стыковая накладка к железнодорожным рельсам

Формула изобретения

Стыковая накладка к железнодорожным рельсам, содержащая верхнюю и нижнюю головки и шейку между ними с отверстиями для болтовых соединений, отличающаяся тем, что верхняя головка выполнена с опорной поверхностью для гребня колеса, параллельной поверхности катания головки рельса, длиной, равной максимальному раскрытию стыка между рельсами, и наклонными поверхностями к торцовым поверхностям накладки, при этом под опорной поверхностью между болтовыми отверстиями выполнена сообщенная с ними сквозная прорезь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к усовершенствованию конструкции накладок для рельсовых стыков, и может быть использовано в устройствах с направляющими качения.

Известны стыковые двухголовые накладки к железнодорожным рельсам (см. например, ГОСТ 819-73. Накладки двухголовые к рельсам типов P 65 и P 75). 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 накладки 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 накладок является то, что их устройство не обеспечивает прямолинейность 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. Железнодорожный 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 в стыковой накладке к железнодорожным рельсам, содержащей верхнюю и нижнюю головки и шейку между ними с отверстиями для болтовых соединений, верхняя головка выполнена с опорной поверхностью для гребня колеса, параллельной поверхности катания головки рельса, длиною, равной максимальному раскрытию стыка между рельсами, и наклонными поверхностями к торцевым поверхностям накладки, при этом под опорной поверхностью между бортовыми отверстиями выполнена сообщенная с ними сквозная прорезь.

На фиг. 1 изображен поперечный профиль предлагаемой накладки; на фиг. 2

расположение опорной поверхности и прорези в накладке.

Стыковая накладка включает головки 1 и 2, шейку 3 с болтовыми отверстиями 4. Верхняя головка 1 выполнена с опорной поверхностью 5 и наклонными поверхностями 6 и 7. Сквозная прорезь 8 в шейке 3 соединяет болтовые отверстия месте стыка рельсов 9 и 10.

При установке накладки в пазухе рельсов и затяжке стыковых болтов головка 1 контактирует с верхней частью рельсовых шеек, а головка 2 с наклонным верхом подошв рельсов.

Положение головок 1 и 2 накладки определяет расстояние от опорной поверхности 5 накладки до поверхности катания колеса 11, которое равно высоте гребня 12 колеса 11.

При подходе и прохождении стыковой впадины консольная часть рельсов изгибается и гребень 12 колеса входит в контакт сначала с наклонной, а затем с опорной поверхностями накладки. Под нагрузкой эти поверхности накладки прогибаются под прорезью 8 между болтовыми соединениями у стыка рельсов. Давление от колеса в месте стыка рельсов распределяется между рельсами и накладкой, что уменьшает величину прогиба рельсов у стыка, а это в свою очередь снижает ударные воздействия колес по железнодорожным рельсам.

Стыковая накладка повышает эксплуатационную надежность железнодорожного пути и прежде всего снижает интенсивность дефектов рельсовых стыков при высоких скоростях подвижного состава.