Рейкове скріплення

Реферат: Рейкове скріплення містить два анкери, електроізолюючу прокладку під рейку, розміщену між анкерами. Рейка з двох сторін обмежена ізолюючими вкладишами, в анкери вставлені пружні клеми. Анкер містить головку і хвостовик. Для зменшення висоти кріплення та збільшення надійності ізолюючі вкладиші виконані з різними товщинами опорних стінок, головка анкерів виконана у формі двох паралельних стінок, які містять з одного боку заглиблення та в нижній частині з цього ж боку з'єднані вертикальною поперечною планкою, яка з зовнішньої сторони містить паз, а внутрішня сторона є похилою. Середня ділянка клем є прямолінійною, ділянки по обидві сторони від середньої ділянки зігнуті у вигляді літери "С", кінці проміжних ділянок є прямими, а кінцеві ділянки клем дугоподібно зігнуті перпендикулярно до проміжних ділянок та направлені вниз, а їх кінці переходять у прямі лінії, які стикаються. Електроізолююча прокладка під рейку з двох протилежних боків на кінцях є гладкою та містить по два виступи, на гладкій поверхні виконані повздовжні виступи. Рифлення виконане таким чином, що твірна їх у поперечному перерізі прокладки має форму синусоїди із зрізаною верхівкою. UA 106025 C2 (12) UA 106025 C2 UA 106025 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується будівництва залізничного шляху, зокрема будівництва його верхньої частини, та може бути використаний для кріплення рейки до залізобетонної або полімербетонної основи на магістральних лініях, в тому числі швидкісних прямолінійних і кривих ділянках. Відоме рейкове скріплення (RU 2267569 C1, 10.01.2006), яке складається з замонолічених анкерів із двома гілками, які виступають верхніми частинами над поверхнею площадки, прутикові пружні клеми з верхньою і нижньою гілками, які опираються нижньою частиною на рейкові вкладиші, підрейковою амортизуючою прокладкою і електроізолюючим підп'ятником для впирання хвостовиків клеми. Недоліками цього кріплення є недостатня надійність ізоляції, повна відсутність регулювання ширини колії, наявність прискореного зносу прокладки, що призводить до повного руйнування елементів кріплення. Найбільш близьким до конструкції скріплення що заявляється є скріплення (UA 48615, 25.03.2010), яке містить симетрично замонолічені у шпалу по обидві сторони від рейки два анкери, електроізолюючу прокладку під рейку, розміщену між анкерами, рейка з двох сторін обмежена ізолюючими вкладишами, які притиснені до рейки шайбами, в отвори анкерів вставлені пружні клеми, які верхньою частиною притискають ізолюючі вкладиші, встановлені на підошві рейки, шайби мають квадратну форму з різною шириною бокових стінок, отвір шайб має квадратну форму та дещо зміщений від центру, а зовнішні гілки клем мають С-подібну форму. У рейковому скріпленні різниця ширини бокових стінок шайб складає 2 мм, отвір шайб зміщений від центру на відстань від 2 до 8 мм, на торці кожної зовнішньої бокової стінки посередині виконаний півкруглий паз. Проте така конструкція скріплення має дещо завелику висоту, яка обумовлена висотою клеми, висотою вкладиша та висотою анкера, що ускладнює використання механізованих засобів при обслуговуванні колії. В основу винаходу поставлена задача удосконалити рейкове скріплення для зменшення його висоти, а також підвищення надійності скріплення зі збереженням можливості регулювання ширини колії при мінімальній кількості деталей. Поставлена задача досягається тим, що у рейковому скріпленні, яке містить симетрично замонолічені у шпалу по обидві сторони від рейки два анкери, електроізолюючу прокладку під рейку, розміщену між анкерами, яка являє собою прямокутну пластину певної товщини, на обох поверхнях підрейкової частини виконані рифлення, рейка з двох сторін обмежена ізолюючими вкладишами, в анкери вставлені пружні клеми, які верхньою частиною притискають ізолюючі вкладиші, встановлені на підошві рейки, анкер містить головку і хвостовик, в нижній частині головки виконана опорна площадка, яка звужується донизу та переходить у хвостовик, хвостовик виконаний із двох паралельно розміщених вертикальних стінок прямокутного перерізу, зверху та знизу з'єднаних ребрами, що утворюють поперечні борти, у проміжку між ними у площині поздовжнього перерізу хвостовика виконане наскрізне вікно, згідно з винаходом ізолюючі вкладиші виконані з різними товщинами опорних стінок для можливості регулювання ширини колії у разі зміни розташування їх з внутрішньої і зовнішньої сторін рейки без використання додаткових складових, головка анкерів виконана у формі двох паралельних стінок, які містять з одного боку заглиблення для фіксації клеми та в нижній частині з цього ж боку з'єднані вертикальною поперечною планкою, яка з зовнішньої сторони містить паз для установлення ізолюючого вкладиша, а внутрішня сторона є похилою для впирання в неї ніжок клеми та створення деформаційних сил клеми, що забезпечують притискання рейки до шпали, клеми встановлені в головку анкерів за рахунок вертикального переміщення та зігнуті таким чином, що їх середня ділянка є прямолінійною, ділянки по обидві сторони від середньої ділянки зігнуті у вигляді літери "С", кінці проміжних ділянок є прямими, а кінцеві ділянки клем дугоподібно зігнуті перпендикулярно до проміжних ділянок та направлені вниз, а їх кінці переходять у прямі лінії, які стикаються, електроізолююча прокладка під рейку з двох протилежних боків на кінцях є гладкою та містить по два виступи для фіксації прокладки, на гладкій поверхні виконані повздовжні виступи для запобігання потраплянню вологи в робочу зону прокладки, рифлення виконане таким чином, що твірна їх у поперечному перерізі прокладки має форму синусоїди із зрізаною верхівкою, повздовжні координатні осі верхньої і нижньої твірної збігаються відповідно з верхньою і нижньою площинами двох протилежних гладких сторін, опорні поверхні підрейкової частини сформовані по довжині, послідовним чергуванням парних і непарних поперечних рядів синусоїд з однаковим періодом і амплітудою в них рівних подвійному діаметру зрізаних площин. Запропоновані конструкції анкера, клеми, прокладки та вкладиша дозволяють зменшити висоту всього скріплення, а отже зменшуються затрати на експлуатаційне обслуговування колії 1 UA 106025 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 за рахунок відсутності після монтажного обслуговування. Крім того таке скріплення є надійним, не потребує регулювання (дотяжок) та забезпечує надійну фіксацію рейки від поперечних переміщень. Запропонована форма клеми підвищує пружні властивості матеріалу. Пряма ділянка горизонтальної частини клеми у скріпленні опирається на вкладиш і тисне з силою необхідною для притискання рейки, а при достатньо великій її довжині питомий тиск достатньо малий, що збільшує термін експлуатації вкладиша. Форма і розміри прокладки забезпечують щільне прилягання її опорних поверхонь до шпали і рейки, що збільшує міцнісні характеристики, а також сприяє шумопоглинанню. Конструкція забезпечує необхідну жорсткість в умовах контакту обох опорних поверхонь, надійність, а також дозволяє розширити експлуатаційні можливості при застосуванні різних пружних клем. Прокладка довше протистоїть зносу і залишковим деформаціям, дозволяє збільшити термін служби за рахунок зменшення абразивного зносу і розподілу навантажень. Крім того зменшується металомісткість за рахунок зменшення металомісткості анкера. На фіг. 1 зображено рейкове скріплення, загальний вигляд в аксонометрії; на фіг. 2 - анкер, загальний вигляд в аксонометрії; на фіг. 3 - клема, загальний вигляд в аксонометрії; на фіг. 4 прокладка, загальний вигляд в аксонометрії; на фіг. 5 - вкладиш, загальний вигляд в аксонометрії. Рейкове скріплення містить симетрично замонолічені у шпалу 1 по обидві сторони від рейки 2 два анкери 3, електроізолюючу прокладку 4 під рейку 2, розміщену між анкерами 3. Рейка 2 з двох сторін обмежена ізолюючими вкладишами 5, виконаними з різними товщинами опорних стінок для можливості регулювання ширини колії у разі зміни розташування їх з внутрішньої і зовнішньої сторін рейки без використання додаткових складових. В анкери вставлені пружні клеми 6, які верхньою частиною притискають ізолюючі вкладиші 5, встановлені на підошві рейки 2. Анкер 3 містить головку 7 і хвостовик 8, в нижній частині головки 7 виконана опорна площадка 9, яка звужується донизу та переходить у хвостовик 8. Хвостовик 8 виконаний із двох паралельно розміщених вертикальних стінок 10 прямокутного перерізу, зверху та знизу з'єднаних ребрами 11, що утворюють поперечні борти, у проміжку між ними у площині поздовжнього перерізу хвостовика 8 виконане наскрізне вікно. Головка 7 анкерів 3 виконана у формі двох паралельних стінок 12, які містять з одного боку заглиблення для фіксації клеми 13 та в нижній частині з цього ж боку з'єднані вертикальною поперечною планкою 14, яка з зовнішньої сторони містить паз для установлення ізолюючого вкладиша, а внутрішня сторона є похилою для впирання в неї ніжок клеми 6 та створення деформаційних сил клеми 6, що забезпечують притискання рейки 2 до шпали 1. Клеми 6 встановлені в головку 7 анкерів 3 за рахунок вертикального переміщення та зігнуті таким чином, що їх середня ділянка 15 є прямолінійною, ділянки 16 по обидві сторони від середньої ділянки 15 зігнуті у вигляді літери "С", кінці проміжних ділянок 17 є прямими, а кінцеві ділянки 18 клем 6 дугоподібно зігнуті перпендикулярно до проміжних 17 ділянок та направлені вниз, а їх кінці переходять у прямі лінії, які стикаються. Електроізолююча прокладка 4 під рейку 2 з двох протилежних боків на кінцях є гладкою та містить по два виступи 18 для фіксації прокладки 4. На гладкій поверхні виконані повздовжні виступи 19 для запобігання потраплянню вологи в робочу зону прокладки 4. На обох опорних поверхнях підрейкової частини виконані рифлення 20, таким чином, що твірна їх у поперечному перерізі прокладки 4 має форму синусоїди із зрізаною верхівкою 21, повздовжні координатні осі верхньої і нижньої твірної збігаються відповідно з верхньою і нижньою площинами двох протилежних гладких сторін, при цьому опорні поверхні підрейкової частини сформовані по довжині, послідовним чергуванням парних і непарних поперечних рядів синусоїд з однаковим періодом і амплітудою в них рівних подвійному діаметру зрізаних площин. Вкладиш 5 виконаний з полімерного матеріалу. Складається з опорної площадки 22, з похилою нижньою стороною, що опирається на основу рейки 2, фіксатора 23, що входить в паз анкера 3 опорної стінки 24. Вкладиші 5, які розташовані по різні сторони від рейки 2 мають різні товщини. Перестановка їх забезпечує зміну ширини колії з кроком 8 мм (різниця в товщині опорної стінки в різних вкладишах). При зміні вкладишів 5 на одній рейці 2 зміна ширини колії рівна 8 мм, а при зміні на двох рейках 16 мм. Монтаж рейкового скріплення здійснюється наступним чином. На підрейкову площадку шпали 1 встановлюють прокладки 4 і встановлюють рейку 2. В проміжки між анкерами 3 і підошвою рейки 2 встановлюють вкладиші 5, причому з зовнішньої сторони рейки 2 вкладиш 5 з опорною площадкою 9 мм, а з внутрішньої - з опорною площадкою 17 мм. Перестановка місцями вкладишів 5 приводить до зміни ширини колії на 8 мм або 16 мм в сторону збільшення (максимум 1526 мм). Між стінками 12 головки 7 анкера 3 встановлюють 2 UA 106025 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 клеми 6 таким чином щоб кінці клем 6 опирались на похилу площину поперечної планки 14. При цьому середня ділянка 15 клеми 6 однією стороною опирається у вкладиш 5, а іншою в верхню частину заглибини 13 головки 7 анкера 3. За допомогою ключа 25, який вставляють у виступи головки 7 анкера 3 встановлюють клему 6 в заглибини 13 головки 7 анкера 3, при цьому створюються деформаційні сили, що забезпечують притискання рейки 2 до шпали 1. Дана сила рівна половині сили притискання рейки 2 до шпали 1. Демонтаж проводиться у зворотному порядку. Запропонована конструкція скріплення в цілому дає можливість зменшити його висоту до мінімального значення (приблизно 30 мм відносно рівня рейки), зменшити кількість складових частин, збільшити термін експлуатації скріплення за рахунок оптимальних геометричних параметрів прокладки, збільшити зону використання скріплення за рахунок зміни ширини колії, зокрема використання в кривих ділянках колії, продовжити термін служби клем у зв'язку із властивістю їх працювати під навантаженням на одночасну деформацію вигину і скручування. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Рейкове скріплення, яке містить симетрично замонолічені у шпалу по обидві сторони від рейки два анкери, електроізолюючу прокладку під рейку, розміщену між анкерами, яка являє собою прямокутну пластину певної товщини, на обох опорних поверхнях підрейкової частини виконані рифлення, рейка з двох сторін обмежена ізолюючими вкладишами, в анкери вставлені пружні клеми, які верхньою частиною притискають ізолюючі вкладиші, встановлені на підошві рейки, анкер містить головку і хвостовик, в нижній частині головки виконана опорна площадка, яка звужується донизу та переходить у хвостовик, хвостовик виконаний із двох паралельно розміщених вертикальних стінок прямокутного перерізу, зверху та знизу з'єднаних ребрами, що утворюють поперечні борти, у проміжку між ними у площині поздовжнього перерізу хвостовика виконане наскрізне вікно, яке відрізняється тим, що ізолюючі вкладиші виконані з різними товщинами опорних стінок для можливості регулювання ширини колії у разі зміни розташування їх з внутрішньої і зовнішньої сторін рейки без використання додаткових складових, головка анкерів виконана у формі двох паралельних стінок, які містять з одного боку заглиблення для фіксації клеми та в нижній частині з цього ж боку з'єднані вертикальною поперечною планкою, яка з зовнішньої сторони містить паз для установлювання ізолюючого вкладиша, а внутрішня сторона є похилою для впирання в неї ніжок клеми та створення деформаційних сил клеми, що забезпечують притискання рейки до шпали, клеми встановлені в головку анкерів за рахунок вертикального переміщення та зігнуті таким чином, що їх середня ділянка є прямолінійною, ділянки по обидві сторони від середньої ділянки зігнуті у вигляді літери "С", кінці проміжних ділянок є прямими, а кінцеві ділянки клем дугоподібно зігнуті перпендикулярно до проміжних ділянок та направлені вниз, а їх кінці переходять у прямі лінії, які стикаються, електроізолююча прокладка під рейку з двох протилежних боків на кінцях є гладкою та містить по два виступи для фіксації прокладки, на гладкій поверхні виконані повздовжні виступи для запобігання потраплянню вологи в робочу зону прокладки, рифлення виконане таким чином, що твірна їх у поперечному перерізі прокладки має форму синусоїди із зрізаною верхівкою, повздовжні координатні осі верхньої і нижньої твірної збігаються відповідно з верхньою і нижньою площинами двох протилежних гладких сторін, опорні поверхні підрейкової частини сформовані по довжині, послідовним чергуванням парних і непарних поперечних рядів синусоїд з однаковим періодом і амплітудою в них, рівних подвійному діаметру зрізаних площин. 3 UA 106025 C2 4 UA 106025 C2 5 UA 106025 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6