соединитель изолирующий рельсовый

Формула изобретения

Соединитель рельсовый изолирующий, содержащий расположенные по обе стороны от рельса и стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующей втулке, металлические накладки с вкладышами в углублениях со стороны рельсов, геометрические размеры и объем которых идентичны геометрическому размеру и объему зазора между рельсом и накладкой в зоне углубления, отличающийся тем, что металлическая накладка и вкладыш соеденены в монолит путем заполнения зазора между накладкой и вкладышем магнитодиэлектрическим материалом, при этом торцевые поверхности и поверхности, обращенные к рельсу, металлической накладки и вкладыша покрыты магнитодиэлектрическим материалом, вкладыш выполнен из магнитомягкого материала, начальная магнитная проницаемость которого больше 200 единиц, а магнитодиэлектрический материал обладает магнитной проницаемостью выше, чем у материалов рельса, металлической накладки и вкладыша, соединяемые торцевые поверхности металлической накладки и вкладыша и поверхности металлической накладки и вкладыша, обращенные к рельсу, выполнены рифлеными для обеспечения высокой адгезионной прочности сцепления металлической накладки и вкладыша с магнитодиэлектрическим материалом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям рельсовых изолирующих стыков.

Стык-место интенсивного механического воздействия колесных пар вагонов и локомотивов, в котором распределение магнитного поля имеет свои особенности вследствие магнитострикционных эффектов, связывающих напряжения в ферромагнитном металле с его магнитной структурой. Стык является местом, в котором происходит налипание металлических продуктов износа рельсов и колес, за счет создающейся напряженности магнитного поля в стыковом зазоре, превышающей магнитную напряженность на рельсе, что в свою очередь приводит к самопроизвольному перекрытию светофоров, следовательно, к отказам рельсовой цепи.

Известен электроизолирующий стык для рельсовых цепей (RU 2151078, E01В 11/54, B61L 23/16, 2000), содержащий с обеих сторон рельса металлические накладки с выемкой. Накладки скреплены между собой болтовым соединением. Зазор относительно граней рельса заполнен наружным электроизолирующим материалом. В выемке накладки установлен заполнитель. Последний жестко скреплен с накладкой и с наружным электроизолирующим материалом. Указанный материал закреплен по всей поверхности металлической накладки. Часть его соответствует сопрягаемой поверхности рельса. Недостатком такого решения являются неэффективное шунтирование магнитного поля в рельсовом изолирующем стыке и сложный и трудоемкий монтаж и демонтаж стыка и его переборка из-за большого количества деталей.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство (RU 52862, Е01В 11/00, 2006), содержащее расположенные по обе стороны от рельса и стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующей втулке, металлические накладки с вкладышами в углублениях со стороны рельсов, поперечное сечение которых идентично поперечному сечению пространства между рельсом и накладкой в зоне углубления, и изолирующие прокладки, расположенные между поверхностью головки рельса и поверхностью подошвы рельса, при этом вкладыш выполнен из материала, магнитная проницаемость которого выше, чем у материала накладки, а поверхность вкладыша, прилегающая к шейке рельса, покрыта слоем материала с низким коэффициентом трения и высоким удельным электросопротивлением, между ферромагнитным материалом вкладыша и немагнитным слоем находится переходной слой из материала, обеспечивающего адгезионную прочность сцепления немагнитного слоя и материала вкладыша, а между накладкой и вкладышем размещена прижимная пружина. Основным недостатком такого устройства является сложный и трудоемкий монтаж и демонтаж стыка и его переборка из-за большого количества деталей.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы рельсовой цепи и снижение трудоемкости монтажа изолирующего стыка.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в снижении напряженности магнитного поля в стыковом зазоре и минимальном количестве деталей стыка.

Указанный технический результат достигается соединителем рельсовым изолирующим, содержащим расположенные по обе стороны от рельса и стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующей втулке, металлические накладки с вкладышами в углублениях со стороны рельсов, геометрические размеры и объем которых идентичны геометрическому размеру и объему зазора между рельсом и накладкой в зоне углубления, причем металлическая накладка и вкладыш соеденены в монолит путем заполнения зазора между накладкой и вкладышем магнитодиэлектрическим материалом, при этом торцевые поверхности и поверхности, обращенные к рельсу, металлической накладки и вкладыша покрыты магнитодиэлектрическим материалом, при этом вкладыш выполнен из магнитомягкого материала, начальная магнитная проницаемость которого больше 200 единиц, а магнитодиэлектрический материал обладает магнитной проницаемостью выше, чем у материалов рельса, металлической накладки и вкладыша, соединяемые поверхности металлической накладки и вкладыша и поверхности металлической накладки и вкладыша, обращенные к рельсу, выполнены рифлеными для обеспечения высокой адгезионной прочности сцепления металлической накладки и вкладыша с магнитодиэлектрическим материалом.

На фиг.1 показано продольное сечение рельсового стыкового изолирующего соединения (вид сверху); на фиг.2 показано поперечное сечение стыкового изолирующего соединения.

Рельсовое стыковое изолирующее соединение включает в себя стыковые накладки 1, выполненные из металлического материала, расположенные по обе стороны от рельса 2 и стянутые между собой через шейку рельса крепежными элементами 3, расположенными в электроизоляционной втулке 4, пропущенной через соосные отверстия 5 в шейке рельса 2, вкладыша 6 и накладок 1. Вкладыш 6, выполненный из магнитомягкого материала, имеющего магнитную проницаемость более 200 единиц, расположен в углублениях накладок 1. Поперечное сечение и объем вкладыша 6 идентично поперечному сечению и объему зазора между шейкой рельса и накладкой. При этом металлическая накладка 1 и вкладыш 6 соеденены в монолит путем заполнения зазора 7 между накладкой 1 и вкладышем 6 магнитодиэлектрическим материалом. При этом торцевые поверхности 8, 9 и поверхности 10, 11, обращенные к рельсу 2, металлической накладки 1 и вкладыша 6 покрыты магнитодиэлектрическим материалом 12. Магнитодиэлектрический материал обладает магнитной проницаемостью выше, чем у материалов рельса 2, металлической накладки 1 и вкладыша 6. Для обеспечения высокой адгезионной прочности сцепления металлической накладки 1 и вкладыша 2 с магнитодиэлектрическим материалом соединяемые поверхности 10, 11 металлической накладки 1 и вкладыша 6 и поверхности 7, 8 металлической накладки 1 и вкладыша 6, обращенные к рельсу 2, выполнены рифлеными.

Заявляемое рельсовое изолирующее стыковое соединение обеспечивает снижение напряженности магнитного поля в стыковом зазоре за счет применения магнитомягкого и магнитодиэлектрического материалов, которые оказывают влияние на величину напряженности магнитного поля в стыковом зазоре. Уменьшение количества деталей, входящих в комплект изолирующего стыка, достигается объединением металлической накладки и вкладыша в одно целое, a за счет того, что наружная сторона накладки металлическая, применение прижимных планок отпадает. Поверхность металлической накладки и вкладыша, прилегающая к шейке рельса, покрыта слоем магнитодиэлектрического материала, к физико-механическим свойствам которого предъявляются высокие требования, в частности, он должен иметь низкое удельное электросопротивление, высокие коэффициент трения, твердость и прочность, а к магнитомягкому материалу, из которого выполнен вкладыш, предъявляются повышенные требования к магнитным свойствам, что способствует снижению напряженности магнитного поля между торцами рельс. Рифление соединяемых и покрываемых поверхностей металлической накладки и вкладыша обеспечивает высокую прочность сцепления с магнитодиэлектрическим материалом, что повышает надежность стыкового изолирующего соединения. Перечисленные получаемые положительные технические результаты, достигаемые заявляемыми отличительными признаками изобретения, в комплексе направлены на снижение трудоемкости монтажа и демонтажа и снижение напряженности магнитного поля в стыковом соединении и, следовательно, снижение количества отказов рельсовой цепи.