EA027349B1

EA027349B1 - Пружинный элемент для закрепления рельсов

Info

Publication number: EA027349B1
Application number: EA201201366A
Authority: EA
Inventors: Штефан Линхард; Олег Титов; Франк Мейер
Original assignee: Швихаг Аг
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2017-07-31
Also published as: EA201201366A1

Abstract

Изобретение относится к пружинному элементу (20) для закрепления рельса на основании, например деревянных, бетонных или стальных шпалах, с U-образной средней частью (1), два плеча (2, 3) которой переходят в держатели (4, 5), причем держатели (4, 5) исходят из средней части (1), разведены в стороны с образованием сквозного изгиба (А) и своими соответствующими концами (6, 7) направлены к средней части (1), отличающемуся тем, что отношение длины (LF) пружинного элемента к ширине (ВМ) средней части (1) составляет 2,61-3,00. Кроме того, изобретение относится к системе для крепления рельса (13) в пути или в стрелке, включающей в себя рельсовую подкладку (10), имеющую по меньшей мере одно крепежное ребро (9), и по меньшей мере один пружинный элемент (20), причем пружинный элемент (20) своей средней частью (1) фиксирует при нагружении давлением подошву рельса на рельсовой подкладке (10) и соединен с рельсовой подкладкой (10) с помощью по меньшей мере одного винта (11).

Description

Изобретение относится к пружинному элементу для закрепления рельса на основании, например на деревянных, бетонных или стальных шпалах, с И-образной средней частью, два плеча которой переходят в держатели, причем держатели, исходя из средней части, будучи разведены в стороны с образованием сплошного изгиба, своими соответствующими концами направлены к средней части. Кроме того, изобретение относится к системе из рельса в колее или на стрелке с рельсовой подкладкой, содержащей крепежное ребро, и по меньшей мере с одним пружинным элементом, как он представлен выше.

Пружинные элементы для закрепления рельсов достаточно известны из уровня техники, например, из ΌΕ 10255916 А1, ΌΕ 10233784 В4, ΌΕ 3423997 А1 или ЕР 1116827 А1.

Такие пружинные элементы образуют упругие зажимные скобы для закрепления рельса под давлением в пути (колее) или в стрелке на предусмотренном для этого основании, например деревянных, бетонных или стальных шпалах, при необходимости с использованием дополнительной рельсовой подкладки.

Такие пружинные элементы для фиксации рельсов, уложенных на рельсовую подкладку, обычно крепятся посредством резьбового соединения на ребре, являющемся составной частью рельсовой подкладки. Однако эти пружинные элементы из-за своей формы, в частности из-за малых радиусов изгиба и неоптимальных линий изгиба, по своей упругости и усталостной прочности имеют лишь ограниченное использование или используются в неупругих непосредственных рельсовых креплениях. Кроме того, эти пружинные элементы под действием обычных рабочих нагрузок в результате повторяющегося движения поездов по рельсам или стрелке могут нежелательным образом изменять свое установочное положение, например, в результате скручивания или смещения. Это происходит тем более, если ребро рельсовой подкладки на своей верхней стороне, обращенной к пружинному элементу, выполнено более узким, чем в основании ребра. Следствием изменения положения установки, или конечного монтажа, в конце концов, может стать нежелательное ослабление зажимного усилия пружинного элемента относительно рельса.

Исходя из вышеупомянутого уровня техники, задача изобретения состояла в том, чтобы предоставить пружинный элемент и систему при использовании пружинного элемента для закрепления рельса на основании, которые наряду с улучшенной допустимой постоянной нагрузкой и с увеличенным колебательным путем при заданных условиях эксплуатации и установочных характеристиках были бы в состоянии сохранять, по существу, неизменным свое установочное положение.

Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью пружинного элемента, содержащего признаки п.1 формулы изобретения, а также с помощью системы для крепления рельса в пути или в стрелке, содержащей признаки п.8 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В заявленном пружинном элементе для закрепления рельса на основании, например на деревянных, бетонных или стальных шпалах, с И-образной средней частью, два плеча которой переходят в держатели, причем держатели исходят из средней части, разведены в стороны с образованием сплошного изгиба и своими соответствующими концами направлены к средней части, отношение длины пружинного элемента к ширине средней части устанавливается 2,61-3,00, предпочтительно между 2,61 и 3,00. Кроме того, предпочтительно, чтобы отношение высоты пружинного элемента к ширине средней части было установлено 0,81-1,20, предпочтительно между 0,81 и 1,20.

В результате создается пружинный элемент, в котором вышеизложенные пропорции обеспечивают оптимальную характеристику напряжения при рабочей нагрузке, а также фиксированное установочное положение. Изменение установочного или окончательного монтажного положения существенно уменьшается или исключается, вследствие чего зажимное усилие пружинного элемента на рельс может долгое время удерживаться на одинаковом уровне.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения изгиб пружинного элемента в переходе от средней части к держателям выполнен непрерывным. В альтернативном варианте выполнения изобретения, также являющемся предпочтительным, изгиб пружинного элемента в переходе от средней части к держателям выполнен с радиусами изгиба, различающимися по длине пружинного элемента. В обоих случаях характеристика напряжения внутри пружинного элемента при рабочей нагрузке поддерживается особенно предпочтительно, причем в обеих вышеприведенных альтернативах, пики напряжения в частичных диапазонах пружинного элемента исключаются. Это, в частности, достигается за счет отсутствия переходов между изогнутыми и не изогнутыми участками внутри пружинного элемента по всей его длине.

Кроме того, предпочтительно, чтобы пружинный элемент состоял из пружинной стали, по существу, круглого поперечного сечения. Благодаря этому создается пружинный элемент, обладающий по всей своей длине, по существу, одинаковыми изгибной прочностью и усталостной прочностью при знакопеременных нагрузках (виброустойчивость).

В этой связи предпочтительно также, чтобы пружинный элемент на нижней стороне концов держателей пружинного элемента имел уплощения. В установочном состоянии, в котором пружинный элемент согласно изобретению располагается на рельсовой подкладке и на рельсе, благодаря наличию таких уплощений, предпочтительно, в области и в пределах поверхностей контакта с рельсом, контактная по- 1 027349 верхность между пружинным элементом и рельсом предпочтительно увеличивается, вследствие чего поддерживается сохранение однажды установленного монтажного положения пружинного элемента.

Точно так же предпочитается, чтобы пружинный элемент в области плеч средней части имел уплощения, расположенные предпочтительно на верхней стороне пружинного элемента. В этой области пружинный элемент согласно изобретению в предпочтительном варианте выполнения с помощью винта при приложении давления прикручен к рельсовой подкладке, предпочтительно крепежному ребру, выполненному заодно с рельсовой подкладкой. Благодаря вышеупомянутым уплощениям в области средней части пружинного элемента контактная поверхность между головкой винта или имеющейся при необходимости подкладной шайбы и пружинным элементом увеличивается, так что предпочтительно поддерживается не только сохранение монтажного положения, но и передача усилия в пружинный элемент через винт.

Согласно одному другому аспекту изобретения создается система для крепления рельса в пути или в стрелке, включающая в себя рельсовую подкладку, имеющую по меньшей мере одно крепежное ребро, и по меньшей мере один пружинный элемент согласно первому аспекту изобретения. Система согласно изобретению характеризуется тем, что пружинный элемент своей средней частью фиксирует при нагружении давлением рельс, предпочтительно подошву рельса, на рельсовой подкладке и что пружинный элемент соединен с рельсовой подкладкой с помощью по меньшей мере одного винта. В этой связи предпочтительно, чтобы пружинный элемент был свинчен с крепежным ребром.

Если ширина основания крепежного ребра больше ширины верхнего конца крепежного ребра, то пружинный элемент согласно изобретению с помощью признаков, подробно показанных выше, обеспечит особенно надежное соблюдение конечного монтажного положения, а также сохранение зажимного усилия пружинного элемента относительно рельса.

Ниже изобретение более подробно поясняется со ссылкой на пять фигур, из которых могут быть позаимствованы предпочтительные варианты выполнения изобретения.

Фиг. 1 изображает вид сбоку системы согласно изобретению; фиг. 2 - увеличенное представление фрагмента на фиг. 1; фиг. 3 вид сверху пружинного элемента согласно изобретению;

фиг. 4 - вид сбоку пружинного элемента на фиг. 3 с сечением по линии А-А на фиг. 3; фиг. 5 - вид спереди пружинного элемента согласно изобретению.

На фиг. 1 изображен вид сбоку системы согласно изобретению, содержащей рельс 13, рельсовую подкладку 10, имеющую по меньшей мере одно крепежное ребро 9, а также пружинный элемент 20, предварительно напряженный при нагружении давлением посредством винта 11 на крепежном ребре 9 рельсовой подкладки 10. Посредством двух пружинных элементов, по соображениям упрощения показан один пружинный элемент (20), подошва рельса 13 стянута с рельсовой подкладкой 10, причем под действием винта 11 на пружинный элемент 20 в этот элемент вводится упругая деформация, вследствие чего пружинный элемент 20 установлен с нагружением давлением на подошве рельса 13 и с упругим напряжением на рельсовой подкладке 10.

На фиг. 2 в увеличенном виде изображен фрагмент фиг. 1, в котором пружинный элемент 20 закреплен на крепежном ребре 9 рельсовой подкладки 10 посредством винта 11 и обеспечивает также долговременную надежную фиксацию положения пружинного элемента 20 на крепежном ребре 9, ширина которого В у основания крепежного ребра 9 выполнена большей, чем ширина С на верхнем обращенном к пружинному элементу конце крепежного ребра 9.

На фиг. 3 изображен вид сверху пружинного элемента 20, длина которого со всеми частичными областями обозначена как ЬР. Ширина средней части 1, начиная с левой стороны пружинного элемента 20 и кончая вершиной И-образной средней части 1, обозначается как ВМ. Как упоминалось, средняя часть 1 пружинного элемента 20 выполнена по существу И-образной, причем плечи 2,3 И-образной средней части 1 переходят в держатели 4, 5 пружинного элемента 1 с образованием непрерывного изгиба. Держатели 4, 5 выполнены таким образом, что они в стороны от средней части 1 проходят вдоль длины ЬР пружинного элемента 20, а затем непрерывно (неразрывно) или с образованием разных радиусов изгиба заканчиваются в соответствующих концах 6, 7 держателей 4, 5, направленных к вершине И-образной средней части 1. Таким образом, держатели 4,5 имеют участки, по существу параллельные друг другу, а именно, после перехода плеч 2,3 средней части 1 в держатели 4,5 и в области концов 6,7 держателей 4, 5, причем, однако, не образуя никаких прямых участков без изгиба. Кроме того, на верхней стороне пружинного элемента 20, в частности, плеч 2,3 И-образной средней части 1, выполнены уплощения 8а, 8Ь, благодаря которым, предпочтительно, увеличивается поверхность контакта с (не показанным) винтом или с (не показанной) подкладной шайбой.

На фиг. 4 изображен в разрезе на виде сбоку пружинный элемент 20, разрезанный по линии А-А на фиг. 3. Разрез для определения размера ВМ для ширины средней части 1 проходит через вершину средней части. Как видно на фиг. 1, размер ширины ВМ средней части 1 выполнен меньшим, чем боковое расстояние между держателем 4 и его концом 6 в области средней части 1 пружинного элемента 20. В то же время высота НР пружинного элемента 2 0 определяется изгибом держателя 4.

Наконец, на фиг. 5 изображен вид спереди пружинного элемента 20 согласно изобретению, из кото- 2 027349 рого можно позаимствовать изгибы А держателей 4, 5 по всей длине ЬР пружинного элемента 20. Иобразная средняя часть 1 пружинного элемента 20 изогнута в области его вершины от уплощений 8а, 8Ь в направлении вниз к концам 6, 7 и в направлении (не показанной) подошвы рельса. На нижней стороне концов 6, 7 держателей 4, 5 пружинного элемента 20 для увеличения поверхности контакта между накладываемым пружинным элементом 20 и рельсом выполнены уплощения 12а, 12Ь.

Перечень позиций:

-средняя часть;

- плечо;

- держатель;

- конец;

8а - уплощения;

8Ь - уплощения;

- крепежное ребро;

- рельсовая подкладка;

- винт;

12а - уплощения;

12Ь - уплощения;

- рельс;

- пружинный элемент;

ЬР - длина пружинного элемента;

ВМ - ширина средней части;

НР - высота пружинного элемента;

А - изгиб;

А-А - длинная линия;

В - ширина основания крепежного ребра;

С - ширина верхнего конца крепежного ребра.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Пружинный элемент (20) для закрепления рельса на основании, например деревянных, бетонных или стальных шпалах, содержащий И-образную среднюю часть (1), два плеча (2, 3) которой переходят в держатели (4, 5), причем держатели (4, 5) исходят из средней части (1), разведены в стороны с образованием сквозного изгиба (А) и своими соответствующими концами (6, 7) направлены к средней части (1), отличающийся тем, что отношение длины (ЬР) пружинного элемента (20) к ширине (ВМ) средней части (1) составляет 2,61-3,00.
2. Пружинный элемент (20) по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты (НР) пружинного элемента (20) к ширине (ВМ) средней части (1) составляет 0,81-1,20.
3. Пружинный элемент (20) по п.1 или 2, отличающийся тем, что изгиб (А) пружинного элемента (20) в переходе от средней части (1) к держателям (4, 5) выполнен непрерывным.
4. Пружинный элемент (20) по п.1 или 2, отличающийся тем, что изгиб (А) пружинного элемента (20) в переходе от средней части (1) к держателям (4, 5) выполнен с радиусами изгиба, различающимися по длине пружинного элемента (20).
5. Пружинный элемент (20) по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что он состоит из пружинной стали, по существу, с круглым сечением.
6. Пружинный элемент (20) по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что он в области нижних сторон концов (6, 7) имеет уплощения 12а, 12Ь.
7. Пружинный элемент (20) по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что он в области плеч (2, 3) средней части (1) имеет односторонние уплощения (8а, 8Ь), расположенные предпочтительно на верхней стороне пружинного элемента (20).
8. Система для крепления рельса (13) в пути или в стрелке, включающая в себя имеющую по меньшей мере одно крепежное ребро (9) рельсовую подкладку (10) и по меньшей мере один пружинный элемент (20) по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что пружинный элемент (20) выполнен с возможностью своей средней частью (1) фиксировать при нагружении давлением подошву рельса (13) на рельсовой подкладке (10) и что пружинный элемент (20) выполнен с возможностью соединения с рельсовой подкладкой (10) с помощью по меньшей мере одного винта (11).
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что пружинный элемент (20) свинчен с крепежным ребром (9).
10. Система по п.9, отличающаяся тем, что ширина (В) основания крепежного ребра (9) больше ширины (С) верхнего конца крепежного ребра (9).