Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения относится к железнодорожному пути и предназначено для снижения деформации рельсов при изменении положительных и отрицательных температур.

Аналогом являются рельсы для железнодорожного пути с накладками для их соединения встык, которые установлены с зазором для компенсации деформации рельсов при изменении температуры в летнее и зимнее время года, установленные на шпалах и на насыпном балласте железнодорожного полотна (см. Учебное пособие бригадиру пути. Учебное пособие для образовательных учреждений ж.-д. транспорта, осуществляющих профессиональную подготовку/Под ред. Э.В. Воробьева. - М.: Маршрут, 2005. - 665 с.).

Аналогом являются рельсы для железнодорожного пути, сваренные в стык электроконтактной сваркой длиной 100 м, 800 м, 1000 м, 1500 м, 10000 м и более, которые установлены на железобетонных шпалах без учета компенсации деформации рельсов при изменении температуры в летнее и зимнее время года (см. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. - М.: 2012, с.138).

Наиболее близким аналогом является «Нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления для системы отопления Датской фирмы Devi». Представительство Devi в России 143581 Московская обл., Истринский район, с.п. Павло-Слободское, д. Лешково, 217.

Недостатками известных рельсов железнодорожного пути являются:

- В стыках рельс колеса железнодорожного подвижного состава наносят удары по торцам рельс, что приводит к повышению шума, вибрации колесной пары, тележки и вагона и износу колес, рельсов и автоматической сцепки вагонов, снижается скорость электропоезда, шум и вибрация вагонов оказывает психологическое воздействие на состояние здоровья человека.

- В сварных рельсах встык электроконтактной сваркой в длинных плетях возможен угон рельса с места его укладки на величину удлинения плети при увеличении температуры окружающей среды и динамических нагрузках в момент прохождения поездов по железной дороге.

- Возможна потеря устойчивости длинной плети рельса, что приводит к появлению искривления рельсов по всей длине железной дороги в виде поперечных или вертикальных полуволн, высоких напряжений сжатия в местах сварки рельсов, поломкам стыков рельс, к сходу подвижного состава поезда с железнодорожного пути и к снижению скорости поездов до 60-120 км/ч.

- На искривленных объездных участках дороги при удлинении рельсов в летнее время и при укорочении в зимнее время года изменяется расстояние ширины колеи, что приводит к сходу подвижного состава поездов с рельсов, большим материальным затратам и человеческим жертвам.

Техническим результатом является создание устройства для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения с целью снижения деформации рельсов при изменении положительных и отрицательных температур и обеспечения безопасной работы железнодорожного транспорта.

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения, содержащее рельсы, отличающееся тем, что с каждой стороны шейки рельса наклеены клеем алюминиевая зеркальная фольга или полимерная пленка, с наружной стороны покрытая напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, которая выполнена, например, из тефлона в виде ленты высотой до 170 мм, толщиной 0,005-5,0 мм и длиной до 25 м, например, для стандартного рельса длиной 25 м, установленного с зазором в стыке двух рельсов, а для сваренных рельсов встык - в виде плети, электроконтактной сваркой длиной 800 м, 1500 м, 10000 м и более, отражающая тепловую энергию лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети и рельса, их удлинение и величину зазора в стыке плети и рельса, или на поверхность рельса нанесен слой белой краски, или с каждой стороны рельса, в полости шейки рельса, установлены рукава высотой до 170 мм, толщиной до 100 мм, длиной до 25 м, каждый рукав выполнен из водонепроницаемой полимерной пленки, например тефлона, толщиной 0,005-5,0 мм, наружная поверхность которого покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, отражающая тепловую энергия лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети или рельса, его удлинение и величину зазора в стыке плети или рельса, а для нагрева рельса в зимнее время года рукава заполнены, например, стекловатой, в слое стекловаты установлен нагревательный кабель, который выполнен из полимерной пленки, например тефлона, в полости указанного нагревательного кабеля, в полимерных пленках, расположены один или два провода высокого сопротивления, которые соединены со светодиодами солнечной электростанции и с терморегулятором или с генератором ветровой электростанции, трансформатором для понижения переменного тока и диодами для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, на валу которого установлено 1-2 турбины с двух сторон, генератор расположен на раме в полости диффузионного устройства с сетками по направлению розы ветров и на эстакаде или на возвышенности, или с наружными проводами электрической сети гидроэлектростанции, диодами для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, напряжение указанных электростанций 110 вольт или 220 вольт, или с аккумуляторами, например щелочными железоникелевыми, с напряжением 110 вольт или 160 вольт, в шейке рельса и в полимерной пленке каждого рукава по периметру выполнены отверстия для крепления их болтами или алюминиевыми проводами к указанной шейке рельса или рукава приклеены к шейке рельса, или нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления и лента из полимерной пленки, которая выполнена, например, из тефлона, с наружной стороны указанная полимерная пленка покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, приклеены к шейке рельса, или нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления расположен в полости двух склеенных лент из полимерной пленки, например тефлона, кабель наклеен на полимерную пленку, указанная полимерная пленка приклеена к шейке рельса, с наружной стороны лента из полимерной пленки покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра.

На фиг.1 показано устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения. На фиг.2 показана ветровая электростанция. На фиг.3 показана электрическая схема подключения генератора к проводам высокого сопротивления и к аккумуляторам.

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения содержит рельсы, с каждой стороны шейки рельса 1 наклеены клеем алюминиевая зеркальная фольга или полимерная пленка, с наружной стороны покрытая напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, которая выполнена, например, из тефлона в виде ленты высотой до 170 мм, толщиной 0,005-5,0 мм и длиной до 25 м, например, для стандартного рельса длиной 25 м, установленного с зазором в стыке двух рельсов, а для сваренных рельсов встык - в виде плети, электроконтактной сваркой длиной 800 м, 1500 м, 10000 м и более, отражающая тепловую энергию лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети или рельса, их удлинение и величину зазора в стыке плети и рельса, или на поверхность рельса нанесен слой белой краски, или с каждой стороны рельса, в полости шейки рельса 1, установлены рукава 2 высотой до 170 мм, толщиной до 100 мм, длиной до 25 м, каждый рукав выполнен из водонепроницаемой полимерной пленки, например тефлона, толщиной 0,005-5,0 мм, наружная поверхность которого покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, отражающая тепловую энергия лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети или рельса, его удлинение и величину зазора в стыке плети и рельса, а для нагрева рельса в зимнее время года рукава 2 заполнены, например, стекловатой, в слое стекловаты установлен нагревательный кабель 3, который выполнен из полимерной пленки, например тефлона, в полости указанного нагревательного кабеля, в полимерных пленках, расположены один или два провода 4 высокого сопротивления, которые соединены со светодиодами солнечной электростанции и с терморегулятором или с генератором 5 ветровой электростанции, трансформатором 6 для понижения переменного тока и диодами 7 для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, на валу которого установлено 1-2 турбины 8 с двух сторон, генератор расположен на раме 9 в полости диффузионного устройства 10 с сетками 11 по направлению розы ветров и на эстакаде 12 или на возвышенности, или с наружными проводами электрической сети гидроэлектростанции, диодами для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, напряжение указанных электростанций 110 вольт или 220 вольт, или с аккумуляторами 13, например щелочными железоникелевыми, с напряжением 110 вольт или 160 вольт, в шейке рельса и в полимерной пленке каждого рукава по периметру выполнены отверстия для крепления их болтами или алюминиевыми проводами к указанной шейке рельса 1 или рукава приклеены к шейке рельса, или нагревательный кабель 3 с проводами высокого сопротивления 4 и лента из полимерной пленки, которая выполнена, например, из тефлона, с наружной стороны указанная полимерная пленка покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, приклеены к шейке рельса 1, или нагревательный кабель 3 с проводами высокого сопротивления 4 расположен в полости двух склеенных лент из полимерной пленки, например тефлона, кабель 3 наклеен на полимерную пленку, указанная полимерная пленка приклеена к шейке рельса 1, с наружной стороны лента из полимерной пленки покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра.

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения работает следующим образом.

В летнее время года зеркальная фольга или полимерная пленка, покрытая зеркальным слоем алюминия или серебра, отражает от рельса тепловую энергия лучей солнца, что позволяет уменьшить нагрев стальной плети или рельса, их удлинение и величину зазора в стыке рельсов.

Нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления, которые соединены с солнечной или с ветровой электростанциями или с гидроэлектростанцией, или с аккумуляторами, позволяет в зимнее время года нагревать рукава и рельсы до температуры 0°C, что позволяет уменьшить их укорочение и величину зазора в стыке плети и рельса и обеспечить безопасную работу железнодорожного транспорта. При температуре 0°C деформация плети или рельса равна нулю.

Устройство для защиты железнодорожных рельсов от нагрева и охлаждения, содержащее рельсы, отличающееся тем, что с каждой стороны шейки рельса наклеены клеем алюминиевая зеркальная фольга или полимерная пленка, с наружной стороны покрытая напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, которая выполнена, например, из тефлона в виде ленты высотой до 170 мм, толщиной 0,005-5,0 мм и длиной до 25 м, например, для стандартного рельса длиной 25 м, установленного с зазором в стыке двух рельсов, а для сваренных рельсов встык - в виде плети, электроконтактной сваркой длиной 800 м, 1500 м, 10000 м и более, отражающая тепловую энергию лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети и рельса, их удлинение и величину зазора в стыке плети и рельса, или на поверхность рельса нанесен слой белой краски, или с каждой стороны рельса, в полости шейки рельса, установлены рукава высотой до 170 мм, толщиной до 100 мм, длиной до 25 м, каждый рукав выполнен из водонепроницаемой полимерной пленки, например тефлона, толщиной 0,005-5,0 мм, наружная поверхность которого покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра, отражающая тепловую энергию лучей солнца в летнее время года, что позволяет уменьшить нагрев плети или рельса, его удлинение и величину зазора в стыке плети или рельса, а для нагрева рельса в зимнее время года рукава заполнены, например стекловатой, в слое стекловаты установлен нагревательный кабель, который выполнен из полимерной пленки, например тефлона, в полости указанного нагревательного кабеля, в полимерных пленках, расположены один или два провода высокого сопротивления, которые соединены со светодиодами солнечной электростанции и с терморегулятором или с генератором ветровой электростанции, трансформатором для понижения переменного тока и диодами для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, на валу которого установлено 1-2 турбины с двух сторон, генератор расположен на раме в полости диффузионного устройства с сетками по направлению розы ветров и на эстакаде или на возвышенности, или с наружными проводами электрической сети гидроэлектростанции, диодами для преобразования переменного тока в постоянный и терморегулятором, напряжение указанных электростанций 110 вольт или 220 вольт, или с аккумуляторами, например щелочными железоникелевыми, с напряжением 110 вольт или 160 вольт, в шейке рельса и в полимерной пленке каждого рукава по периметру выполнены отверстия для крепления их болтами или алюминиевыми проводами к указанной шейке рельса или рукава приклеены к шейке рельса, или нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления и лента из полимерной пленки, которая выполнена, например из тефлона, с наружной стороны указанная полимерная пленка покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например алюминия или серебра, приклеены к шейке рельса, или нагревательный кабель с проводами высокого сопротивления расположен в полости двух склеенных лент из полимерной пленки, например тефлона, кабель наклеен на полимерную пленку, указанная полимерная пленка приклеена к шейке рельса, с наружной стороны лента из полимерной пленки покрыта напылением в вакуумной установке зеркальным слоем, например, алюминия или серебра.