Нижняя парная прокладка скольжения

Область техники
Полезная модель относится к области ремонта железнодорожного пути, а именно к прокладке скольжения, которая применяется в качестве нижней парной прокладки при вводе рельсовых плетей в оптимальную температуру закрепления или при разрядке температурных напряжений в рельсовых плетях.
Уровень техники
Температура закрепления рельсовых плетей бесстыкового пути - одна из самых важных технических характеристик конструкции, влияющая на устойчивость рельсошпальной решетки и безопасность движения в целом, а также на возможность производить путевые работы. Укладка рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути производится при различных температурных условиях, поэтому при изменении температуры в них могут возникать сжимающие или растягивающие напряжения, превышающие нормативные значения.
В случае необходимости укладки рельсовых плетей при температуре рельсов ниже оптимальной более чем на 5°С, используют принудительный способ ввода плетей в оптимальную температуру закрепления.
Принудительные способы ввода плетей в оптимальную температуру закрепления также применяют:
- перед сваркой эксплуатируемых плетей, ранее уложенных и закрепленных при температуре ниже оптимальной более чем на 5°С;
- при восстановлении оптимальной температуры закрепления плетей, подверженных угону или на участках, где плети восстанавливались сваркой, при температурах ниже оптимальной температуры закрепления более чем на 5°С.
Для снятия температурных напряжений в рельсовых плетях, проводят их разрядку. Разрядка предполагает полное снятие продольной силы/напряжений от продольной силы в рельсовых плетях. Разрядка температурных напряжений в плетях производится в следующих случаях:
- при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации после их закрепления во время укладки при температуре выше или ниже оптимальной более чем на 5°С;
- перед сваркой коротких плетей в длинные, если разность температуры закрепления соседних плетей превышает 5°С, а всех плетей, свариваемых в длинную 10°С;
- после восстановления сваркой целостности плетей, если оно выполнялось при температуре ниже или выше оптимальной температуры закрепления более чем на 5°С и не были выполнены работы по регулировке температурных напряжений;
- при «потере» температуры закрепления в результате их угона и др.;
- при неотложной необходимости ремонтно-путевых работ при температуре рельсов, превышающей температуру закрепления, в том числе при исправлении образовавшегося в пути резкого угла в плане и т.д.
Из уровня техники (Интернет-ресурс https://www.tdesant.ru/info/item/122, «Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути», утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 29.12.2012 г. №2788р, п. 4.6.3, просмотрено 19.07.2022 г.) известно использование нижней полимерной прокладки скольжения, входящей в состав парных прокладок с общей толщиной 10-12 мм. Толщина такой прокладки составляет 5-6 мм. При этом прокладка имеет буртик для предотвращения ее выскальзывания с прокладки подрельсовой при принудительном вводе рельсовой плети в оптимальную температуру закрепления. Данная прокладка выбрана в качестве наиболее близкого аналога к заявляемой полезной модели. Данную нижнюю парную прокладку устанавливают под предварительно освобожденную от закрепления рельсовую плеть под подошву рельса.
Важное значение для надежного удержания нижней прокладки на прокладке подрельсовой рельсового скрепления имеют параметры и форма ее буртиков. В противном случае при разрядке напряжений, а тем более при вводе в температуру натяжителем, рельсовая плеть может наклониться в сторону центра кривой: при напряжении растяжения плеть наклониться головой к оси пути, а при напряжении сжатия - от оси пути. При этом подошва рельсовой плети встанет на перо и вытолкнет из-под себя как нижнюю, так и верхнюю парные прокладки скольжения. Как следствие, перо плети окажется расположенным на прокладках подрельсовых рельсового скрепления, получая дополнительное сопротивление.
Технической проблемой заявляемой полезной модели является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания нижней парной прокладки скольжения, при использовании которой исключена возможность ее выпадения из рельсового скрепления при воздействии внешних сдвигающих сил и обеспечивается повышение срока службы рельсовых плетей при их эксплуатации после проведения работ по закреплению и разрядке температурных напряжений, а также расширение арсенала технических средств.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности нижней парной прокладки скольжения за счет повышения ее устойчивости в составе промежуточного рельсового скрепления и предотвращения ее выпадения.
Технический результат достигается при использовании нижней парной прокладки скольжения, выполненной в виде полимерной пластины, содержащей буртик высотой 8-30 мм и шириной 5-25 мм, причем внутренняя стенка буртика выполнена прямой.
Выполнение нижней парной прокладки из полимерного материала позволяет уменьшить коэффициент трения скольжения по ее поверхности верхней парной прокладки, что в целом облегчает перемещение конца рельсовой плети при вводе ее в оптимальную температуру закрепления или при разрядке температурных напряжений.
В контексте настоящей полезной модели под «буртиком» понимается выступ, выполненный на торцевом конце нижней парной прокладки, при этом его выступающая часть направлена вниз к рельсовому скреплению.
Выполнение заявляемой нижней парной прокладки скольжения в виде пластины с буртиком обеспечивает возможность ее фиксации о деталь промежуточного рельсового скрепления, на которую ее устанавливают при эксплуатации (подрельсовую прокладку).
Выполнение буртика нижней парной прокладки высотой 8-30 мм и шириной 5-25 мм позволяет получить сечение буртика, близкое к квадратному, что способствует более равномерному распределению внешних сдвигающих сил по всей поверхности нижней прокладки, повышает ее прочность и жесткость, тем самым исключая вероятность среза буртика при значительном влиянии таких внешних разнонаправленных нагрузок.
Следует отметить, что указанные значения высоты и ширины буртика являются необходимыми и достаточными для того, чтобы было обеспечено надежное зацепление внутренней стенки буртика нижней прокладки с прилегающей внешней стенкой прокладки подрельсовой. При увеличении высоты и ширины буртика сверх указанных значений повышается материалоемкость, что повышает общий вес детали и соединения в целом, что снижает эксплуатационную надежность, а при уменьшении значений высоты и ширины размер буртика оказывается недостаточным, что приводит к его выходу из зацепления с прокладкой подрельсовой и выпадению из рельсового скрепления.
Внутренняя стенка буртика, выполнена прямой, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности нижней парной прокладки скольжения за счет повышения ее устойчивости в составе рельсового скрепления и предотвращения ее выпадения. Выполнение внутренней стенки буртика прямой позволяет сформировать ее надежный плотный контакт с примыкающей стенкой прокладки подрельсовой, которая также выполняется прямой, что уменьшает возможность проскальзывания буртика с его последующим выходом из зацепления. В таком случае между контактирующими поверхностями деталей также исключается возникновение соударений и биений, которые при воздействии внешних сил приводят к срезу буртика нижней прокладки и разрушают прокладку подрельсовую.
В итоге, обеспечивается надежное зацепление нижней прокладки с прокладкой подрельсовой и исключение неконтролируемого выпадения из нее и рельсового скрепления в целом.
В частном случае заявляемая нижняя прокладка выполняется прямоугольной, что позволяет получить ее универсальную форму, которую можно использовать для укладки во все виды рельсовых скреплений, применяемых в настоящее время в конструкции железнодорожного пути - как подкладочного (КБ-65, ЖБР-65ПШ, ЖБР-65ПШМ и другие), так и бесподкладочного типа (ЖБР-65, ЖБР-65Ш, АРС-4 и другие), буртик ее при этом фиксируется о подрельсовую прокладку рельсового скрепления.
В частном случае толщина заявляемой прокладки, равная 5±0,5 мм, составляет не более половины от общей толщины парных прокладок (верхней и нижней), равной 10-12 мм согласно нормативной документации. На данную высоту необходимо поднять рельс, чтобы обеспечить возможность его сдвига. Это позволяет обеспечить необходимую разрядку рельсовых плетей при ее вводе в оптимальную температуру закрепления.
В качестве полимерных материалов могут быть использованы армамиды, полиамиды, полиэтилен высокого давления и аналогичные материалы, предназначенные для метода переработки литьем под давлением.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид сверху заявляемой нижней парной прокладки.
На фиг. 2 показан вид сбоку заявляемой нижней парной прокладки.
На фиг. 3 показан увеличенный вид буртика нижней парной прокладки.
На фиг. 4 показано зацепление буртика нижней прокладки с прокладкой подрельсовой.
На фиг. 5 показано поперечное сечение промежуточного рельсового скрепления с установленными парными прокладками скольжения.
На фигурах приведены следующие обозначения элементов:
1 - нижняя парная прокладка;
2 - буртик нижней парной прокладки;
3 - внутренняя стенка буртика;
4 - внешняя стенка прокладки подрельсовой промежуточного рельсового скрепления;
5 - прокладка подрельсовая промежуточного рельсового скрепления;
6 - внешняя стенка буртика;
7 - верхняя парная прокладка.
Заявляемую нижнюю парную прокладку 1 скольжения (фиг. 1, 2) выполняют прямоугольной формы из полимерного материала с длиной 155…250 мм, шириной 148±2 мм и толщиной 4…7 мм.
Нижняя парная прокладка 1 имеет буртик 2, высота которого а равна 8-30 мм, а ширина b равна 5-25 мм (фиг. 3). Буртик 2 представляет собой выступ, выполненный на торцевом конце нижней парной прокладки 1. При этом его выступающая часть направлена вниз к рельсовому скреплению.
Внутренняя стенка 3 буртика 2 выполнена прямой и примыкающей вплотную к внешней стенке 4 прокладки подрельсовой 5 (фиг. 4).
Внешняя стенка 6 буртика 2 выполнена наклонной (фиг. 3), что обеспечивает технологичность нижней прокладки 1 при изготовлении - облегчает ее извлечение из пресс-формы.
Осуществление полезной модели
Заявленную нижнюю парную прокладку скольжения возможно использовать как для принудительного ввода рельсовой плети в оптимальную температуру закрепления, так и при осуществлении разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях совместно с различными верхними парными прокладками скольжения.
Предварительно освобождают рельсовую плеть от закрепления. Далее конец рельса приподнимают. В частном случае промежуточного рельсового скрепления подкладочного типа в скрепление под подошву рельса (фиг. 5) без снятия прокладки подрельсовой 5 устанавливают заявляемую нижнюю парную прокладку 1. При этом буртик 2 указанной прокладки 1 размещают так, чтобы его внутренняя прямая стенка 3 была расположена вплотную к внешней стенке 4 прокладки подрельсовой 5.
Сверху на нижнюю парную прокладку 1 устанавливают верхнюю парную прокладку 7 из полимерного или металлического материала. Затем рельс опускают на верхнюю парную прокладку скольжения 7. После этого осуществляют принудительный ввод рельсовой плети в оптимальную температуру закрепления или разрядку температурных напряжений в рельсовых плетях, после чего верхнюю и нижнюю парные прокладки вынимают и закрепляют рельсовую плеть.
Пример
Высота буртика нижней парной прокладки а=10 мм;
ширина буртика b=8 мм;
длина прокладки 230±3 мм;
ширина прокладки 148±2 мм;
толщина прокладки 5±0,5 мм.