Жёсткая крестовина для стрелок и глухих пересечений

Жёсткая крестовина для стрелок и глухих пересечений

Реферат

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройства жесткой крестовины для стрелок и глухих пересечений. Жесткая крестовина для стрелок и глухих пересечений выполнена с двумя усовиками и расположенным между ними острием крестовины. Острие совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса. Два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами. Между ребрами расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины. Усовики и острие крестовины посредством вертикальных упругих зажимных скоб удерживаются на оребренной плите упруго в вертикальном направлении. Усовики и острие крестовины отсоединены друг от друга относительно их массы. Относительное горизонтальное положение усовиков и острия крестовины и ширина желобка обеспечены исключительно ребрами, между которыми удерживаются подошвы усовиков и острия крестовины. Технический результат реализации изобретения заключается в улучшении эксплуатационных качеств крестовины. 11 з.п.ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к крестовине для стрелок и глухих пересечений. Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является крестовина для стрелок и глухих пересечений, известная из ЕР 0282796.

Известная крестовина содержит два усовика и расположенное между ними острие крестовины, которое совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса. При этом два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами, между которыми расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины. В известном решении как и обычно у всех известных крестовин усовики удерживаются на расстоянии от острия крестовины с помощью прокладок, чтобы обеспечить ширину продольного желобка для прохода гребня колеса. Для обеспечения некоторой упругости отдельных элементов в этой крестовине она пронизана гильзой с зазором, при этом эта гильза с обоих концов через дистанционные элементы опирается на прокладки, которые в свою очередь расположены в пазухах усовиков. Усовики стянуты болтом, прокладки, дистанционные элементы и гильза стянуты между собой и образуют тем самым совместно жесткий узел. Только острие крестовины может перемещаться горизонтально и вертикально относительно обоих усовиков внутри заданного зазора. Оба усовика и острие крестовины лежат на оребренной плите, которая имеет вертикально стоящие ребра, которые служат в качестве упоров для подошв усовиков или острия крестовины для горизонтального перемещения и вследствие горизонтально заданного зазора допускают желаемую горизонтальную подвижность.

Из WO 94/02683 известна крестовина, которая составлена из двух не сваренных отрезков рельса и с помощью прокладок и проходящего через шейки усовиков и крестовины болта соединены друг с другом резьбовым соединением. Для удержания обоих не сваренных отрезков рельсов сердечника крестовины в определенном положении относительно друг друга отрезки рельсов острия крестовины пронизаны без зазора гильзой, или обращенные друг к другу поверхности отрезков крестовины соединены друг с другом с помощью профилирования или проходящего в продольном направлении зубчатого зацепления, боковые поверхности зубьев которого прилегают без зазора друг к другу.

Крестовина, аналогичная крестовине по ЕР 0282796, известна также из ЕР 0281880 В1 и DE 3708233 А1.

Обычно простые неподвижные крестовины расположены на стрелках в местах, в которых внутренний гребень бандажа колес пересекает обе поверхности катания в области перекрестка для беспроблемного проезда. Бандажи колес настолько широки, что они перекрывают ширину продольного желобка и как раз еще достаточную для опоры ширину острия крестовины. При этом свободном проходе гребня бандажа колесный бандаж, который передает нагрузку колеса, должен обеспечить беспрепятственный проезд пересекающихся поверхностей катания без разрушения узкого острия крестовины.

Составленные из рельсов жесткие простые крестовины, состоящие из трех основных частей (т.е. из обоих усовиков и простого острия крестовины), соединены друг с другом через прокладки крестовины болтами, что должно также предотвратить продольное смещение вследствие колебаний температуры и торможения. Эти болтовые соединения, выполняемые в настоящее время как сильно затянутые резьбовые соединения жестких простых крестовин, имеют наряду с очень высокой стоимостью изготовления и обслуживания еще другие существенные технические недостатки, которые очень отрицательно сказываются, в частности, на сроке службы. Очень высокая стоимость изготовления обуславливается в первую очередь тем, что вместо обычных для путей и стрелок регулирующих рельсов используют для острия полные рельсы с соответствующим профилем рельса. Для того чтобы иметь возможность сварить поперечное сечение обоих состоящих из полных рельсов остриев, необходимо как главное острие, так и боковое острие обрабатывать со снятием стружки, а в критической области в большинстве случаев фрезеровать до половины. Перед сваркой этих двух поперечных сечений в простом острие крестовины необходимо предварительно нагреть подлежащую сварке зону до температуры, примерно, 400-500^oС, для того, чтобы при сварке высокоуглеродной рельсовой стали не возникли трещины. Эту температуру необходимо поддерживать в течение всего процесса сварки. Однако в большинстве случаев ее не удерживают на этом уровне, так что в зоне сварки образуется мартенсит, и швы уже после короткого времени рвутся или острые рельсы ломаются, что в настоящее время происходит, к сожалению, еще очень часто.

Кроме того, область передачи бандажа с усовика на острие или наоборот часто еще подвергают термическому улучшению или отжигу на перлит для уменьшения износа. Однако при термическом улучшении или отжиге на перлит в начальной и конечной зонах происходит обезуглероживание, что приводит к понижению твердости этих зон, что на практике уже после короткого срока эксплуатации приводит к большим затратам на обслуживание вследствие так называемых мягких лунок.

Из DE 3339442 С1 известно также, что острие крестовины в области наибольшего износа, главным образом в начальной области снабжают выемкой, в которую прочно устанавливают вставку из высокомарганцевой твердой стали. Высокомарганцевая твердая сталь удерживается прессовой посадкой, которая создается способом низкотемпературной усадки. Этот способ хотя и удлиняет срок службы острия крестовины, однако он очень сложен и связан с большими затратами и создает практически неупругое острие крестовины.

Как через блоки крестовины, так и через усовики необходимо сверлить отверстия, что с одной стороны, связано с большой стоимостью и с другой стороны, приводит к разлому рельсов, если кромки отверстий тщательно не зачищены. Возможно плотное соединение поверхностей прилегания прокладок с пазухами между головками и подошвами усовиков требует высоких затрат при изготовлении. Основной причиной сильного износа и, тем самым, относительно короткого срока службы является слишком большая жесткость области передачи бандажа колес с усовика на сердечник и наоборот вследствие слишком компактного поперечного сечения, следовательно, общего момента инерции относительно оси Х комбинации из усовика, острия крестовины и прокладок. В ЕР 0282796 уже признается, что эта проблема может быть решена за счет большей упругости, чем прежде, т.е. за счет возможности относительного вертикального перемещения между острием крестовины и усовиком, для того чтобы воспринимать только небольшие силы в ослабленных зонах острия крестовины и значительные силы в зонах с большим поперечным сечением рельса. За счет того, что оба усовика как и прежде жестко соединены друг с другом через острие крестовины, их момент инерции как и прежде относительно велик. Кроме того, там острие крестовины для достижения эффекта изгибного стержня установлено как консоль, т. е. свободный конец может отклоняться в вертикальном направлении, в то время как задняя область фиксирована жестко. Тем самым во время проезда передняя зона острия крестовины прогибается вниз и поверхность катания в области фиксации испытывает нагрузку на растяжение, что уже после короткого времени эксплуатации приводило к разлому рельсов.

Если сравнить инерцию, т.е. момент инерции зоны перехода двух усовиков, двух прокладок и, при необходимости, еще также острия полного рельса, то можно легко убедиться в том, что такая зона перехода действует как жесткий блок, который за счет своей жесткости вызывает смятие в зоне соударения. Если к тому же учесть, что железнодорожные колеса никогда не являются идеально круглыми, что вызвано среди прочего высокой жесткостью в точке удара при проезде под острым углом или под тупым углом простых крестовин, то становится ясно, что в этом заключена другая причина высокого износа. Для того, чтобы иметь возможность устранить этот вертикальный износ острия крестовины и усовиков, на практике на путях как рельсы сердечника, так и рельсы усовиков наплавляют. Часто такое наплавливание проводят не тщательно, в частности, проводят недостаточно высокий предварительный подогрев, так что крестовина уже после короткого времени разламывается за счет образования мартенсита и поэтому ее приходится часто заменять.

Горизонтальная жесткость, которая за счет очень высокого момента инерции всего сердечника относительно оси Y в несколько раз превосходит момент инерции простого рельса, также приводит к чрезмерной нагрузке на контррельсы. Собственно, для уменьшения износа контррельса усовик, в частности, при наезде бандажа колеса должен быть выполнен горизонтально упругим.

С точки зрения движения по рельсовой колее современные крестовины имеют тот недостаток, что усовики не выполнены с возвышением в соответствии с конусностью формы ходовых бандажей. За счет этого при проезде под острым углом ось колесной пары при одинаково высоких усовиках значительно опускается в вертикальном направлении и при этом получает сильное вертикальное ускорение. При этом точка постановки колесного бандажа смещается от ходовой кромки к меньшим диаметрам бандажа, что приводит к значительно меньшей окружной скорости колеса со стороны крестовины, в то время как обращенное внутрь поворота колесо колесной пары за счет притягивания к контррельсу колесной пары вращается по большему диаметру точки постановки колеса. Этот феномен можно назвать также парадоксом, так как идущее при повороте внешнее колесо поворачивается на значительно меньшем диаметре, чем колесо, идущее внутри поворота, вызванным контррельсом.

Так как современное острие крестовины в противоположном движению направлении при проезде под острым углом опускается в резко падающую плоскость катания, то колесная пара при переходе с усовика на жесткий сердечник крестовины наряду с внезапным переходом с малого диаметра точки постановки колеса на больший диаметр, т.е. на значительно большую окружную скорость, при этом еще в противоположном к предыдущему направлении ускорения, "катапультируется" не вниз, а в противоположном направлении наклонно вверх. Для колесной пары, а также для точки удара на жестком острие крестовины это является причиной пластического смятия поверхности катания острия и, вероятно, также причиной потери круглой формы бандажом колеса.

Что касается упругости обычной конструкции крестовины, то можно утверждать, что применяемая вот уже более ста лет, в большинстве случаев отлитая из марганцовистой стали крестовина, а также соединенная болтами крестовина лежит в стрелке как жесткая колода, т.е. как чужеродное тело. Нет упругой, хотя бы примерно адекватной конструкции, которая бы примерно соответствовала упругости регулирующего рельса. В соединенных болтами крестовинах переходная зона, в большинстве случаев, лежит еще на шпале, что дополнительно повышает жесткость. К тому же в этой зоне расположены прокладки, так что момент инерции относительно оси X, который является решающим для упругого вертикального прогибания острия крестовины, в поперечном сечении соударения, примерно, в более чем пять раз превосходит момент инерции регулирующего рельса. Примерно так или еще хуже обстоит дело при переходе от усовика к острию крестовины в литых крестовинах и еще хуже в блочных крестовинах, потому что у них момент инерции не только в пять раз, а в более чем десять раз превосходит момент инерции нормального регулирующего рельса.

Все указанные выше изъяны и недостатки известны до настоящего времени простых, жестких крестовин сводятся к следующему: - слишком большая вертикальная и горизонтальная жесткость, следовательно, слишком малая вертикальная и горизонтальная упругость; - очень большие потери материала; - необоснованные потери ресурсов; - слишком небольшая возможность использования жестких крестовин; - слишком высокая стоимость обслуживания; - слишком высокая стоимость изготовления; - отсутствие легко исправляемого превышения; - неправильные соединительная сварка и направление и многие другие, которые устраняются настоящим изобретением.

В основу изобретения положена задача так улучшить крестовину вышеуказанного типа, чтобы при более низких затратах на производство и материал достичь более длительного срока службы и возможности использования крестовины на рабочих путях.

Поставленная задача решается тем, что в жесткой крестовине для стрелок и глухих пересечений с двумя усовиками и расположенным между ними острием крестовины, которое совместно с усовиками образует проходящие под острым углом друг к другу желобки для свободного прохода гребня бандажа колеса, при этом два усовика и острие крестовины опираются на оребренную плиту с вертикально расположенными ребрами, между которыми расположены подошвы усовиков и подошва острия крестовины, согласно изобретению усовики и острие крестовины посредством вертикальных упругих зажимных скоб удерживаются на оребренной плите упруго в вертикальном направлении, а также усовики и острие крестовины относительно их массы полностью отсоединены друг от друга, а относительное горизонтальное положение усовиков и острия крестовины и, тем самым, ширина желобка обеспечивается исключительно ребрами, между которыми удерживаются подошвы усовиков и острия крестовины.

Изобретение исходит из понимания того, что три главных компонента, а именно два усовика и острие крестовины могут быть полностью развязаны друг от друга относительно их массы, соответственно их момента инерции, если устранить прокладки крестовины и их болтовое соединение. За счет этого не только полностью отделяются каждый из трех основных элементов (два усовика и острие крестовины) от остальных элементов, но и за счет устранения прокладок и болтовых соединений экономится дополнительная масса и тем самым снижается момент инерции. Относительное положение этих трех основных элементов в горизонтальном направлении обеспечивается расположенными вертикально вверх ребрами оребренной плиты, между которыми удерживаются в основном без зазора (с малым допуском) основные элементы. Вертикальная упругая фиксация трех основных элементов проводится с помощью упругих зажимных скоб, которые зажимают вертикально три основных элемента только в области плиты. Ширина продольного желобка для прохода гребня колеса обеспечивается ребрами оребренной плиты, а также соответствующей обработкой подошв и головок усовиков и острия крестовины. Оребренные плиты в свою очередь закреплены на шпалах, предпочтительно, с помощью болтов.

Благодаря тому, что каждый из трех основных элементов может полностью независимо от других элементов упруго деформироваться, в первую очередь, вертикально, сильно уменьшается до сих пор встречающийся очень сильный удар при переходе бандажа колеса от усовика на острие и наоборот, так что имеющийся до сих пор износ сминанием жесткого острия крестовины и усовиков значительно сокращается, в большинстве случаев даже полностью исчезает.

Согласно варианту выполнения изобретения, усовики и острие крестовины соответственно установлены на прокладки, которые расположены между подошвой соответствующего рельса и оребренной плитой, при этом прокладки являются особенно упругими за счет выполнения из эластомерного материала. Благодаря этому каждая из трех главных частей может колебаться с соответствующей собственной частотой, что повышает упругость и, тем самым, увеличивает комфортабельность езды и значительно удлиняет срок службы.

Согласно другому варианту выполнения изобретения, усовики крестовины в зоне перехода колеса от крестовины к усовику крестовины и обратно имеют превышение относительно высоты рельсовой поверхности острия крестовины, образованной за счет прокладок различной толщины в соответствии с конусностью бандажа колеса.

Тем самым за счет дополнительного размещения этих дополнительных прокладок определенной толщины под соответствующей областью подошвы усовика или острия крестовины без особых проблем можно точно установить желаемую большую высоту переходной поверхности. Можно также скомпенсировать возникший износ без применения наплавливания с последующим перепрофилированием поверхности катания в области наплавливания. За счет этого значительно сокращается стоимость обслуживания и прежде всего повышается возможность использования предмета изобретения до почти 100% его нахождения в рабочих путях.

В соответствии с уровнем техники до настоящего времени упруго в вертикальном направлении зажимали только внешние области усовиков с помощью зажимных скоб или других зажимных элементов по отношении к оребренным плитам, при этом силы зажима на одну сторону зажима составляют максимально 10-15 кН.

Согласно другому варианту выполнения изобретения упругие зажимные скобы для натяжения между направленной внутрь подошвой усовика крестовины и расположенной напротив подошвой крестовины опираются только на указанные подошвы рельсов и закреплены на соответствующих ребрах. В альтернативном варианте зажимные скобы в отфрезерованной передней зоне острия крестовины опираются на верхнюю сторону пониженной зоны и на соседние подошвы усовиков или крестовины и закреплены на ребрах.

Благодаря вышеописанной конструкции зажимаются также внутренние области усовиков и обе внешние стороны подошвы острия крестовины с помощью упругих зажимных скоб или т. п. , при этом прижимное усилие достигает, предпочтительно, 10-15 кН на каждый участок опоры. За счет этого три области: сердечник крестовины и два усовика каждая отдельно зажаты так сильно, как раньше вся жесткая крестовина. На основании этого преимущества можно значительно экономичней и проще выполнить необходимым противоугон, который должен предотвратить относительное перемещение усовиков и острия крестовины в продольном направлении рельсов. Такой противоугон описан подробнее в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании.

При полном износе или поломке усовика и/или острия крестовины можно легко и быстро заменить по отдельности каждую из этих отдельных частей, что значительно повышает возможность использования предмета изобретения в рабочих путях.

До настоящего времени время лежания неподвижных, сильно нагружаемых крестовин составляет на практике в зависимости от нагрузки 3-4 года, иногда несколько больше. Изобретение значительно повышает время лежания, так как ни в конструкции, ни в сварке обоих образующих острие крестовины остряков стрелочного перевода не имеется слабых мест, так что стоимость приобретения новой крестовины по сравнению с современным состоянием уходит полностью на задний план.

Другое большое преимущество изобретения состоит в очень простом и экономичном устранении недостатков острия крестовины или одного или обоих усовиков.

Маневровые участки, которые по экономическим соображениям имеют жесткие простые крестовины, часто находятся вблизи населенных пунктов. За счет полностью упруго установленных опорных точек усовиков и острия крестовины достигается сильное снижение шумности.

Другое особое преимущество изобретения состоит в возможности простого изменения высоты поверхности катания обоих усовиков, а также острия крестовины в качестве компенсации вертикального износа, а также в качестве противоугона. Приспособление применяемых для рельсов и стрелок зажимных скоб, например обычных для Германии зажимных скоб типа SKL, не представляет никаких проблем. Точки опоры зажимных скоб согласно изобретению находятся, в основном, на одинаковой высоте в противоположность обычным зажимным скобам SKL, в которых обе опорные точки расположены на разной высоте. Для того чтобы уменьшить направляющую силу, в частности, при прохождении поворотов между обоими усовиками и обоими остряками стрелочного перевода, а также между острием крестовины и обоими усовиками, три главные компоненты в области соответствующих точек опоры зажимают упруго в вертикальном направлении с помощью слегка измененных зажимных скоб. Так как между обоими усовиками, обоими остряками стрелочного перевода, а также между обоими усовиками и острием крестовины имеются области подошвы с, в основном, одинаковой высотой, то известные зажимные скобы изменяют так, что обе опорные области находятся на одинаковой высоте. За счет этого отпадают дорогие, значительно увеличивающие жесткость крестовины прокладки крестовины.

Для того чтобы установить крестовину согласно изобретению, за короткий срок в месте строительства, крестовину поставляют на стройку в полностью смонтированном на оребренной плите состоянии. Благодаря этому можно за короткое время без проблем установить оптимированную во всех отношениях простую, неподвижную крестовину. Запасные части, как например оба усовика и острие крестовины, можно держать на складе, так что за короткое время без больших складских запасов можно обеспечить почти стопроцентную возможность использования предмета изобретения для железнодорожных путей.

Относительно упругих в вертикальном направлении зажимов отдельных областей опорных точек следует отметить следующее.

В крестовине согласно изобретению оребренные плиты в направлении к рельсам выполнены выпуклыми. При этом внутренние ребра оребренных плит имеют меньшую ширину, чем наружные ребра.

Для того, чтобы выдерживать ширину подошвы обоих усовиков (внутри), а также острия крестовины (снаружи) возможно более широкой, внутренние зажимные ребра выполняют более узкими и высокими - при равной несушей способности - чем внешние ребра, чтобы выдерживать ширину подошв рельсов по возможности большой и чтобы иметь, при необходимости, возможность замены болтов с Г-образной головкой без демонтажа рельсов. Эта ширина соответствует нормальной ширине обычных применяемых с зажимными скобами SKL болтов с Г-образной головкой, которая составляет 24 мм, что при воздушном зазоре в 1 мм на каждой стороне ребра приводит к общей ширине в 24 мм. Так как устойчивость острия крестовины зависит только от ширины подошвы рельса в области плиты, то оребренные плиты расширяют, а чтобы они при зажиме не становились вогнутыми и под нагрузкой не "помпажировали" им предварительно придают выпуклую форму и изготавливают из мелкозернистой стали высокой прочности.

Для высоконагружаемых стрелок необходимо слегка сузить подошву только во внутренней области плиты на половину ширины ребра. Так как ребро по всей длине выковывают из одного куска и сваривают с плитой основания, то соответствующие области подошвы подвергаются краевой вырубке только на длине максимально 120 мм.

Для слабонагружаемых крестовин (например, для местного сообщения) могут быть обе подошвы в соответствии с шириной ребер по всей длине обработаны строганием или фрезерованием, что означает невысокую стоимость изготовления.

Важнейшие аспекты и преимущества изобретения можно еще раз обобщить следующим образом.

Крестовина и усовики с помощью зажимных скоб (SKL) упруго в вертикальном направлении соединены с оребренными плитами шпал. Таким образом, обычный до настоящего времени жесткий блок разделен на отдельные рельсы. Каждый из этих отдельных рельсов имеет соответствующую собственную упругость, так что предмет изобретения в отношении колебательного и амортизирующего поведения практически соответствует нормальному путевому рельсу. Применяемые до настоящего времени прокладки крестовины отпадают так же, как и применяемые до настоящего времени болтовые соединения.

Отдельные рельсы можно легче заменять. Под рельсы можно затем установить дополнительные прокладки из пластмассы, с помощью которых осуществляется плавное регулирование высоты поверхностей катания. Производимый прежде ремонт усовиков с помощью наплавки становится ненужным. Зажим производится вертикально с помощью зажимных скоб. Отдельные подошвы рельсов в области узких мест имеют воздушный зазор между собой в 1 мм. Концы обоих регулирующих рельсов, которые проходят по всей длине острия крестовины без сварного стыка и образуют острие, соединены друг с другом в возможно короткой области сваркой по головке и подошве. Для этого можно применять такие способы сварки, как например газопрессовая сварка, сварка в среде защитного газа СО₂, индукционная сварка давлением, сварка электронным лучом или лазерная сварка.

В области перехода колеса от острия к усовику и наоборот последний устанавливается с таким превышением, чтобы компенсировалась разница высот применяемых сегодня конических профилей колесных бандажей.

Сердечник крестовины состоит из двух регулирующих рельсов, например, типа U1C 60, которые в области острия в их прилегающих областях головки и подошвы согласованы друг с другом с помощью обработки со снятием стружки в соответствии с сужением в области острия и сварены по головке и по подошве образованного таким образом острия с помощью V-образного шва или других видов швов.

Передняя часть острия может быть также изготовлена как единое целое как кованое или литое фасонное изделие и сварена с обоими сваренными по головке и подошве остриями крестовины.

Так как на усовики и острие крестовины вследствие воздействия температуры и торможения в продольном направлении действуют большие силы, необходимо предусмотреть так называемый противоугон между этими тремя главными частями, который предотвращает продольное смещение с относительным сдвигом между острием крестовины и усовиками.

Согласно изобретению рекомендуется после зоны перехода колеса с усовика крестовины на острие крестовины и обратно установить на противолежащих элементах рельсов устройство противоугона, которое препятствует сдвигу элементов рельсов относительно друг друга в продольном направлении, однако допускает вертикальный прогиб или колебания элементов рельсов. Указанное устройство противоугона образовано парой упорных элементов, которые закреплены на шейках соответствующих рельсов и сцеплены друг с другом в виде гребенки в продольном направлении рельсов. При этом упорные элементы имеют по одной вертикальной шейке, которые выступают со свободного конца соответствующего упорного элемента, при этом вертикальные отрезки стенок шеек зацепляются друг за друга и создают, тем самым, упор в направлении, поперечном продольной оси рельсов.

Это устройство противоугона устанавливают как можно ближе к месту перехода колеса с особым признаком, состоящим в том, что каждая шейка усовиков и острия крестовины по отдельности с высокой прочностью соединены болтами с частями устройства противоугона.

Регулировка высоты различных усовиков необходима для компенсации износа рельсовых головок регулирующих рельсов, в частности, в области перехода колес. Между болтами и увеличенными отверстиями в шейках рельсов для устройства противоугона предусмотрены эксцентричные втулки. В таком случае устройство противоугона для каждой стороны состоит из одной части.

Согласно варианту выполнения изобретения каждая сторона устройства противоугона выполнена из двух частей со множеством контактных поверхностей в продольном и поперечном направлениях, которые передают продольные силы с острия на регулирующие рельсы и обратно. Эти силы составляют в продольном направлении, например, примерно, 600-800 кН. Для выравнивания разницы высот при износе поверхностей катания усовиков под подошвы усовиков подкладывают дополнительные или имеющие разную толщину прокладки.

Обе относящиеся друг к другу части можно сдвигать по вертикали относительно друг друга для изменения высоты рельсов. В продольном направлении рельсов они могут через множество контактных поверхностей передавать большие силы, которые во много раз больше, чем силы в обычных для устройств противоугона стрелочных остряков. Небольшой люфт между контактными поверхностями может уменьшить силы, которые могут передаваться в продольном направлении рельсов. Перемещение в продольном направлении рельсов может быть также уменьшено с помощью контактных поверхностей с люфтом. Зацепляющиеся в виде гребенки друг за друга части устройства противоугона могут быть выполнены также трапециевидными.

Изобретение поясняется ниже на примерах выполнения с помощью чертежей, на которых изображено: фиг.1 - вид сверху на крестовину согласно изобретению; фиг.2 - вид сбоку на острие крестовины по фиг.1; фиг. 3 - вид сбоку на высоту поверхностей перехода обоих усовиков согласно изобретению в крестовине по фиг.1; фиг.4 - разрез вдоль плиты 249 по фиг.1; фиг.5 - вид сверху на разрез по фиг.4 (на пластине 249); фиг.6 - разрез вдоль плиты 251 по фиг.1; фиг.7 - вид сверху на разрез по фиг.6; фиг. 8 - вид сверху на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно первому варианту выполнения изобретения; фиг.9 - разрез вдоль линии В-В по фиг.8; фиг. 10 - разрез вдоль линии С-С по фиг.8 устройства противоугона согласно первому варианту выполнения изобретения; фиг. 11 - различные виды и разрезы согласно первому варианту выполнения устройства противоугона; фиг. 12 - вид сверху с разрезом на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно второму варианту выполнения изобретения; фиг. 13 - вид сверху с разрезом на часть крестовины согласно изобретению с устройством противоугона согласно третьему варианту выполнения изобретения; фиг.14 - разрез вдоль линии 1-1 по фиг.8; фиг.15а-15с - разрезы вдоль линий F-F, G-G, Н-Н по фиг.13; фиг.16 - вид сверху на применяемую в изобретении оребренную плиту; фиг.17 - разрез вдоль линии Е-Е по фиг.16; фиг.18 - вид сбоку на внутреннее ребро оребренной плиты по фиг.16 и 17; фиг.19 - вид сбоку на внешнее ребро оребренной плиты по фиг.16 и 17; фиг. 20 - разрез двух, образующих острие крестовины рельсовых частей во время процесса предварительного подогрева при открытой сварке давлением; фиг.21 - разрез аналогично фиг.20, однако после окончания открытой сварки давлением; фиг.22 - разрез аналогично фиг.20 двух, образующих острие крестовины рельсовых частей во время процесса предварительного подогрева при закрытой сварке давлением; фиг. 23 - разрез по фиг.23 после окончания закрытой сварки давлением. На отдельных фигурах одинаковыми позициями обозначены одинаковые или функционально соответствующие друг другу части.

На фиг.1 показана крестовина, согласно изобретению, на виде сверху. Оба регулирующих рельса 4 и 5, которые совместно образуют острие 3 крестовины, продлены за теоретическую точку крестовины и в передней зоне сварены по головкам и подошвам острия крестовины. С обеих сторон острия 3 крестовины расположены по одному усовику 1 и 2 с образованием продольного желобка 11 для прохода гребня колеса. Указанные рельсовые элементы лежат на оребренных плитах 246-253, соответственно, 223 (эти номера основываются на применяемой на немецких железных дорогах (Дойче Бан АГ) номенклатуре).

В противоположность уровню техники элементы (детали) крестовины, например усовики 1 и 2 и острие 3 крестовины, не соединены жестко друг с другом через прокладки крестовины и болтовые соединения, а с помощью зажимных скоб 26, 27, 28 и 29 по вертикали упруго зажаты на соответствующих оребренных плитах 246-253 и 223. В частности, усовики 1 и 2 со своей наружной стороны прижаты обычным способом зажимными скобами 26, при этом эти зажимные скобы могут быть, например, обычными зажимными скобами типа SKL 12. В зоне, в которой усовики расположены непосредственно против друг друга, т.е. на оребренных плитах 246 и 247, предусмотрен внутренний зажим усовиков в виде зажимной скобы 27, которая нажимает на направленные внутрь подошвы расположенных напротив друг друга усовиков 1 и 2. В зонах, где усовик расположен напротив острия крестовины, предусмотрены соответствующие зажимы острия и усовиков в виде зажимных скоб 28, которые упираются, с одной стороны, на подошву усовика и, с другой стороны, на подошву острия крестовины. В не сваренной области крестовины, в которой остряки стрелочного перевода расположены на большем расстоянии друг от друга, предусмотрен внутренний зажим в виде зажимной скобы 29, которая лежит на направленных внутрь подошвах этих обоих остряков.

Таким образом, все рельсовые компоненты упруго в вертикальном направлении прижаты к оребренным плитам, а в остальном не связаны друг с другом. Тем самым, каждый из трех основных элементов (два усовика и острие крестовины) могут колебаться и упруго деформироваться по вертикали и горизонтали полностью независимо друг от друга. Поэтому соударение при переходе колесного бандажа с усовика на острие крестовины и обратно может быть сильно уменьшено за счет имеющихся отдельных упругостей, так что существовавший до сих пор износ смятием практически больше не возникает.

Так как основные элементы удерживаются, в основном, фрикционным соединением между подошвой рельса и оребренными плитами с помощью зажимных скоб, необходимо обеспечить, чтобы основные элементы не могли смещаться относительно друг друга, соответственно, могли смещаться только в такой мере, чтобы сохранился продольный желобок 11 достаточной ширины. Для того, чтобы предотвратить относительное смещение между острием 3 крестовины и усовиками 1 и 2 в продольном направлении рельсов, предусмотрено устройство 30 противоугона, которое здесь расположено между оребренными плитами 250 и 251, однако в качестве альтернативы оно может быть также расположено между оребренными плитами 249 и 250. Устройство 30 противоугона будет подробно описано с помощью фиг.6-11.

В предпочтительном варианте выполнения устройства противоугона оно действует только в продольном направлении рельсов и, таким образом, исключает вертикальную связь основных элементов, так что и в этой зоне не увеличивается момент инерции. Это устройство 30 противоугона крепится болтами на шейках острия крестовины и соответствующих усовиков 1 или 2. В соответствии с этим эти усовики и острие в этой зоне имеют отверстия 31 и 32, которые показаны на фиг.7 и 8.

На фиг.2 показано на виде сбоку острие 3 крестовины с фрезерованной зоной 6 острия. Между плитами 248 и 249 расположена область 34 передачи, в которой поверхность катания крестовины слегка и лишь на относительно коротком отрезке опущена вниз.

На фиг.3 показан на виде сбоку усовик 1, при этом изображения на фиг.1, 2 и 3 показаны в относительном положении основных элементов в продольном направлении рельсов.

Наконец, на фиг.1 показано, что все оребренные плиты 246-253 и 223 соединены с не изображенными шпалами с помощью шпальных болтов 33.

Для того чтобы отдельные рельсы не могли смещаться поперек продольного направления рельсов, на оребренных плитах предусмотрены вертикально стоящие ребра, между которыми удерживаются рельсовые элементы, в основном, без зазора (с малыми допусками). На практике этот зазор составляет максимально, примерно, 0,5-1 мм. Более подробно эти оребренные плиты описаны с помощью фиг.12-15.

Наконец, на фиг.3 показано, что усовик 1 в зоне между двумя точками 35 имеет небольшое возвышение относите