Пристрій для скріплення залізничної рейки на підрейковій опорі

Изобретение касается систем крепления железнодорожных рельсов на их шпалах. Известно устройство для крепления железнодорожного рельса [1]. Известное устройство содержит направленную в прямом и обратном направлениях е-образную в плане пружинную клемму для зажима подошвы рельса, изолирующую прокладку, размещенную между подошвой рельса и участком клеммы, опирающимся на подошву рельса, и анкер с проушиной, закрепленный на подрельсовой опоре, при этом пружинная клемма образована пятью участками, взаимодействующими соответствующим образом с анкером и подошвой рельса. Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения скреплением полной блокировки относительно наклона наружного рельса при превышении некоторого значения этого наклона. В задачу настоящего изобретения входит решение технической проблемы, заключающейся в том, чтобы скрепление обеспечивало по отношению к наклону наружного рельса полную блокировку, если наклон превышает некоторое значение. Поставленная задача решена тем, что пружинная клемма выполнена с шестым участком, отходящим от пятого, расположенным перпендикулярно к нему и направленным к первому участку, а анкер выполнен со средством ограничения перемещений данного участка и удержания пятого участка от поднятия при подъеме рельса. На фиг.1 показано устройство для крепления железнодорожного рельса на рельсовой опоре, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид с торца; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - устройство для крепления железнодорожного рельса на рельсовой опоре, выполненное симметричным относительно продольной оси, вид сбоку; на фиг.5 - то же, вид с торца; на фиг.6 - то же, вид сверху; на фи г.7 - вариант формы пружины; на фиг.8 -др угой вариант формы пружины; на фиг.9 - разрез X - X на фиг.3, но без изображения частей, расположенных вне плоскости разреза; на фиг.10 - вариант фиг.9; на фиг.11 - вид свер ху рельсового скрепления по настоящему изобретению, т.е. включающего измененную пружину скрепления и измененное анкерное крепление; на фиг.12 - вид с торца скрепления по настоящему изобретению; на фиг.13 - верхняя часть анкерного крепления, общий вид, по настоящему изобретению и с использованием по фиг.12 (под верхней частью анкерного крепления следует понимать часть анкерного крепления, выступающую из опоры и служащую для приема пружины скрепления. Призонная часть опоры сама может иметь любую форму; на фиг.14 - вид XIV на фиг.13; на фиг.15 - вид с торца, подобный фиг.12, но с рельсом, ограниченным в своем стремлении к наклону; на фиг.16 - вариант осуществления верхней части анкерного крепления (10); на фиг.17 - пример применения изобретения и укладки на подошву с чертежом общего вида пружины скрепления и части подошвы. Фиг.1 - 3 представляют собой пружину скрепления по настоящему изобретению, образованную предпочтительно цельным металлическим стержнем, имеющим несколько изгибов, обладающим первым концом (А) и вторым концом (Б). Начиная от первого конца (А), эта пружина скрепления включает последовательно: - первый участок 1, образующий почти прямоугольное плечо, которое удачно определяется, как будет видно ниже, почти прямой линией, одновременно горизонтальной и почти параллельной рельсу; - второй участок 2, образующий изгиб почти под 180°, который может вписываться или нет в плоскость; - третий участок 3, более или менее искривленный; - четвертый участок 4, образующий изгиб почти под 180°, расположенный с той же стороны, что и второй участок 2 по отношению к третьему участку 3; - пятый участок 5, расположенный почти параллельно рельсу и предназначенный для прикладывания усилия затягивания на подошву рельса. По настоящему изобретению пружина для скрепления включает шестой участок 6, расположенный поперек к пятому участку 5, направленный к первому участк у 1, так что при установке пружины для скрепления на устройстве для анкерного крепления, которое будет описано ниже со ссылкой на фиг.11 - 17, пружина для скрепления по изобретению прижимает своим пятым участком подошву рельса. Предпочтительно, шестой поперечный участок 6 взаимодействует со средствами ограничения перемещения пружины для скрепления, жестко связанными с устройством для анкерного крепления. Эти средства будут подробно описаны со ссылкой на фиг.11 - 17. Изгиб четвертого участка 4 имеет больший радиус кривизны, чем у второго участка 2, так чтобы пятый участок 5 располагался за первым участком 1 по отношению к третьему участку 3. Второй элемент рельсового скрепления по изобретению касается устройства для анкерного крепления, обозначенного 10 или 16 на фиг.11 - 17, предназначенного для приема указанной выше пружины для скрепления, которая встроена или закреплена в то же время на рельсовой опоре, как это описывается ниже. Из фиг.1 - 3 можно видеть, что шестой участок 6 располагается почти перпендикулярно пятому участку 5. Нижняя часть пятого участка 5, а также нижняя часть шестого участка 6, может включать лыску, обозначенную 5A. Также, лыска может быть предусмотрена на верхней части шестого участка 6, который взаимодействует с устройством для анкерного крепления. В то же время можно видеть, что пружина для скрепления по изобретению, изображенная на фиг.1 - 3, похожа на перевернутую букву "е" на изнанку. Фиг.4, 5 и 6 подобны соответственно фиг.1, 2 и 3 и касаются пружины для скрепления по изобретению, имеющей обратную форму, похожую на "е" с лицевой стороны. Два второстепенных варианта были внесены для иллюстрирования различных возможных форм осуществления, например, участок 1 длиннее, чем на фиг.1 - 3 и входит поэтому под четвертый коленчатый участок. Кроме того, шестой участок по изобретению не имеет лыски и остается почти круглого сечения. Фиг.7 - другой вариант фиг.4. Второй коленчатый участок 2 - более развернутый, чем в предыдущих вариантах осуществления, а третий участок 3 имеет большой изгиб 3A/3B. Пятый и шестой участки не имеют лыски или расплющенной части. Фиг.8 - вариант фиг.6, по которому четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 участок могут исходить из одного и того же винтового спуска и иметь также почти постоянную кривизну. Фиг.9 представляет то, что находится на разрезе X - X фиг.3. Считая, что ось участка 1 горизонтальна, прямая (D1), изображенная на фиг.9, является горизонтальной прямой, перпендикулярной оси участка 1 и проходящей через центр C1 названного участка 1. Прямые D3 и D4 параллельны B1, проходящей через центры (C3) и (C5) соответствующи х поперечных сечений участков 3 и 5. На этой фиг. изображена D3 между D1 и D5, но возможно также иметь D5 между D1 и D3 или D1 между D3 и D5. На этой фиг. определены два угла a и b. Угол (C3, C1, C5), названный b, призван снижаться при установке пружины скрепления в своем анкерном креплении. Угол a образован главной осью расплющенного сечения участка 5 и прямой D5. Этот угол будет изменяться при установке пружины скрепления для охватывания уклона подошвы рельса и возможной изолирующей прокладки. Это изменение угла вызовет вращение участка 6 вокруг оси, почти совпадающей с осью участка 5. Фиг.10 - просто вариант фиг.9, призванный показать, что любые две из трех прямых D1, D3 или D5 могут совпадать. Угол b может быть нулевым, положительным или отрицательным. Угол a может быть меньше, равен или больше 180°. Та же пружина скрепления будет иметь в обычном исполнении такую форму, что различные возможные поперечные разрезы X - X изменялись бы, что касается угла b. Фиг.11 представляет собой вид сверху пружины скрепления по изобретению, т.е представляющей собой в положении сжатия комбинацию пружины скреплений по изобретению и устройства для анкерного крепления, имеющие оба необходимые изменения. Пружина скрепления устанавливается в устройстве для анкерного крепления, т.е. участок 1 нанизывается поступательным движением в продольное цилиндрическое отверстие 10C анкера 10. Как описано выше, пружина скрепления имеет шестой участок 6, который при установке пропускается в выемку 12 или паз, выполненный в устройстве для анкерного крепления 10, образующем средства для ограничения перемещения. Этот паз имеет также стенку (12A), которая служит при необходимости упором шестому участку 6, что всегда позволяет сжимать пружину скрепления на вкладышах таким же образом без необходимости использования второго участка 2 с упором на анкер 10. Действительно, участок 2 является местом значительных напряжений кручения и необходимо препятствовать тому, чтобы он повредился или терся, соприкасаясь с анкером 10. Этот паз 12 выполняется почти параллельно пятому участку 5 в смонтированном положении или в положении сжатия. Настоящее изобретение имеет таким образом неожиданное дополнительное преимущество, заключающееся в более эффективном управлении движением сжатия пружины скрепления в ее анкере и в предупреждении разрывов пружины на втором изогнутом участке 2. На той же фиг.11 позицией 8 обозначен рельс (вид сверху), а буквой (R) край борта подошвы названного рельса. Чтобы не перегружать эту фигур у, на ней изображена укладка без изоляции, т.е. без промежуточной изолирующей плитки, которая изображена под (9) на фиг.12. Фиг.12 - вид торца скобы в положении затягивания по настоящему изобретению. На ней видно рельс 8, уложенный на упругую рельсовую подкладку 7, которая уложена на опору 11. Между подошвой рельса 8 и пятым участком 5 пружины скрепления проложена электроизоляционная прокладка 9. Для устройства анкерного крепления изображена лишь верхняя часть, призонная часть анкерного крепления опоры 11 не изображена. Между шестым участком 6 пружины и поверхностью 12C паза, выполненного в анкере 10, предусматривается зазор I, который будет составлять от 0 до 10м и предпочтительно от 0 до 4мм. Тогда рельс стремится приподниматься, например, при наклоне под действием бокового усилия на головку рельса. Кромка R подошвы рельса 8 стремится перемещаться параллельно самой себе вверх, что вызывает перемещение также вверх ветвей 5 и 6 пружины скрепления. Но участок 6 быстро упирается в верхнюю поверхность 12C паза, выполненного в анкере, образующего средства для ограничения перемещения, действующие против подъема пятого участка вследствие действия поднятия рельса. На этой фиг.12 показана приблизительная параллельность между поверхностью 12C паза, выполненного в анкере 10, и концом 6 пружины скрепления. Это представляет собой идеальный случай для того, чтобы, когда конец 6 пружины скрепления будет подвергаться перемещению вверх под действием начала подъема края R подошвы рельса 8, названный конец 6 соприкасался бы с частью поверхности 12C. На деле, поверхность 12C и конец 6 необязательно параллельны из-за различных допусков. Шестой участок 6 пружины скрепления коснется вначале поверхности 12C одним ребром, но это не является помехой для изобретения. Цель заключается по-прежнему в блокировке движения рельса, очевидно, что, если это усилие, стремящееся заставить рельс подниматься или его наклонять, достигло бы нескольких тонн, то блокировка движения рельса не была бы полной, так как либо пришли бы к скручиванию или срезыванию участка, либо сорвали бы анкерное крепление. Однако, мы остаемся в обычной области железнодорожного пути, даже с осями 30 - 35т, усилия по приподниманию рельса или наклону рельса никогда не превышают 10 - 15т. Вариант работы по настоящему изобретению заключается в определении размера пятого 5 и шестого 6 участков по длине и толщине для того, чтобы, когда шестой участок 6 приходит в контакт с поверхностью 12C, допускалось бы незначительное скручивание пятого участка 5. Это относительная упругость, позволяющая получать промежуточный этап жесткости между жесткостью пружины скрепления, когда шестой участок 6 пробегает зазор I, и полной блокировкой с почти бесконечной жесткостью системы, когда участок 6 запирается между поверхностью 12C и изолирующей прокладкой 9 (или рельсом 8 в прямом положении без прокладок). Фиг.13 показывает возможность осуществления паза 12 в верхней части анкерного крепления 10. Этот паз ограничивается поверхностями 12A, 12B и 12C. Поверхность 12A может эффективно служить концевым упором при введении пружины скрепления в свое анкерное крепление, шестой участок 6 опирается в конце установки пружины скрепления о поверхность 12A. Это препятствует его случайному попаданию (при укладке или впоследствии) внутрь изгиба 2 пружины, опирающейся на боковую поверхность анкерного крепления 10. Поверхность 12B должна быть такой, чтобы не препятствовать действию вниз участков 5 и 6 пружины скрепления. Т.е. ни в коем случае участок 6 не должен иметь возможности касаться ее. Для осуществления этого, на практике, любая точка этой поверхности 12B должна будет находиться под горизонтальной плоскостью, проходящей через ребро R края подошвы рельса 8 и предпочтительно на расстоянии более 2мм от горизонтальной плоскости. Фиг.14 - вид XV на фиг.13. Видно, что поверхность 12A была изображена перпендикулярно оси расточного отверстия 10C, выполненного в анкере 10. Однако, эта перпендикулярность не является абсолютно необходимой, поверхность 12A может быть также кривой для согласования с радиусом соединения между участками 5 и 6 пружины скрепления. Поверхность 12A может также, оставаясь почти перпендикулярной опорной поверхности 10D, быть несколько наклонена по отношению к оси расточного отверстия 10C. Причем этот наклон может достигать около ±15°. В этом случае будут использовать пружину скрепления, у которой угол между осью участка 5 и осью участка 6 будет согласовываться с этим углом наклона поверхности 12A, так чтобы гарантировать возможность постоянного эффективного контакта между стороной участка 6 и поверхностью 12A. На фиг.15 изображена установка фиг.12 в блокированном положении, наклон наружного рельса выражен углом g. Приподнимание ребра R края подошвы рельса 8 выразилось через соприкосновение участка 6 с поверхностью 12C анкерного крепления 10. Движение наклона наружного рельса 8 таким образом застопоривается или требует значительного усилия, так как анкерное крепление 10 жесткое и жестко заделано в опоре 11. Фиг.16 - вариант осуществления: верхней части устройства для анкерного крепления 10, призванной взаимодействовать с пружиной скрепления, как описано выше. Выступ 13 играет такую же роль, что и поверхность 12C фиг.12 - 15. Боковая поверхность 10E анкерного крепления 10 сама призвана играть такую же роль, что и поверхность 12A фиг.11, 13, 14, т.е. служить упором при введении пружины скрепления в ее анкерное крепление. Участок 6 пружины скрепления призван придти к упору под выступом 13 и упираться об этот последний, если рельс приподнимается или качается относительно своей опоры. Форма выступа 13 изображена здесь очень схематично, и специалист может изменить ее, особенно в целях усиления, не выходя за рамки настоящего изобретения. Фиг.17 касается специально так называемой непрямой укладки с рельсовой подкладкой на деревянные или металлические шпалы по настоящему изобретению. Использование подкладки 14 вообще является обычным, когда опора металлическая шпала, и даже необходимо, когда опора - деревянная шпала (с того момента, когда хотят использовать пружину скрепления, как описано в патентах Франции 2256287 и 2330803, хотя в этих патентах речь идет лишь об укладке на бетонную опору). В данном случае и чтобы использовать настоящий патент, выполнили выемку 15, ограниченную сторонами 15A, 15B и 15C в подкладка 14. Эта подкладка снабжена также двумя загибами 16, между которыми будут уложены рельс и его подкладка. Загиб 16 и выемка 15 играют соответственно роль анкерного крепления 10 и выемки 12, описанные на предыдущи х фигура х. Пружина скрепления ставится на место путем введения участка 1 в продольную выемку, выполненную в загибе 16. В конце установки, т.е. когда пятый участок 5 пружины скрепления будет уложен на край подошвы рельса или возможной изолирующей прокладки, участок 6 будет уложен в выемку 15 с упором о поверхность 15A. Работа системы строго подобна той, что описана ранее. Возможно также использовать с этими укладками не выемку 15, а выступ, представленный на фиг.16. Следует отметить, наконец, что для того, чтобы не усложнять описание фиг.11 - 16 выполнены с предположением, что все они используют один и тот же тип пружины скрепления, т.е. тот, который описан на фиг.1 - 3. Но достаточно, чтобы выемки или упоры (12 или 13), а также наклонная поверхность 10A были выполнены с другой стороны анкерного крепления 10 (т.е. стороны 10F вместо 10E на фиг.14) для того, чтобы анкерное крепление по изобретению могло бы взаимодействовать с пружиной скрепления по фиг.4 - 8. То же замечание применяется к фиг.17. Изобретение охватывает, кроме того, в качестве нового промышленного изделия пружину скрепления, как описано ранее и как изображено на фиг.11 - 17, являющи хся составной частью изобретения. Источники информации 1. Патент Франции №2330803, кл. E01B9/62, 1977.