Стыковое соединение рельсов

Стыковое соединение рельсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к усовершенствованию конструкции стыкового соединения рельсов, и может быть использовано в устройствах с направляющими качения.

Известны стыковые соединения рельсов двухголовыми накладками к железнодорожным рельсам. Накладка размещается в пазухе рельсов. Шейки накладок стягиваются болтовыми соединениями, при этом усилия от затяжки стыковых болтов передаются головкам, которые создают вертикальное растяжение шеек рельсов. При прохождении колесом рельсового стыка эти усилия складываются с ударными нагрузками, что приводит к усталостному разрыву шеек рельсов около болтовых отверстий у стыка (см., например, "Путь и безопасность движения поездов"/ В.И.Болотин и др. Под ред. В.Я.Шульги. - М.: Транспорт, 1994, с.67-68).

Известны стыковые соединения рельсов накладками с шарнирным опиранием одной головки на верхнюю часть рельсовой шейки и контактированием основания другой головки с наклонным верхом подошвы рельса. Такое устройство накладки уменьшает величину монтажных напряжений в шейке рельса, что способствует снижению частоты разрывов шейки рельсов (см. "Путь и безопасность движения поездов"/ В.И.Болотин и др. Под ред. В.Я.Шульги. - М.: Транспорт, 1994, с.69).

Недостатком известных конструкций стыковых соединений рельсов накладками является то, что их устройство не обеспечивает прямолинейности в допустимых пределах концов рельсов при нагрузках в условиях эксплуатации железнодорожного пути. Прогнутость концов рельсов приводит к разрушению головок рельсов в месте стыка, к усталостному разрыву шеек рельсов. Эти дефекты в рельсах особенно проявляются с ростом скорости движения подвижного состава из-за увеличения динамических нагрузок при проходе колесом встречной ступеньки - стыковой впадины (см., например, Золотарский А.Ф. и др. Железнодоржный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения. Под ред. М.А.Чернышева. - М.: Транспорт, 1964, с.96-101).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении динамических нагрузок в рельсовых стыках и повышении эксплуатационной надежности железнодорожного пути.

Указанный технический результат достигается тем, что стыковое соединение рельсов, включающее стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, содержит вставку с трапецеидальным поперечным сечением и осевые упоры вставки, размещенные в пазах головок рельсов с поперечным сечением, отображающим поперечное сечение вставки, при этом верхняя поверхность вставки совпадает с плоскими поверхностями головок рельсов, а торцовые поверхности вставки контактируют с пружинящими язычками упоров, выполненными из стали.

На фиг.1 изображено поперечное сечение стыкового соединения рельсов по стыковой впадине; на фиг.2 - расположение вставки в концевых частях рельсов и осевых упоров вставки (продольное сечение соединения).

Стыковое соединение рельсов включает концевые части рельсов 1 и 2, стыковые накладки 3 и 4, болтовые соединения 5 и 6 накладок с рельсами, вставку 7 с трапецеидальным поперечным сечением, упоры 8 и 9 с пружинящими язычками 10 и 11, контактирующими с торцовыми поверхностями вставки 7.

При установке упоров 8 и 9 и вставки 7 в пазы рельсов, поперечные сечения которых отображают поперечное сечение вставки, наружная поверхность 12 вставки 7 совпадает с плоскими поверхностями 13 и 14 головок рельсов, а пружинящие язычки 10 и 11 упоров фиксируют осевое положение вставки после заклепления стыковых накладок с рельсами болтовыми соединениями.

При подходе колеса 15 к вставке 7 поверхность катания колеса контактирует с криволинейными поверхностями головки рельса, а затем - с наружной поверхностью вставки. От давления колеса на вставку возможно осевое смещение вставки, если сила сцепления опорной поверхности вставки меньше силы сцепления колеса с наружной поверхностью вставки. В таком случае язычок одного из упоров сжимается, а язычок противоположного упора пружинит, при этом сохраняется его контакт с торцовой поверхностью вставки. При прохождении стыковой впадины поверхность катания колеса контактирует с наружной поверхностью вставки, давление от колеса распределяется между вставкой, рельсами и стыковыми накладками. Это позволяет уменьшить величину прогиба рельсов у стыка, исключить ударное воздействие колес по рельсам.

Стыковое соединение рельсов с вставкой, размещенной в пазах головок концевых частей рельсов, способствует повышению эксплуатационной надежности железнодорожного пути и снижению интенсивности дефектов рельсовых стыков при повышенных нагрузках и скоростях подвижного состава.

Стыковое соединение рельсов, включающее стыковые накладки, болтовые соединения накладок с рельсами, отличающееся тем, что концевые части рельсов содержат вставку с трапецеидальным поперечным сечением и осевые упоры вставки, размещенные в пазах головок рельсов с поперечным сечением, отображающим поперечное сечение вставки, при этом верхняя поверхность вставки совпадает с плоскими поверхностями головок рельсов, а торцовые поверхности вставки контактируют с пружинящими язычками упоров, выполненными из стали.