Прирельсовый длинномерный упругий элемент

Полезная модель относится к строительству рельсового полотна и, в частности, железнодорожных путей. При эксплуатации рельсовых транспортных средств, вследствие неровностей колеса и рельсового полотна, а также из-за местных изменений в жесткости рельсошпальной решетки, возникают вибрации, которые отрицательно влияют на самочувствие пассажиров и обслуживающего персонала и приводят к акустическому загрязнению окружающей среды. Кроме того, вибрации приводят к преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути, что требует повышенных затрат на обслуживание. Для борьбы с шумом и вибрацией применяются различные средства, выполненные из упругих материалов, монтируемые на рельсовом полотне.
Из уровня техники известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 109142, 10.10.2011), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру безжелобчатого рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены верхний и нижний продольные выступы, между которыми имеется продольный паз, верхний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму нижней поверхности головки рельса, нижний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса, отличающийся тем, что на верхней поверхности профиля дополнительно выполнен буртик, идущий вдоль края, противолежащего головке рельса, и выполненный с обеспечением возможности при установке профиля в камеру рельса сохранения зазора между буртиком и головкой рельса.
Недостатком данного упругого элемента является то, что при вибрации полотна происходит постепенный выход упругого элемента из полости железнодорожного рельса, что в конечно итоге приводит к его выпадению, и, как следствие, к потере возложенной на него функции в виде уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути.
Из уровня техники известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 117447, 13.03.2012, п. 1-10 формулы, фиг. 1, 2, 3, 4), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнен выступ, в котором выполнен канал, при этом выступ выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а нижний край профиля выполнен отогнутым в сторону подошвы рельса и соприкасающимся с ним.
Недостатки данного упругого элемента, которые были выявлены в процессе эксплуатации, являются следующие. Толщина стенки профиля, находящейся непосредственно под выступом, не имела плавного и равномерного уменьшения, что в процессе эксплуатации приводило к раннему разрушению упругого элемента из-за неравномерности нагрузок, приходящиеся на данную часть упругого элемента. Отгиб, выполненный на выступе профиля, не имел плоскую внешнюю поверхностью, направленную в сторону от рельса, чтобы при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса плотно прижимался своей упомянутой плоской внешней поверхностью к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса. Это приводило к попаданию влаги и грязи, что в конечном итоге приводило к его раннему разрушению и уменьшению срока службы всего профиля.
Заявленная полезная модель решает задачу устранения указанных недостатков, с достижением такого технического результата, как повышение срока службы уплотняющего элемента.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют прирельсовый длинномерный упругий элемент согласно настоящей полезной модели. Упругий элемент выполнен в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнен выступ, в котором выполнен канал, при этом выступ выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса, а нижний край профиля выполнен отогнутым в сторону подошвы рельса, и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса отличающийся тем, что толщина стенки профиля плавно и равномерно уменьшается от выступа вниз в сторону отогнутого края; уплотняющий элемент представляет собой отгиб с плоской внешней поверхностью, направленный в сторону от рельса и сформированный таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается своей упомянутой плоской внешней поверхностью к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса; упомянутый канал внутри выступа выполнен с по меньшей мере одни скругленным углом и с по меньшей мере одной стороной в виде дуги окружности.
Дополнительная особенность заключается в том, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа до начала его отогнутой части, при этом отогнутая часть нижнего края профиля выполнена последовательно плавно увеличивающаяся и плавно уменьшающаяся в сторону от рельса; упомянутый канал внутри выступа имеет сечение в виде прямоугольника с двумя скругленным смежными углами и нижняя боковая поверхность отогнутой части нижнего края профиля выполнена горизонтальной.
Дополнительная особенность заключается в том, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа до начала его отогнутой части, при этом внутренняя стенка профиля, находящаяся ниже выступа, представляет собой прямые, которые переходят в дугу окружности и далее в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа, обращенную к подошве рельса, и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса, содержит два уплотняющих элемента и упомянутый канал внутри выступа имеет сечение в виде многоугольника с по меньшей мере одним скругленным углом.
Дополнительная особенность заключается в том, что внутренняя стенка профиля, находящаяся выше выступа, представляет собой дугу, которая переходит в прямую таким образом, что верхняя часть профиля выполнена сужающейся, при этом отогнутая часть нижнего края профиля выполнена плавно увеличивающаяся и плавно уменьшающаяся в сторону от рельса; внутренняя стенка профиля, находящаяся ниже выступа, представляет собой дугу, которая переходит в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа, обращенную к подошве рельса, и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса; упомянутый канал внутри выступа имеет сечение в виде многоугольника и нижняя боковая поверхность отогнутой части нижнего края профиля выполнена горизонтальной.
Дополнительная особенность заключается в том, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа до нижнего края профиля; в центре на боковой поверхности профиля выполнено углубление; упомянутый канал внутри выступа имеет сечение в виде прямоугольника с двумя скругленным смежными углами и верхняя часть боковой поверхности профиля выполнена скошенной.
На Фиг. 1 изображено сечение бокового упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
На Фиг. 2 изображено сечение колейного (внутреннего) упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
На Фиг. 3 изображено сечение межколейного упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
На Фиг. 4 изображено сечение бокового упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с железнодорожным рельсом.
На Фиг. 1, 2, 3 и 4 условно обозначены следующие позиции: 1 - выступ; 2 - канал в выступе 1; 3 - нижний край; 4 - уплотняющий элемент.
Технический результат достигается следующими элементами конструкции. За счет того, что прирельсовом длинномерном упругом элементе, который выполнен в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру железнодорожного или трамвайного рельса, образованной между его головкой и подошвой, выполнен выступ (1), в котором по всей его длине выполнен канал (2). Выступ (1) выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой железнодорожного или трамвайного рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент (4), который обращен в сторону нижней поверхности головки железнодорожного или трамвайного рельса для более плотного прилегания к нему.
При этом упомянутый уплотняющий элемент (4) представляет собой отгиб с плоской внешней поверхностью, направленный в сторону от рельса и сформированный таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается своей упомянутой плоской внешней поверхностью к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса и при этом достигается дополнительный эффект стопора. Это существенно уменьшает риск попадания влаги и грязи, что при частом переходе температуры через 0°С не приведет к его раннему разрушению и, соответственно, к уменьшению срока службы всего профиля:
Также для исключения выпадении упругого элемента согласно полезной модели из упомянутой полости из-за вибраций создается замковое соединение, так как при снятии сжимающей нагрузки, создаваемой за счет «натяга», уплотняющий элемент (4) будет отгибаться, а, соответственно, появляется дополнительный контакт нижней поверхности рельса с упругим элементом согласно полезной модели.
Нижний край (3) профиля выполнен отогнутым в сторону подошвы рельса, что позволяет устанавливать профиль согласно настоящей полезной модели без помехи головок крепежных элементов, удерживающих соответствующий рельс на шпалах.
Толщина стенки профиля, находящейся непосредственно под выступом (1), имеет плавное и равномерное уменьшение от выступа вниз в сторону отогнутого края, что позволяет равномерно распределять нагрузки в данной части упругого элемента, что не приведет к раннему разрушению упругого элемента, и увеличит срока службы уплотняющего элемента согласно настоящей полезной модели.
Канал (2), который выполнен внутри выступа (1) выполнен с по меньшей мере одни скругленным углом и с по меньшей мере одной стороной в виде дуги окружности. Такое выполнение профиля канала было получено экспериментальным путем, что позволяет наилучшим образом устанавливать заявленный упругий элемент с железнодорожным и/или трамвайным рельсом.
Существует три вида упругих элемента: межколейный, межрельсовый (колейный) и боковой, которые могут быть использованы на железнодорожном и/или трамвайном рельсе.
На Фиг. 1 показано сечение бокового упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
Особенностью его выполнения является то, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа (1) до начала его отогнутой части (3), при этом отогнутая часть (3) нижнего края профиля выполнена последовательно плавно увеличивающаяся и плавно уменьшающаяся в сторону от рельса.
Также упомянутый канал (2) внутри выступа (1) имеет сечение в виде прямоугольника с двумя скругленным смежными углами и нижняя боковая поверхность отогнутой части (3) нижнего края профиля выполнена горизонтальной, что применительно к трамвайному рельсу позволяет его устанавливать наилучшим образом.
На Фиг. 2 изображено сечение колейного (внутреннего) упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
Особенностью его выполнения является то, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа (1) до начала его отогнутой части (3), при этом внутренняя стенка профиля, находящаяся ниже выступа (1), представляет собой прямые, которые переходят в дугу окружности и далее в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа, обращенную к подошве рельса, и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса.
Упругий элемент по Фиг. 2 содержит два уплотняющих элемента (4), а упомянутый канал (2) внутри выступа имеет сечение в виде многоугольника с по меньшей мере одним скругленным углом, что применительно к трамвайному рельсу позволяет его устанавливать наилучшим образом.
На Фиг. 3 изображено сечение межколейного упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с трамвайным рельсом.
Особенностью его выполнения является то, что внутренняя стенка профиля, находящаяся выше выступа (1), представляет собой дугу, которая переходит в прямую таким образом, что верхняя часть профиля выполнена сужающейся, при этом отогнутая часть (3) нижнего края профиля выполнена плавно увеличивающаяся и плавно уменьшающаяся в сторону от рельса.
Также внутренняя стенка профиля, находящаяся ниже выступа (1), представляет собой дугу, которая переходит в прямые, образующие нижнюю поверхность выступа (1), обращенную к подошве рельса, и верхнюю поверхность отогнутого нижнего края, обращенного к головке рельса.
Упомянутый канал (2) упругого элемента по Фиг. 3 имеет сечение в виде многоугольника и нижняя боковая поверхность отогнутой части нижнего края профиля выполнена горизонтальной, что применительно к трамвайному рельсу позволяет его устанавливать наилучшим образом.
На Фиг. 4 изображено сечение бокового упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с железнодорожным рельсом.
Особенностью его выполнения является то, что толщина стенки профиля плавно уменьшается от выступа (1) до нижнего края профиля, а в центре на боковой поверхности профиля выполнено углубление.
Упомянутый канал (2) упругого элемента по Фиг. 4 имеет сечение в виде прямоугольника с двумя скругленным смежными углами, и верхняя часть боковой поверхности профиля выполнена скошенной, что применительно к железнодорожному рельсу позволяет его устанавливать наилучшим образом.
Заявленное устройство собирают следующим образом. Укладывают рельсовое полотно, затем в полости рельс вставляют соответствующий прирельсовый упругий элемент и монтируют соответствующее покрытие (например, сборно-разборное железобетонное покрытие, выполненное виде межрельсовых, междупутных и боковых железобетонных плит). При этом согласно вышеперечисленным особенностям заявленного упругого элемента облегчается его установка, а также увеличивается его срок службы и, соответственно, время эксплуатации всей системы.
Заявленное устройство легко изготовить известными способами на известном оборудовании, например, на основе регенерата резины методом экструзии и вулканизации.