Изолятор рельсового скрепления

Полезная модель относится к строительству железных дорог, в частности, к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, а именно к рельсовому скреплению, и предназначена для:
- обеспечения высокой жесткости и надежности рельсового скрепления;
- обеспечения постоянной ширины колеи;
- обеспечения электрической изоляции;
- восприятия боковых сил, передаваемых от подошвы рельса.
Полезная модель может быть использована при строительстве высокоскоростных железнодорожных магистралей на железобетонной основе с высокой нагрузкой на ось.
С ростом осевых нагрузок подвижного состава, грузонапряженности и скоростей движения повысились требования и к рельсовым скреплениям, в связи с чем, весьма актуальной становится задача получения такой рациональной конструкции рельсового скрепления, которая обеспечивает высокую надежность его работы.
Современное рельсовое скрепление содержит анкер, замоноличенный в подрельсовой зоне железобетонной шпалы, пружинную клемму, сочленяющую рельс с анкером, изолятор, размещенный между анкером и рельсом, и подрельсовую прокладку, уложенную под подошвой рельса.
Известный изолятор состоит из первой пластины, которая располагается между анкерным крепежным приспособлением и рельсом, второй пластины, выступающей перпендикулярно из центральной части верхнего края первой пластины и имеющей форму для возможности размещения на уступе анкерного крепежного приспособления и позиционирующих опор. Первая пластина ниже в своей центральной части, чем на концах, а на каждом конце первой пластины выполнены выступающие вверх позиционирующие элементы изолятора, которые простираются перпендикулярно первой пластине. Позиционирующие элементы изолятора разнесены со второй пластиной с тем, чтобы обеспечить относительное углубление для приема стенок удерживающих клемму элементов анкерного крепежного приспособления. Каждый из позиционирующих элементов в нижней поверхности имеет паз, простирающийся параллельно первой пластине для приема стенки анкерного крепежного приспособления, который предотвращает перемещение изолятора в горизонтальном направлении. Позиционирующие опоры простираются из нижней поверхности каждого позиционирующего элемента изолятора, удаленных от первой пластины и имеющих наклонную верхнюю поверхность стенок, соединяющих одну сторону верхней поверхности позиционирующих опор с позиционирующими элементами изолятора [см.: Патент Российской Федерации на изобретение №2125626].
Недостатком указанного изолятора является сложность его конструкции, что приводит к повышенным трудозатратам как при его изготовлении, так и при монтаже рельсового скрепления.
Наиболее близким к заявляемому является электрический изолятор, опирающийся на полку подошвы рельса, с боковым упором, опирающимся на боковую поверхность подошвы рельса, выполненный путем формовки совместно с прижимным участком пружинной клеммы как единое целое, прижимной участок пружинной клеммы выполнен внутри электрического изолятора, электрический изолятор выполнен с опорной поверхностью для опоры на анкер [см.: Патент Российской Федерации на изобретение №2452806].
Выполнение электрического изолятора совместно с прижимным участком пружинной клеммы уменьшает количество деталей, устанавливаемых при монтаже рельсового скрепления, снижает стоимость монтажных работ, однако, при выходе из строя пружинной клеммы или электрического изолятора возникает необходимость замены одновременно двух деталей, что повышает эксплуатационные расходы. Еще одним недостатком известного электрического изолятора является его недостаточная эффективность при использовании в рельсовом скреплении, имеющим анкер с увеличенной площадью контакта рельсового скрепления и рельса.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание конструкции изолятора рельсового скрепления, позволяющего повысить надежность крепления железнодорожного рельса к шпале при его использовании на железнодорожных путях с высокой нагрузкой на ось и с криволинейными участками за счет увеличения площади контакта анкера через описываемый изолятор на рельс и обеспечивающего высокую электрическую защиту при прохождении поездов на электрической тяге.
Поставленный технический результат достигается тем, что в изоляторе рельсового скрепления имеется опорный участок, предназначенный для установки на полку подошвы рельса, и боковой упор, предназначенный для взаимодействия одним своим торцом с боковой поверхностью подошвы рельса, а противоположным торцом - с головкой анкера, отличающийся тем, что внутренняя сторона опорного участка соответствует углу наклона полки подошвы рельса, на наружной стороне опорного участка выполнен паз, при этом высота опорного участка увеличена соразмерно глубине паза, предназначенный для установки прижимной петли пружинной клеммы рельсового скрепления, а на торце бокового упора расположен предназначенный для размещения в пазу головки анкера рельсового скрепления выступ, при этом в верхней части опорного участка и бокового упора выполнены выборки для свободного прохода прижимной петли пружинной клеммы при ее установке в отверстие головки анкера, при этом изолятор выполнен цельнолитым из электроизолирующего материала, при этом на боковом упоре изолятора выполнены скосы, для исключения закусывания изолятора при монтаже пружинной клеммы в головку анкера, при этом, в частном случае, при установке на железнодорожных стыках с использованием скрепляющих накладок на рельсах, опорный участок данного изолятора исполняется укороченным, но не более чем на 6 мм до окончания выборки под прижимную петлю пружинной клеммы.
Полезная модель поясняется фигурами, где на фиг. 1 показан изолятор рельсового скрепления, установленный на подошве рельса, вид сбоку; на фиг. 2 - изолятор рельсового скрепления, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В по фиг. 2; на фиг. 5 - вид на изолятор спереди; на фиг. 6 - укороченный изолятор, вид сверху; 7 - разрез А-А укороченного изолятора по фиг. 6.
На чертежах позицией 1 обозначен изолятор, позицией 2 - опорный участок, позицией 3 - полка подошвы рельса, позицией 4 - подошва рельса, позицией 5 - скосы бокового упора 7, позицией 6 - торец, опирающийся на боковую поверхность подошвы рельса, позицией 7 - боковой упор, упирающийся в головку анкера (на чертежах не показан), позицией 8 - наружная сторона опорного участка, позицией 9 - паз с возможностью установки прижимной петли пружинной клеммы (на чертежах не показана), позицией 10 - выступ с возможностью размещения его в пазу головки анкера; позиций 11 - выборки в верхней части опорного участка 2 и бокового упора 7.
Изолятор 1 является частью рельсового скрепления, которое, в свою очередь, состоит дополнительно из анкера, подрельсовой прокладки и пружинной клеммы (на чертежах не показаны) и содержит: опорный участок 2, опирающийся при монтаже на полку 3 подошвы рельса 4; боковой упор 7, торцом 6 опирающийся на боковую поверхность подошвы рельса 4 и упирающийся в головку анкера (на чертежах не показан); внутренняя сторона опорного участка 2 выполнена под углом; на верхней стороне 8 опорного участка 2 выполнен паз 9 с возможностью установки прижимной петли пружинной клеммы (на чертежах не показана); на торце бокового упора 7, упирающегося в головку анкера, расположен выступ 10 с возможностью размещения его в пазу головки анкера, при этом ширина бокового упора 7 (изолятора 1) во фронтальной плоскости сечения составляет не менее 65 мм и не более 110 мм. Угол наклона нижней стороны опорного участка 2 соответствует углу наклона полки 3 подошвы рельса 4. Изолятор 1 выполнен цельнолитым из электроизолирующего материала.
Сборка рельсового скрепления с указанным изолятором осуществляется следующим образом.
Железобетонные шпалы с замоноличенными в подрельсовой зоне анкерами устанавливают на предварительно подготовленную поверхность для укладки рельсового пути. Затем в промежутках между анкерами размещают подрельсовые прокладки и на них устанавливают рельсы. Заявляемый изолятор 1 рельсового скрепления устанавливают опорным участком 2 на полку 3 подошвы рельса 4, при этом выступ 10, выполненный на торце бокового упора 7 указанного изолятора 1 размещают в пазе, расположенного в головке анкера. Затем устанавливают пружинную клемму таким образом, чтобы ее прижимная петля разместилась в пазе 9, имеющемуся на верхней стороне 8 опорного участка 2.
Выполнение нижней стороны опорного участка 2 изолятора 1 под углом, соответствующим углу наклона полки 3 подошвы рельса 4, обеспечивает надежный прижим рельса. Выполнение изолятора 1 во фронтальной плоскости сечения шириной не менее 65 мм и не более 110 мм позволяет использовать предлагаемый изолятор совместно с анкером, имеющим расширенную нижнюю часть головки во фронтальной плоскости сечения, и значительно увеличивает площадь контакта рельса и рельсового скрепления, что повышает надежность крепления. Надежность рельсового скрепления особенно важна для железнодорожных путей с высокой нагрузкой на ось и на криволинейных участках пути.
Выполнение изолятора цельнолитым из электроизолирующего материала обеспечивает высокую электрическую изоляцию, что позволяет использовать указанный изолятор, в том числе в рельсовых скреплениях, используемых на железнодорожных путях с электрической тягой.
Размеры изолятора определены исходя из условий надежной работы узла промежуточного пружинного рельсового скрепления. Определяющими (основными) размерами изолятора являются ширина, соответствующая ширине анкера и толщина под прижимной петлей пружинной клеммы в точке прижатия клеммой изолятора к рельсу.
Создание конструкции изолятора рельсового скрепления, позволяющего повысить надежность крепления железнодорожного рельса к шпале при его использовании на железнодорожных путях с высокой нагрузкой на ось и с криволинейными участками за счет увеличения площади контакта анкера и рельса и обеспечивающего высокую электрическую защиту при прохождении поездов на электрической тяге является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.