устройство для соединения железнодорожных рельсов

Формула изобретения

1. Устройство для соединения железнодорожных рельсов, содержащее две стыковые накладки с болтами для соединения расположенных на шпалах рельсов, отличающееся тем, что концы рельсов выполнены ступенчато (в виде выступа-выемки) в плане, длина ступени выполняется в пределах l_min = 65 мм, l_max = 0,8H, ширина ступени b = B/2, где H - высота рельса, мм; B - ширина головки рельса, мм.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на ступенчатых концах рельсов по поверхности катания выполнены скосы с углом = 1 - 3^o и длиной l₁ = 10 - 20 мм от концов рельсов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для соединения железнодорожных рельсов и может быть использовано в рельсовых путях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является соединение рельсов с углом в стыке 90^o и стыковым зазором. Недостатком данного устройства при прохождении колес через стык является возникновение ударных нагрузок на рельсы и колеса вагонов, подшипники колесных пар, что приводит к более быстрому износу рельсов, колес, подшипников. Возникают вибрации и явление резонанса, являющиеся в отдельных случаях причинами аварий.

Техническим результатом изобретения является повышение долговечности рельсов и колес вагонов, подшипников колесных пар, увеличение скорости движения, уменьшение количества аварий.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для соединения железнодорожных рельсов содержатся две стыковые накладки 1 с болтами для соединения расположенных на шпалах 3 рельсов 2 с выполненными в плане ступенчатыми концами (в виде выступа - выемки). Длина ступени l выполняется в пределах

от l_min = 65 мм до l_max = 0,8 H,

где H - высота рельса, мм.

Ширина ступени b= B/2,

где B - ширина головки рельса, мм.

На концах рельсов по поверхности катания выполняются скосы с углом = 1 - 3^o и длиной l₁ = 10-20 мм от концов рельсов.

На фиг. 1 изображен общий вид соединения.

На фиг. 2 - разрез А-А.

Устройство содержит накладки стыковые 1 с болтами, соединяющие расположенные на шпалах 3 рельсы 2, подкладку стыковую 4 с крепежными элементами.

Работает устройство следующим образом.

1. Стыковую часть рельсов с выполненными в плане ступенчатыми концами подошвой устанавливают на стыковой подкладке, закрепленной на шпале. При переходе колеса через стыковой зазор (фиг. 2) величина плоскости контакта колеса с рельсом по поверхности катания не отсутствует, как при прямом стыке, а только изменяется. Колесо не опускается в стыковой зазор. Для этого необходимо соблюдать условие



где B" - ширина колеса по кругу катания, мм;

ширина стыкового зазора, мм.

На рельсовых путях это условие будет выполняться, т.к. B" > В.

Соединение будет работать без ударных нагрузок.

Минимальная длина ступени (l_min = 65 мм) ограничивается максимальной длиной скосов, максимально допускаемой величиной стыкового зазора и страховой величиной, принятой равной 4-5 мм

l_min = l₁ 2 + C_max + l_стр,

где l₁ - максимальная длина скоса, мм;

C_max - максимально допускаемая величина нормального стыкового зазора, мм; C_max = 21 мм;

l_стр - страховая величина, мм.

При размерах ступени меньше 65 мм возможно образование скосами углубления по всей ширине поверхности катания. При длине ступени более 0,8H уменьшается сопротивление нагрузкам ступенчатого конца рельса.

2. Выполненный скос (фиг. 1) на ступенчатых концах рельсов по поверхности катания повышает плавность захода колеса на последующий рельс, компенсирует неточность соединения рельсов по высоте при сборке, по величине износа и изготовления. В процессе работы без скоса может происходить повышенной износ, расклепывание концов рельсов по поверхности катания. Скос в пределах угла = 1 - 3^o и длине l₁ = 10-20 мм от концов рельсов устраняет эти явления.