкция клеммы не позволяет разместить на подкладке элементы крепления ее к шпале и осуществить предварительный монтаж клеммы.
Известна подкладка рельсовая /6/, содержащая полотно с отверстиями для крепления к шпале, подрельсовую площадку и две реборды, ограничивающие боковые перемещения рельса в пути и выполненные в центральной части с полостями для размещения частей клемм, прижимающих рельс к подкладке. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В ребордах отсутствуют выступы.
Клемма этого рельсового скрепления выполнена из прутка изгибом. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Клемма содержит петлеобразную среднюю часть, промежуточные участки, расположенные по обе стороны от средней части, и концы, контактирующие с верхней поверхностью подошвы рельса. Средняя часть клеммы имеет вогнутые и выпуклые контуры.
Рельсовое скрепление содержит подкладку с двумя ребордами, изогнутую из прутка клемму, амортизирующие прокладки под рельсом и подкладкой. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Элементы крепления подкладки к шпале расположены вне участков клеммы и выполнены в виде закладных болтов.
Недостатком этой подкладки, клеммы и рельсового скрепления являются большие затраты времени и ручного труда на монтаж скрепления, связанные с установкой клемм на подкладку. Скрепление не имеет фиксированного положения клеммы в состоянии предварительного монтажа, из которого можно было бы с помощью ручного рычажного инструмента одним движением закрепить клемму, так как требуется еще предварительное продвижение клеммы воздействием ударным инструментом вручную через надставку на среднюю часть клеммы. Кроме того, чтобы получить высокую упругость клеммы в этом скреплении, она выполнена широкой в направлении продольной оси рельса и выступает за шпалу, что приводит к деформациям клемм при механизированной подбивке пути ударами по щебню, прилегающему к шпале.
В основу изобретения поставлена задача путем новой формы выполнения подкладки, клеммы и нового взаимного положения деталей рельсового скрепления обеспечить сокращение времени его монтажа в пути.
Для решения указанной задачи подкладка рельсовая содержит полотно с отверстиями для крепления к шпале, подрельсовую площадку и две реборды, ограничивающие боковые перемещения рельса в пути и выполненные в центральной части с полостями для размещения частей клемм, прижимающих рельс к подкладке. В отличие от прототипа /6/ на верхних частях реборд со стороны отверстий для крепления к шпале выполнены выступы для предотвращения сползания с реборд клемм после их предварительного монтажа, а части реборд, обращенные к подрельсовой площадке, выполнены ниже вершины выступов с шириной, не меньшей толщины прутка в средних частях внешних петель клемм, размещенных над ребордами в состоянии предварительного монтажа. На верхних частях реборд со стороны подрельсовой площадки выполнены дополнительные выступы для ограничения перемещения клемм при предварительном монтаже. Противоположные части торцов реборд со стороны подрельсовой площадки выполнены скошенными для размещения частей клеммы. Ширина выступа на реборде в каждом его горизонтальном сечении увеличивается в направлении приближения к подрельсовой площадке. Края полотна подкладки выполнены в виде выступов, внутренние боковые поверхности которых контактируют с частями поверхностей клемм в состоянии их окончательного монтажа. Полости для размещения частей клемм выполнены сужающимися в направлении приближения к подрельсовой площадке. Отверстия для крепления к шпале выполнены удлиненными в направлении приближения к подрельсовой площадке. Полости для размещения частей клемм выполнены в виде «ласточкина хвоста».
Клемма рельсового скрепления выполнена из прутка изгибом и содержит три петли, две из которых являются внутренними, сформованными возле концевых участков, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель. В отличие от прототипа концы клемм расположены от средней части внешней петли на расстоянии, меньшим 0,8 наибольшего размера поперечного сечения прутка клеммы. Изогнутые части внутренних петель выполнены с внутренними поверхностями, которые огибают наружные поверхности элементов крепления подкладки к шпале в состоянии предварительного и окончательного монтажа клеммы. Перед монтажом концы клеммы выходят за плоскость расположения внешней петли на 1…6 мм.
Рельсовое скрепление содержит подкладку с двумя ребордами, в которых выполнены полости для размещения частей клемм, изогнутые из прутка клеммы, элементы крепления подкладки к шпале и амортизирующие прокладки под рельсом и подкладкой. В отличие от прототипа элементы крепления подкладки к шпале выполнены в виде шурупов, размещенных в пространствах между изогнутыми частями внутренних петель клемм, прокладка под подкладкой снабжена буртами, верхние поверхности которых выполнены с возможностью опоры на них внутренних петель клемм в состоянии предварительного монтажа, и при этом концы клемм выполнены с возможностью контакта с частью верхних поверхностей полостей реборд, а внешние петли клемм выполнены с возможностью расположения на склонах выступов реборд со стороны подрельсовой площадки, причем выступы на ребордах выполнены с возможностью опоры на их верхние поверхности внешних петель клемм в состоянии перед предварительным монтажом с расположением концов выше верхних поверхностей полостей реборд.
Вышеизложенные признаки заявляемого изобретения обеспечивают получение технического результата, заключающегося в сокращении времени монтажа рельсового скрепления в пути путем его предварительного монтажа с установкой клемм на подкладке в фиксированном положении и окончательного монтажа клемм одним движением ручного рычажного инструмента или механизированным устройством на тележке.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом состоит в следующем.
Выполнение на верхних частях реборд со стороны отверстий для крепления к шпале выступов для предотвращения сползания с реборд клемм после их предварительного монтажа позволяет установить и зафиксировать клемму в состоянии предварительного монтажа.
Выполнение части реборд, обращенных к подрельсовой площадке, ниже вершины выступов с шириной, не меньшей толщины прутка в средних частях внешних петель клемм, размещенных над ребордами в состоянии предварительного монтажа, дает возможность установить клемму в предварительно смонтированном состоянии за пределами пространства над подрельсовой площадкой и без препятствий установить рельс между ребордами перед окончательным монтажом.
Выполнение на верхних частях реборд со стороны подрельсовой площадки дополнительных выступов для ограничения перемещения клемм при предварительном монтаже повышает точность монтажа клеммы, так как не позволяет излишне переместить клемму в сторону подрельсовой площадки.
Выполнение противоположных частей торцов реборд со стороны подрельсовой площадки скошенными для размещения частей клеммы позволяет разместить над ребордой изогнутые части внешней петли.
Увеличение ширины выступа на реборде в каждом его горизонтальном сечении в направлении приближения к подрельсовой площадке дает возможность повысить прочность реборды.
Выполнение края полотна подкладки в виде выступов, внутренние боковые поверхности которых контактируют с частями поверхностей клемм в состоянии их окончательного монтажа, дает возможность зафиксировать клеммы на подкладке от действия нагрузок со стороны рельса при регулировании уровня рельса подкладыванием под него карточек, когда клемма окажется выше реборды.
Выполнение полостей для размещения частей клемм сужающимися в направлении приближения к подрельсовой площадке позволяет постепенно деформировать клемму с незначительным усилием в процессе окончательного монтажа при перемещении ее концов в полости подкладки в направлении подрельсовой площадки с помощью рычажного инструмента или механизированным устройством на тележке.
Выполнение отверстий для крепления подкладки к шпале удлиненными в направлении приближения к подрельсовой площадке дает возможность регулировать ширину колеи, изменяя толщину бурта в изолирующей прокладке под подкладкой и перемещая подкладку вдоль шпалы.
Выполнение полости для размещения частей клемм в виде «ласточкина хвоста» позволяет упростить технологию изготовления подкладок.
Расположение концов клемм от средней части внешней петли на расстоянии, меньшем 0,8 наибольшего размера поперечного сечения прутка клеммы, позволяет предварительно зафиксировать концы клемм в полостях реборд подкладки, а среднюю часть внешних петель клемм на верхних частях реборд так, что при окончательном монтаже ее перемещению ничто не будет препятствовать. При этом сократится время окончательного монтажа рельсошпальной решетки, так как монтаж состоит только в установке рельсов на подрельсовые площадки и надвижении клемм на рельс. Предварительный монтаж скреплений на шпалах может осуществляться у изготовителя шпал.
Если расстояние от концов клеммы до средней части внешней петли будет больше 0,8 наибольшего размера поперечного сечения прутка клеммы, то потребуется значительное увеличение ширины реборды, чтобы конец клеммы в стадии предварительного монтажа контактировал с верхней поверхностью полости реборды. Увеличение ширины реборды приведет к повышению металлоемкости подкладки.
Выполнение изогнутых частей внутренних петель клеммы с внутренними поверхностями, которые огибают наружные поверхности элементов крепления подкладки к шпале в состоянии предварительного и окончательного монтажа клеммы, дает возможность предварительно фиксировать клемму на подкладке и перемещать ее в направлении подрельсовой площадки, не имея препятствий со стороны элементов крепления подкладки к шпале.
Выход перед монтажом концов клеммы за плоскость расположения внешней петли на 1…6 мм дает возможность увеличить высоту регулирования уровня рельса при подкладывании под него карточек. Когда концы клеммы находятся значительно выше сужающейся части полости в реборде подкладки при большой высоте карточек и не могут перемещаться в эту полость, клемма переворачивается на другую сторону выступающими концами вниз и свободно входит в полость реборды. Если концы клеммы окажутся выше плоскости расположения внешней петли меньше чем на 1 мм, то упругого хода клеммы окажется недостаточно для существенного увеличения высоты регулирования рельса. Если концы клеммы окажутся выше плоскости расположения внешней петли больше чем на 6 мм, то концы клеммы не войдут в полость реборды.
Выполнение элементов крепления подкладки к шпале в виде шурупов, размещенных в пространствах между изогнутыми частями внутренних петель клемм, позволяет повысить надежность прижатия подкладки к шпале по сравнению с закладными болтами.
Снабжение прокладки под подкладкой буртами, верхние поверхности которых выполнены с возможностью опоры на них внутренних петель клемм в состоянии предварительного монтажа, и выполнение при этом концов клемм с возможностью контакта с частью верхних поверхностей полостей реборд, а внешних петель клемм с возможностью расположения на склонах выступов реборд со стороны подрельсовой площадки позволяет благодаря указанному взаимному расположению деталей скрепления надежно установить клемму в состоянии предварительного монтажа и сократить время окончательного монтажа.
Выполнение выступов на ребордах с возможностью опоры на их верхние поверхности внешних петель клемм в состоянии перед предварительным монтажом с расположением концов выше верхних поверхностей полостей реборд дает возможность при предварительном монтаже нагрузить клеммы при опускании их концов для контакта с верхними поверхностями полостей реборд и перемещении клемм к подрельсовой площадке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид рельсового скрепления в состоянии предварительного монтажа;
на фиг.2 - вид сверху на фиг.1;
на фиг.3 - общий вид рельсового скрепления в состоянии окончательного монтажа;
на фиг.4 - вид сверху на фиг.3;
на фиг.5 - общий вид рельсового скрепления в состоянии перед предварительным монтажом.
Рельсовое скрепление содержит подкладку 1 с двумя ребордами 2, в которых выполнены полости 3 для размещения частей клемм 4, изогнутых из прутка, элементы крепления подкладки к шпале в виде шурупов 5 и амортизирующие прокладки 6 и 7 соответственно под рельсом 8 и подкладкой 1. Подкладка имеет полотно 9 с отверстиями 10 для крепления к шпале и подрельсовую площадку 11. Реборды 2 ограничивают боковые перемещения рельса 8 в пути, а клеммы 4 прижимают рельс к подкладке. На верхних частях реборд со стороны отверстий 10 для крепления к шпале выполнены выступы 12 для предотвращения сползания с реборд клемм после их предварительного монтажа. Части 13 реборд, обращенные к подрельсовой площадке 11, выполнены ниже вершины 14 выступов 12 с шириной «а», не меньшей толщины прутка в средних частях внешних петель клемм, размещенных над ребордами в состоянии предварительного монтажа. Оптимальная ширина частей реборд, выполненных ниже вершин и обращенных к подрельсовой площадке, составляет 18 мм при диаметре прутка клеммы 16 мм. На верхних частях реборд со стороны подрельсовой площадки выполнены дополнительные выступы 15 для ограничения перемещения клемм при предварительном монтаже. Противоположные части торцов 16 реборд со стороны подрельсовой площадки выполнены скошенными для размещения частей клеммы. Ширина выступа 12 на реборде в каждом его горизонтальном сечении увеличивается в направлении приближения к подрельсовой площадке 11. Края полотна 9 подкладки выполнены в виде выступов 17, внутренние боковые поверхности 18 которых контактируют с частями поверхностей клемм в состоянии их окончательного монтажа. Полости 3 для размещения частей клемм выполнены сужающимися в направлении приближения к подрельсовой площадке 11. Отверстия 10 для крепления к шпале выполнены удлиненными в направлении приближения к подрельсовой площадке. Полости 3 для размещения частей клемм выполнены в виде «ласточкина хвоста».
Клемма 4 рельсового скрепления выполнена из прутка изгибом и содержит три петли, две из которых 19 являются внутренними, сформованными возле концевых участков 20, направленных в одну сторону, а у третьей внешней петли 21, опирающейся средней частью на рельс, ветви являются продолжением наружных ветвей первых двух петель. Концы 22 клемм расположены от средней части внешней петли на расстоянии «в», меньшем 0,8 наибольшего размера поперечного сечения прутка клеммы. Оптимальным с учетом допуска на длину концевых участков клеммы, изготовленной из прутка диаметром 16 мм, является расстояние 3 мм. Изогнутые части внутренних петель 19 выполнены с внутренними поверхностями 23, которые огибают наружные поверхности 24 элементов 25 крепления подкладки к шпале в состоянии предварительного и окончательного монтажа клеммы. Перед монтажом концы 22 клеммы выходят за плоскость расположения внешней петли 21 на 1…6 мм. Оптимальным с учетом упругости клеммы является возвышение концов клеммы на 2,5 мм.
Прокладка 7 под подкладкой снабжена буртами 26, верхние поверхности 27 которых выполнены с возможностью опоры на них внутренних петель 19 клемм в состоянии предварительного монтажа, и при этом концы 22 клемм выполнены с возможностью контакта с частью верхних поверхностей 28 полостей реборд, а внешние петли 21 клемм выполнены с возможностью расположения на склонах 29 выступов 13 реборд со стороны подрельсовой площадки. Выступы 13 на ребордах выполнены с возможностью опоры на их верхние поверхности 29 внешних петель 21 клемм в состоянии перед предварительным монтажом с расположением концов 22 выше верхних поверхностей 28 полостей реборд.
Монтаж рельсового скрепления осуществляется в два этапа. Предварительно, например, на заводе железобетонных шпал окончательно монтируются на шпале прокладка под подкладкой 7, подкладка 1, шурупы 5 с шайбами и подрельсовая прокладка 6, а клеммы 4 устанавливаются в состояние предварительного монтажа. Для предварительного монтажа клемма вручную устанавливается внутренними петлями 19 на верхнюю поверхность 27 бурта 26 прокладки 7, а средней частью внешней петли 21 на склон 29 выступа 13. Затем специальным рычажным инструментом концы 22 клеммы опускаются и перемещением клеммы вводятся в полость 3 реборды. При этом средняя часть внешней петли 21 по склону 29 опускается до упора в дополнительный выступ 15 и не заходит в пространство над подрельсовой площадкой 11. Для окончательного монтажа рельс устанавливается на подрельсовые прокладки 6 и клеммы вновь перемещают до контакта с подошвой рельса.
Разделение монтажа скрепления на два этапа позволяет уменьшить время его окончательного монтажа в пути и сократить длительность простоев поездов и количество изменений в графики их движения.
Источники информации
1. Патент СССР 1482536, кл. E01B 9/48, Бюл. №19, 1989.
2. Патент Украины 20699 А, кл. Е01В 9/36, Бюл. №1, 1998.
3. Авторское свид. СССР 889774, кл. E01B 9/36, Бюл. №46, 1981.
4. Патент России 1401095, Е01В 9/00, Бюл. №21, 1988.
5. Патент России 2255165, Е01В 9/30, 9/48, 9/00, 9/38, Бюл. №18, 2005.
6. Патент России 2084577, Е01В 9/48, Бюл. №20, 1997.