изолятор железнодорожной клеммы с двумя устойчивыми положениями для положения готовности, исходного или предварительно нагруженного положения и установленного, нагруженного или конечного положения

Формула изобретения

1. Сборка железнодорожной шпалы (5) и рельсовой площадки для поддерживания рельса (2), содержащая

шпалу (5), пару поддерживающих плеч (10) рельсовых клемм, прикрепленных к шпале (5), при этом каждое плечо (10) имеет поверхность, прилегающую к подошве рельса (2), и на противоположной стороне имеется паз (13), который проходит к рельсу (2) и выполнен с возможностью приема основания клеммы, когда клемма накладывается сбоку к рельсу (2),

пару изоляторов (40) плеч, каждый из которых сконфигурирован для размещения между подошвой рельса (2) и опорной поверхностью плеча (10), прилегающей к рельсу, пару рельсовых клемм (20), каждая из которых имеет секцию (22) основания, выполненную с возможностью скольжения в прорезь (13) поддерживающего плеча (10) рельсовой клеммы (20), и упорную секцию (24), выполненную с возможностью размещения на подошве рельса (2), при этом секция (22) основания содержит пару разделенных звеньев (23), проходящих от упорной секции (24) и изогнутых так, что секция (22) основания и упорная секция (24) располагаются рядом, но не над секцией (22) основания клеммы (20),

пару упорных изоляторов (30), каждый из которых присоединен к основаниям рельсовых клемм (20) для электрической изоляции клеммы (20) от подошвы рельса (2), при этом каждый упорный изолятор (30) включает в себя выступы (33), которые примыкают к участкам поддерживающего плеча (10) для предотвращения перемещения упорного изолятора (30) от рельса (2),

сборка клеммы (20) и упорного изолятора (30) выполнена с возможностью размещения на поддерживающем плече (10) рельсовой клеммы (20) в вертикальном направлении так, что части упорного изолятора (30) располагаются в пазах (13) в поддерживающем плече (10) рельсовой клеммы (20), которые обеспечивают возможность перемещения сборки клеммы (20) и упорного изолятора (30) в сторону к рельсу (2), но не от него,

в нагруженном положении основание клеммы (20) выровнено с пазом (13) плеча (10) и входит в него, когда клемма (20) перемещается в исходное положение, в котором клемма (20) и упорный изолятор (30) расположены за границами подошвы рельса (2), при этом

в установленном положении упорные изоляторы (30) расположены сверху подошвы рельса (2) и надежно удерживают его.

2. Сборка рельсовой клеммы (20) с прикрепленным упорным изолятором (30), поддерживающим плечом (10) и изолятором (40) плеча, причем упорный изолятор (30) включает в себя выступы (33), которые примыкают к участкам поддерживающего плеча (10) для предотвращения перемещения упорного изолятора (30) от рельса (2), и взаимодействует с изолятором (40) плеча для обеспечения, по меньшей мере, двух устойчивых положений.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к крепежной сборке для рельсов по типу, где рельс прижимается к рельсовой опоре посредством упругих креплений для рельсов, удерживающихся в плечах, прикрепленных к шпале, а изоляторы изолируют крепление для рельсов и поддерживающие плечи от рельса. Настоящее изобретение решает проблемы, связанные с изоляторами.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Железобетонные шпалы использовались в некоторых частях мира на протяжении долгого времени, но только с 1985 они стали экономически выгодными для использования в Северной Америке по сравнению с деревянными шпалами.

Одно преимущество железобетонных шпал заключается в том, что подрельсовые площадки могут быть предварительно собраны и соединяются только с несколькими составными частями, когда рельс устанавливается на свое место. Трудность заключается в том, что предварительно собранные составные части могут смещаться во время транспортировки и некоторые составные части по-прежнему должны быть расположены на рельсе. Рельсовые площадки обычно содержат рельсовую опору, которая расположена под рельсом, износостойкую пластину под опорой, поддерживающие плечи рельсовых клемм на периферийной и внутренней сторонах рельса, упругую рельсовую клемму, которая расположена в поддерживающим плече и опирается вниз на основание рельса, и изолятор, который расположен между рельсом и рельсовой клеммой и поддерживающим плечом. Поддерживающие плечи предварительно бетонируются в шпале, и рельсовая опора размещается между каждой парой. Поскольку рельсовые клеммы и изоляторы контактируют с рельсом при закреплении, они не могут быть помещены на свое место, пока рельс не размещен на своем месте на рельсовой опоре. Сборки рельсовых площадок данного типа в общем описаны в патентах США 5110046, 5551633 и 6604690. Рельсовые клеммы в этих сборках либо являются установленными, либо свободными и, следовательно, должны собираться на месте.

Когда укладывается новый изолированный железнодорожный путь, сначала размещаются шпалы. Обычно рельсовые опоры присоединены к шпалам, а иногда клеммы также присоединены к плечам. Далее рельс привинчивается к рельсовым опорам, и рельс центрируется в каждой опоре и изоляторах, расположенных между краями основания рельса и плечами. В заключение клеммы проталкиваются в установленное положение.

В патенте США 6367704 предложено использование модифицированного поддерживающего плеча для того, чтобы клемму можно было частично установить для транспортировки, где она удерживается на плече и затем полностью устанавливается, когда рельс размещается на своем месте. В данной конструкции изоляторы по-прежнему необходимо размещать на своем месте вручную до того, как клемма полностью установится.

Однако трудно расположить рельс точно по центру на рельсовой площадке, таким образом, чтобы изоляторы были расположены между плечами и рельсом. Данная операция требует значительной рабочей силы и времени. Дополнительно, приведение клемм в готовность вручную для машины для размещения клемм также требует времени.

Патент США 5520330 раскрывает согнутую прутковую рельсовую клемму с изолятором из двух частей, который обеспечивает возможность предварительной сборки подрельсовой площадки на месте установки шпалы.

Заявка на патент США 2008/0203181 раскрывает систему, которая разделяет изолятор на две части. Первая часть представляет собой изолятор плеча, который отделяет край подошвы рельса от плеча, а вторая часть представляет собой изолятор основания клеммы, который присоединен к основанию клеммы. Сборка клеммы и основания затем выполняется таким образом, что она может быть установлена в исходное положение на плече и также удерживает изоляторы плеча на месте. Прокладка также присоединяется к рельсовой площадке.

В этой конструкции все крепежные составные части для рельса могут быть собраны в исходное положение на заводе по изготовлению шпал, и когда шпала доставлена на путь, рельс может привинчиваться к рельсовой площадке, и машина может использоваться для установки клемм, тем самым сохраняя много времени, ранее использующегося для центрирования рельса и расположения изоляторов и установки клеммы.

Однако для того, чтобы этого было достаточно, установленная в исходном положении крепежная система должна быть способна направлять рельс в рельсовую площадку, если рельс не расположен точно по центру, что происходит очень часто.

Рельс является жестким и тяжелым и способен наносить удар по установленной в исходном положении крепежной системе, что может привести к разрушению изоляторов. Удар рельсом обычно происходит в вертикальном или горизонтальном направлении, таким образом, с наложенными сбоку клеммами он стремится выбить их обратно из исходного положения или в худшем случае по-прежнему разрушает изолятор. В этом случае требуется значительное время на переустановку клемм и замену разрушенных частей. Когда это происходит, замена изоляторов и клемм может быть трудоемкой и неэффективной.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение сборки изоляторов, которая менее подвержена повреждению во время сборки.

Настоящее изобретение обеспечивает сборку железнодорожной шпалы и подрельсовой площадки для поддерживания рельса, которая включает в себя

a) шпалу,

b) пару поддерживающих плеч рельсовых клемм, прикрепленных к шпале, при этом каждое плечо имеет опорную поверхность, прилегающую к подошве рельса, и на противоположной стороне имеется паз, который проходит к рельсу и выполнен с возможностью приема основания клеммы, когда клемма прикладывается сбоку к рельсу,

c) пару изоляторов плеч, каждый из которых сконфигурирован для размещения между подошвой рельса и опорной поверхностью плеча, прилегающей к рельсу,

d) пару рельсовых клемм, каждая из которых имеет секцию основания, выполненную с возможностью скольжения в паз поддерживающего плеча рельсовой клеммы, и упорную секцию, выполненную с возможностью размещения на подошве рельса, при этом секция основания содержит пару разделенных звеньев, проходящих от указанной упорной секции и изогнутых так, что подошвы секция основания и упорная секция располагаются рядом, но не над секцией основания клеммы,

e) пару упорных изоляторов, каждый из которых присоединен к основаниям рельсовых клемм для электрической изоляции клеммы от подошвы рельса, при этом каждый упорный изолятор включает в себя выступы, которые примыкают к участкам поддерживающего плеча для предотвращения перемещения упорного изолятора от рельса,

f) сборка клеммы и упорного изолятора выполнена с возможностью размещения на поддерживающем плече рельсовой клеммы в вертикальном направлении так, что части упорного изолятора располагаются в пазах в поддерживающем плече рельсовой клеммы, которые обеспечивают возможность перемещения сборки клеммы и упорного изолятора вбок к рельсу, но не от него,

g) в нагруженном положении основание клеммы выровнено с пазом плеча и входит в него, когда клемма перемещается вбок в исходное положение, в котором клемма и упорный изолятор расположены за границами основания рельса, при этом

h) в установленном положении изоляторы основания расположены сверху основания рельса и надежно удерживают его.

Данное изобретение преодолевает недостатки конструкции предшествующего уровня техники посредством загрузки изолятора в вертикальном направлении на плечо таким образом, что концы изолятора располагаются в пазах в плече, которые обеспечивают возможность перемещения изолятора вперед к рельсу, но не обратно. Упорные изоляторы в таком случае могут быть выполнены из прочной конструкции так, что она может направлять рельс в площадку. Любое большое боковое внешнее усилие затем может передаваться через изолятор непосредственно на плечо, не выбивая клемму из плеча.

Клемма и упорный изолятор доставляются на завод по производству шпал в полностью собранном виде, производится посадка в вертикальном направлении на плечо на заводе по производству шпал. В этом нагруженном положении основание клеммы выровнено с пазом плеча и готово для перемещения клеммы к центру рельсовой площадки в исходное положение, где она удерживается посредством защелки в изоляторе плеча, сцепляющейся с изолятором основания. Рельсовая площадка теперь готова для размещения рельсе, когда они будут в колее.

Если рельс наносит сильный боковой удар на упорный изолятор во время привинчивания рельса, сборка клеммы и изолятора может быть выбита из исходного положения в нагруженное положение, где изолятор в таком случае поддерживается плечом и не может перемещаться дальше. Рельс будет по-прежнему направляться в рельсовую площадку и машина для клемм по-прежнему может накладывать клемму. Единственный недостаток сборки клеммы и изолятора, в нагруженном положении, заключается в том, что изолятор и прокладка не удерживаются посредством клеммы и изолятора, но это не имеет значения, так как после этого этапа рельс удерживает прокладку в направлении вниз.

В предпочтительном варианте осуществления упорный изолятор включает в себя выступ, который примыкают к участкам поддерживающего плеча для предотвращения перемещения изолятора в направлении от рельса. Для вставки клеммы и упорного изолятора на место, они опускаются на свое место больше вертикально, нежели вбок. Для завершения установки, когда рельс находится на месте, клемма надавливает на подошву рельса обычным способом. Для фиксации упорного изолятора в двух устойчивых положениях нижняя поверхность упорного, предпочтительно, включает в себя два выступа храпового типа, которые взаимодействуют с дополнительным выступом на верхней поверхности изолятора плеча.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительный вариант осуществления изобретения теперь будет описан со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает вид сбоку подрельсовой площадки, показывающий один вариант осуществления изобретения, с левой стороны - полностью установленную клемму, а с правой стороны - клемму в нагруженном положении;

Фиг.2 изображает вид сверху варианта осуществления на фиг.1;

Фиг.3 изображает общий вид сзади плеча, изолятора плеча и изолятора основания без рельсовой клеммы в нагруженном положении;

Фиг.4 изображает вид сверху фиг.3;

Фиг.5 изображает вид в разрезе, показывающий упорный изолятор в исходном положении;

Фиг.6 изображает подробный вид на фиг.5;

Фиг.7 изображает вид сверху плеча, изолятора плеча и упорный изолятор без рельсовой клеммы в установленном положении;

Фиг.8 изображает вид в разрезе на фиг.7;

Фиг.9 изображает подробный вид на фиг.8;

Фиг.10 изображает вид упорного изолятора;

Фиг.11 изображает собранные клемму и упорный изолятор;

Фиг.12 изображает общий вид сзади изолятора плеча;

Фиг.13 изображает вид сверху фиг.12;

Фиг.14 изображает вид в сечении клеммы и упорного изолятора, вертикально опущенных на свое место;

Фиг.15 изображает вид в сечении в исходном положении.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рельсовая площадка содержит железобетонную шпалу 5, в которую забетонированы поддерживающие плечи 10 рельсовых клемм. Между двумя плечами 10 расположена рельсовая опора 3. Рельс 2 расположен на рельсовой опоре 3. Рельсовая опора 3 может включать в себя углубление 15 на грани, прилегающей к плечу 10 (фиг.3) для размещения объединенных плеча 10 и изолятора 40 плеча.

Основание 22 (фиг.11) рельсовой клеммы 20 надежно удерживается в плече 10, а упорная секция 24 расположена в упорном изоляторе 30, который находится на подошве рельса 2. Изолятор 40 плеча прикреплен к плечу 10 (фиг.14) и находится между подошвой рельса 2 и плечом 10 и проходит вниз к рельсовой опоре 3.

Рельсовая клемма 20 выполнена из плоской металлической штамповки, согнутой в ее конечное 3-мерное состояние. Рельсовые клеммы этого типа известны из патента US 6367704. Рельсовая клемма состоит из секции 22 основания (фиг.11), которая разделяется на звенья 23, которые заканчиваются упорными секциями 24. Концы 25 упорной секции 24 имеют такую форму, чтобы обеспечивать возможность удерживания клеммы 20 в частично наложенном положении в плече 10. Рельсовая клемма 20 и плечо 10 выполнены таким образом, что клемма 20 имеет три устойчивых положения в плече, а именно нагруженное положение (фиг.1 слева), исходное положение (фиг.15), где рельс может быть расположен на своем месте на рельсовой опоре 3, и полностью нагруженное или установленное положение (фиг.1 справа), в котором упорная секция 24 рельсовой клеммы находится над подошвой рельса 2.

Упорный изолятор 30 представляет собой измененный вариант изолятора, раскрытого в заявке на патент США 2008/0203181. Упорный изолятор 30 (фиг.10) состоит из участка 31, передней стенки 32, отделений 34 для оснований и удерживающих стержней 35 клеммы, которые прикрепляют упорный изолятор 30 к упорным секциям 24 клеммы 20. В данном изобретении передняя стенка 32 продлена выступами 33, которые предназначены для размещения в углублениях 15 (фиг.3) между крышей 14 пазом (13) плеча и передней стенкой или поверхностью 12 плеча 10. Это можно видеть на фиг.3 и 4. Когда клемма 20 и упорный изолятор 30 находятся в нагруженном положении (фиг.1 слева), поверхность 12 плеча 10 (фиг.5 и 6) предотвращает перемещение изолятора 30 от рельса 2. Таким образом, упорный изолятор 30 и клемма 20 не могут перемещаться за пределы данной точки при установке рельса 2 посредством завинчивания через рельсовые площадки. В заявке на патент США 2008/0203181 сборка клеммы и изолятора были загружены сбоку через задний вход плеча. В настоящем изобретении объединенные клемма 20 и упорный изолятор 30 вертикально опускаются на свое место сверху, как изображено на фиг.14, и устанавливаются в исходное положение продавливанием, как изображено на фиг.15. Данная конструкция отличается от других крепежных сборок по предшествующему уровню техники, где клемма и упорный изолятор накладываются сбоку, но упорный изолятор должен проходить через кулису рычага переключения, который в таком случае делает очень трудным обеспечение сверхмощного стопора для предотвращения обратного перемещения из исходного положения.

Другое преимущество данного изобретения заключается в том, что упорный изолятор 30 выполнен из двух частей, которые свинчены друг с другом посредством винта 39 (фиг.5), чтобы присоединиться к клемме 20. В маловероятном случае разрушения изолятора 30 во время установки изолятор может заменить на месте дорожный ремонтник. Некоторые другие изоляторы по предшествующему уровню техники было очень трудно заменить на рельсовом пути.

Упорный изолятор 30 также взаимодействует с изолятором 40 плеча для дополнительной устойчивости конструкции в исходном и установленном положениях. Это можно видеть на фиг.5-9. Нижняя поверхность 36 изолятора 30 включает в себя два выступа 37 и 38 храпового типа, которые взаимодействуют с дополнительным удерживающим выступом 45 на верхней поверхности изолятора 40 плеча. В исходном положении выступ 37 сцепляется с удерживающим выступом 45, как видно на фиг.6, для торможения перемещения назад.

В установленном положении, как изображено на фиг.9, выступ 38 сцепляется с удерживающим выступом 45, если клемма начинает перемещаться обратно.

Другой конструктивный признак крепления относится к явлению, обычно называемому "обратный ход клеммы". Отверстие расположено внутри корпуса плеча, в конце паза плеча, до передней поверхности плеча. Когда клемма проходит через паз плеча во время установки, максимальное приложенное напряжение на клемму достигается непосредственно до прохода основания клеммы в отверстие плеча. После полного установления основание клеммы входит в паз плеча, уменьшая напряжение на клемму достаточно для механического предотвращения обратного движения клеммы. Для удаления клеммы должна быть приложена большая сила сбоку от рельса на клемму посредством машины или специализированного ручного инструмента.

Когда шпалы транспортируются к месту установки в пути, возможно сдувание прокладок на верхнем слое. Это предотвращено в настоящем изобретении посредством клеммы 20 и изолятора 30 в исходном положении, прилагая небольшое направленное вниз усилие на изолятор 40 плеча и рельсовую опору 3.

Специалисты в данной области техники поймут, что настоящее изобретение обеспечивает сборку шпалы, которую легко изготавливать и собирать. Хотя был описан один конкретный вариант осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что изменения и модификации могут быть выполнены, не отступая от основных идей изобретения.