Система крепления головки рельса к шпале

Система крепления головки рельса к шпале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Представленное изобретение относится к строительству железной дороги, в частности касается шумоизолирующих систем крепления рельса к шпале.

Ближайшей к заявленной системе по функциональному назначению и конструктивному исполнению является система, которая описана в TRACK REPORT, журнал рельсовых скреплений Pandrol Rail Fastening 2002 (The journal of Pandrol rail fastenings 2002), стр.3, 4, 5.

Известная система включает в себя кронштейны, которые взаимодействуют через упругие изоляторы с головкой и ребром рельса, металлическую подкладку для крепления кронштейнов и креплений кронштейнов к подкладке и металлической подкладки к основе.

Однако такое конструктивное исполнение системы одних упругих изоляторов мало для уменьшения уровня шума при проходе поезда, это во-первых.

Во-вторых - эти конструкции систем крепления головки рельса к шпале громоздкие, с большим количеством деталей.

В-третьих - конструкция системы затрудняет ее монтирование в полевых условиях.

В основу изобретения поставлена задача в системе крепления головки рельса к шпале путем изменения конструкции кронштейнов крепления головки рельса и использования анкерных узлов с амортизаторами, которые быстро гасят колебание рельсов и приводят к их затуханию, смягчают толчки и удары от неровностей ободов колес, т.е. снизить уровень шума и достичь незначительных объемов по техническому обслуживанию системы крепления.

Технический результат заключается в уменьшении вибраций рельсов при использовании анкеров с амортизаторами для крепления кронштейнов к шпале (основе). Такая компоновка системы крепления головки рельса к шпале обеспечивает вертикальную упругость, помогает свести к минимуму вибрации рельса. Эта система дает также возможность проводить заводское монтирование креплений.

Для достижения этого система крепления головки рельса к шпале включает кронштейны, которые взаимодействуют через упругие изоляторы с головкой и ребром рельса, амортизатор и закрепленный в шпале анкерный узел, головка которого выполнена в виде штока амортизатора.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и техническим результатом заключается в том, что цилиндр амортизатора выполнен заодно с кронштейном, а шток амортизатора - с анкерным узлом. За счет этого образовывается вторая единая упругая система крепления головки рельса к шпале (основе). А увеличение вертикальной упругости системы в несколько раз уменьшает уровень шума при проходе поездов.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 - показан общий вид заявляемой системы крепления;

на фиг.2 - вид сверху;

на фиг.3 - вид амортизатора с резиновыми подушками;

на фиг.4 - вид изолятора сменной упругости;

на фиг.5 - вид сбоку на фиг.4.

На фиг.1, 2, 4 и 5 позицией 1 отмечена головка рельса, позицией 2 - ребро рельса, 3 - упругий изолятор, 4 - кронштейн, 5 - амортизатор пружинный, 6 - цилиндр амортизатора, 7 - верхняя пружина амортизатора, 8 - опорная чашка, 9 - нижняя пружина амортизатора, 10 - анкерный узел, 11 - шток амортизатора, который является головкой анкерного узла 10, 12 - замок опорной чашки 8, 13 - ножка анкерного узла 10, 14 - шпала.

В системе крепления головки рельса к шпале могут использоваться кроме упругих изоляторов 3 (фиг.1, 2) также изоляторы сменной упругости 15 (фиг.4, 5), где 16 - ниппель, 17 - колпачок ниппеля 16; а также амортизаторы разных конструкций, например амортизаторы 18 (фиг.3) с резиновыми демпферами 19.

Система крепления головки рельса к шпале монтируется таким образом: на ребрах 2 рельсов (с соответствующим шагом относительно шага шпал) с обеих сторон размещают кронштейны 4 со вставленными упругими изоляторами 3, потом сжимают их с помощью струбцин к размеру "А" относительно расстояния между штоками 11 головок анкерных узлов 10. В таком виде рельсы транспортируют на место монтирования колеи с размещенными шпалами и надетыми на штоки 11 нижних пружин 9, верхних пружин 7 и опорной чашки 8 с замком 12.

Сначала со штоков 11 снимают замки 12, опорные чашки 8 и верхние пружины 7, после чего на штоки 11 насаживают все цилиндры 6 амортизаторов вместе с рельсом, потом надевают верхние пружины 7 с опорными чашками и закрепляют их замками 12, после чего можно снимать с кронштейнов 4 струбцины, и колея готова к эксплуатации.

При использовании амортизаторов (фиг.3) монтирование рельсов упрощается: необходимо снимать со штоков только замки 12.

Еще более простая схема монтирования колеи при использовании изоляторов сменной упругости (фиг.4 и 5). В этом случае амортизаторы с кронштейнами и изоляторами монтируются в заводских условиях на анкерных узлах, и шпалы в таком состоянии транспортируются на место монтирования колеи.

Шпалы со смонтированными амортизаторами, кронштейнами и изоляторами выкладываются с необходимым интервалом на подготовленную основу, цилиндры 6 амортизаторов с кронштейнами 4 снимаются только с внутренних или внешних штоков 11, между анкерных узлов 10 выкладывают рельс на подкладках необходимой высоты, после чего монтируют снятые кронштейны 4 с изоляторами 3 сменной упругости и подают в изоляторы сжатый воздух с баллона необходимого давления и зажимают рельс, удерживая его на заданной высоте, монтажные подкладки под рельсом снимаются, и колея готова к эксплуатации.

Демонтаж системы крепления проводится в обратном порядке.

Работает система крепления головки рельса к шпале таким образом: толкающая сила от колеса подвижного состава через рельс и упругий изолятор 3 (фиг.1), которая передается на кронштейн 4, а от него на цилиндр амортизатора 6 и приводит его в движение, упругие элементы амортизатора деформируются, а цилиндр 6 и кронштейн 4 с рельсом выполняют колебания, которые гасят амортизаторы, которые превращают механическую энергию колебания рельса в тепловую энергию со следующим ее рассеиванием в окружающую среду.

Амортизаторы обеспечивают двустороннее действие, т.е. гасят колебание рельса при проходе поезда вниз (сжатие нижних упругих элементов амортизатора) и вверх (сжатие верхних упругих элементов).

Преимущество амортизаторов - в значительной простоте конструкции, малом весе и относительной дешевизне изготовления. Амортизаторы улучшают эксплуатационные показатели, упрощают компоновку системы крепления головки рельса к шпале, так как не нуждаются в большом месте для их установки. Амортизаторы при эксплуатации не нуждаются в регулировании. Использование амортизаторов в системе крепления головки к шпале дает возможность в 2,5...3 раза снизить вертикальный модуль упругости колеи.

Внедрение подобной системы крепления разрешает создать конструкцию колеи, которую можно в метрополитене прокладывать под жилыми домами без вреда для экологии (в плане снижения уровня вибрации), а железнодорожные пути внедрять близ жилых кварталов.

1. Система крепления головки рельса к шпале включает кронштейны, которые через упругие изоляторы удерживают головку рельса и закреплены на шпале, образовывая необходимое расстояние между подошвой рельса и шпалой, отличающаяся тем, что головки анкерных узлов представляют собой амортизаторы, цилиндры которых удерживают кронштейны крепления головки рельса, а упругие изоляторы выполнены в виде камер, наполненных сжатым воздухом.

2. Система крепления головки рельса к шпале по п.1, отличающаяся тем, что амортизаторы анкерных узлов выполнены двустороннего действия.