система крепления бучко, кацберг рельса к шпале

Формула изобретения

Система крепления рельса к шпале, включающая фигурные упругие клеммы, взаимодействующие через клеммные изоляторы с подошвой рельса, опирающегося через подрельсовую упругую прокладку на опорную плиту, а опорная плита с фигурными направляющими отверстиями, выполненными на противоположных сторонах рельса, опирается через упругую подушку на шпалу, в которой закреплены анкеры, головки которых выполнены с пазами для фиксации концов фигурных упругих клемм, углублениями и ребрами для закрепления анкерных изоляторов, отличающаяся тем, что фигурные направляющие отверстия опорной плиты снабжены выступами-опорами для средних плеч фигурных упругих клемм и выполнены с возможностью размещения в них амортизаторов для опорной плиты, причем амортизаторы выполнены за одно целое с упругой подушкой, а анкерные головки являются направляющими для опорной плиты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству железной дороги, в частности систем крепления рельса к шпале.

Ближайшим к заявленной системе по функциональному назначению и конструктивному исполнению является система крепления рельса к шпале в International Publication №WO 3/012204 AL от 13.02.2003.

Для того чтобы снизить уровень вибрации в близрасположенных зданиях к железной дороге, линии метрополитена или для того чтобы снизить уровень шума, который появляется при проходе поезда по стальному мосту, устанавливают дополнительную упругую подушку между опорной плитой и шпалой. Но снижение вертикального модуля упругости пути приводит к увеличению динамического уширения колеи пути.

Для противодействия этому в вышеупомянутых материалах использованы конструкции упругих подушек со специфическими свойствами - они реагируют на увеличение нагрузки нелинейным образом: когда упругая подушка сжимается и пустоты между колон каучука заполняются, жесткость в ответ на дальнейшие нагрузки возрастает, предотвращая наклон рельсов, т.е. уширению колеи пути. При этом используются для крепления рельсов к шпале различные известные конструкции.

Но, во-первых, одних этих свойств упругих подушек недостаточно при необходимости увеличить толщину упругих подушек для удовлетворения экологических нужд.

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

В основу изобретения поставлена задача в системе крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале путем изменения конструкции головки анкера переносом опоры под среднее плечо фигурной упругой клеммы из анкерной головки на опорную плиту, для которой направляющими являются головки анкеров с амортизаторами опорной плиты, выполненными за одно целое с упругой подушкой, загрузить противоположную подуклонке рельса сторону опорной плиты, тем самым ограничить боковое перемещение головки рельса на кривых, т.е. избежать уширение колеи пути при увеличении толщины упругих подушек для удовлетворения экологических нужд.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении вибрации, обеспечении вертикальной упругости системы крепления рельса к шпале за счет увеличения толщины упругих подушек, при этом противодействуя наклону рельса.

Система крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале дает возможность применять подрельсовые упругие прокладки и упругие подушки опорной плиты с разной жесткостью. Представленная система крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале может, таким образом, модифицировать в соответствии с эксплуатационными нуждами.

Для достижения этого в системе крепления рельса к шпале, включающей фигурные упругие клеммы, взаимодействующие через клеменные изоляторы с подошвой рельса, опирающегося через подрельсовую упругую прокладку на опорную плиту, а опорная плита с фигурными направляющими отверстиями, выполненными на противоположных сторонах рельса, опирается через упругую подушку на шпалу, в которой закреплены анкера, головки которых выполнены с пазами для фиксации концов фигурных упругих клемм. При этом фигурные направляющие отверстия опорной плиты снабжены выступами-опорами для средних плеч фигурных упругих клемм и выполнены с возможностью размещения в них амортизаторов для опорной плиты, причем амортизаторы выполнены за одно целое с упругой подушкой, а анкерные головки являются направляющими для опорной плиты.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков изобретения и техническим результатом заключается в том, что опорная плита выполнена с выступами-опорами для средних плеч фигурных упругих клемм, которые перемещены из пазов анкерных головок, анкерные головки являются направляющими для опорной плиты, амортизаторы для нее выполнены за одно целое с упругой подушкой, это дает возможность при увеличении подуклонки рельса в кривых автоматически увеличивать давление на противоположный от подуклонки рельса край опорной плиты, чему способствуют направляющие на анкерных головках и амортизаторы, выполненные за одно целое с упругой подушкой.

Это позволяет применить в предложенной системе крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале упругие подушки опорных плит необходимой толщины с точки зрения потребностей экологии.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на:

фиг.1 показан общий вид заявленной системы крепления рельса к шпале;

фиг.2 - вид сверху;

фиг.3 - диметрия креплений;

фиг.4 - опорная плита;

фиг.5 - вид сверху на фиг.4;

фиг.6 - анкер;

фиг.7 - вид сбоку на фиг.6;

фиг.8 - фигурная упругая клемма;

фиг.9 - схема действия сил при подуклонке рельса.

На фиг.1,2 позицией 1 отмечен рельс, позицией 2 - подошва рельса, позиция 3 - подрельсовая упругая прокладка, позиция 4 - шпала, позиция 5 - анкер (фиг.1, 6 и 7), головка 6 которого выполнена с пазами 7 (фиг.6), где верхние поверхности 8, 9 пазов 7 служат для "парковочной" и "рабочей" фиксации концов 10 (фиг.8) фигурных упругих клемм 11 (фиг.1), углублениями 12 и ребрами 13 головки 6 для закрепления анкерного изолятора 14, позиция 15 - клеммный изолятор, позиция 16 - опорная плита (фиг.1, 4 и 5) с фигурными направляющими отверстиями 17 на ее краях, соответствующими направляющим 18 (фиг.6) головок 6 анкеров 5, фигурные направляющие отверстия 17, позволяют разместить в них амортизаторы 19 опорной плиты 16, выполненные за одно целое с упругой подушкой 20 опорной плиты 16 (фиг.1), которая снабжена на противоположных сторонах от рельса 1 на верхних краях фигурных направляющих отверстий 17 (фиг.5) выступами-опорами 21, которые взаимодействуют со средними плечами 22 фигурных упругих клемм 11.

Система крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале монтируется снизу доверху следующим образом.

На головки 6 анкера шпалы 4 одевают упругую подушку 20 (фиг.1) амортизаторами 19 опорной плиты 16 доверху таким образом, чтобы амортизаторы 19 плотно облегали направляющие 18 головки 6 анкеров 5, на которые надевают опорную плиту 16, потом кладут между головок 6 анкеров 5 подрельсовую упругую прокладку 3, которую прижимают анкерным изоляторами 14, надевая их на ребра 13 головки 6, при этом вставляя выступ изолятора в углубление 12 головки 6, потом две фигурные упругие клеммы 11 с закрепленными клеммными изоляторами 15 их концами 10 заводятся в пазы 7 анкерных головок 6 с помощью специального рычажного устройства до тех пор, пока концы 10 упругой фигурной клеммы 11 не станут на "парковочную" позицию, при этом клеммные изоляторы 15 прижмут анкерные изоляторы 14, а они - подрельсовую упругую прокладку 3. Средние плечи клемм 11 нажмут на выступы-опоры 21 опорной плиты 16, которая будет удерживать упругую подушку 20.

Шпалы со смонтированными системами крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале можно отправлять на участок сбора путевых плетей или на железнодорожное полотно, где их укладывают на подготовленный балласт, потом между анкерных изоляторов 14 размещают рельс и после выравнивания пути перемещают с помощью ручного рычажного приспособления или автоматизированной путевой тележки фигурные упругие клеммы 11 из "парковочной" позиции в "рабочие" позиции.

Разборка системы крепления рельса к шпале ведется в обратном направлении сверху вниз.

Система крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале работает следующим образом (фиг.9).

Здесь Р_в - вертикальные нагрузки на рельс 1;

Р_г - горизонтальные нагрузки на рельс 1;

- усиление на подошву 2 рельса 1 от упругой фигурной клеммы 11 при подуклонке рельса от усилия Р_г;

- усилие среднего плеча 22 фигурной упругой клеммы 11 на выступы-опоры 21 опорной плиты 16 при подуклонке рельса от усилия Р_г;

- усилие на подошву 2 рельса 1 от фигурной упругой клеммы 11 при действии усилия Р_г;

- усилие среднего плеча 22 фигурной упругой клеммы 11 на выступы-опоры 21 опорной плиты 16 при действии усилия Р _г.

При действии в кривых на рельс 1 горизонтальной нагрузки Р_г внешняя, относительно кривой, сторона подошвы 2 рельса 1 сдавливает подрельсовую упругую прокладку 3, которая давит на опорную плиту 16, а она, в свою очередь, старается сжать внешнюю сторону упругой подушки 20, что приводит к подуклонке рельса 1 и уменьшению усилия на подошву 2 рельса 1, т.е. уменьшается монтажное усилие фигурной упругой клеммы 11 на подошву 2, фигурная упругая клемма сжимается, а с ним уменьшается усилие среднего плеча 22 фигурной упругой клеммы 11 на внешний выступы-опоры 21 опорной плиты 16, а также на упругую подушку 20 опорной плиты 16 (фиг.9, б).

Рельс 1, наклоняясь под действием горизонтального усилия Р_г и подошвой 2 рельса внутренней стороны кривой, увеличивает усилие фигурной упругой клеммы 11 на подошву 2 рельса 1 (фигурная упругая клемма 11 растягивается), увеличивая усилие уже на внутренний выступы-опоры 21 опорной плиты 16 и соответственно на упругую подушку 20 опорной плиты 16 (фиг.9, В); этим самым противодействует подуклонке рельса 1 от усилия система Р_г. После исчезновения Р _г система уравновешивается:

Одним из главных приоритетов представленной системы крепления рельса к шпале есть незначительная подуклонка рельса при увеличении поперечной нагрузки. Представленная система крепления Бучко, Кацберг рельса к шпале защищает элементы крепления и опорную конструкцию от разрушения при ударах и вибрации, конструкция значительно упрощена за счет уменьшения числа деталей.

Применение предложенной системы крепления позволяет создать ту конструкцию пути, которая отвечает нуждам как инженера железнодорожника (с точки зрения конструктивной и геометрической целостности и в плане достаточно низких объемов по техническому обслуживанию), так и специалиста по экологии (в плане снижения уровня вибрации).