PL204229B1 - Obszar krzyżownicy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest obszar krzyżownicy do rozjazdów i skrzyżowań, obejmujący dziób krzyżownicy oraz przebiegające po obu jego stronach szyny skrzydłowe i szyny jezdne, których przebieg zasadniczy skierowany jest na tor zasadniczy względnie tor boczny, przy czym obszar krzyżownicy jest przejeżdżalny przez pojazd szynowy mający oś koła albo oś wózka ze sztywno połączonymi ze sobą kołami, zaś obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy a początkiem zwrotnicy leży przed dziobem krzyżownicy, natomiast kolejny obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy a końcami zwrotnicy leży za dziobem krzyżownicy.

W obszarze stał ych krzyż ownic zadanie prowadzenia peł nią kierownice, gdyż obrzeż e koł a w obszarze luki w krzyż ownicy powodowanej nieuchronnie przez krzyż ują ce się rowki szyn, nie moż e w tym obszarze prowadzić koła po główce szyny. W zależności od szerokości tych rowków szyny oś, a wię c zestaw kołowy pojazdu, odchylany jest przez kierownicę w bok, w sposób uderzeniowy. To odchylanie w pociągach, które obszar krzyżownicy przejeżdżają z prędkością np. 160 km/h, dokonuje się w czasie setnych części sekundy. Takie uderzenia pogarszają komfort jazdy, a także powodują niepożądane zużycie elementów.

Ze względów konstrukcyjnych dzioby krzyżownic w swym przednim obszarze są tak wąskie, że gdy najeżdża na nie koło, ulegają one zwiększonemu zużyciu. Następuje to w większym stopniu, gdy obrzeże koła w przednim obszarze dzioba krzyżownicy ślizga się wzdłuż niego.

Aby uniknąć najeżdżania na dziób krzyżownicy względnie aby je zmniejszyć, według opisu europejskiego EP 0 282 796 B1 dokonuje się zamierzonego wydłużenia obszaru przejściowego pomiędzy szyną skrzydłową i dziobem krzyżownicy, aby uniknąć punktowego lub w bardzo małym obszarze zachodzącego nagłego przenoszenia siły z szyny skrzydłowej na dziób krzyżownicy.

Według opisu EP 0 281 880 A1 w celu przejeżdżania chroniącego dziób krzyżownicy proponuje się, aby rowek szyny istniejący pomiędzy dziobem krzyżownicy i przynależą szyną jezdną, wykonać jako możliwie wąski. W tym celu koło prowadzone jest pomiędzy dziobem krzyżownicy i przyporządkowaną mu kierownicą.

Według niemieckiego opisu DE 42 24 159 A1 przewiduje się, że kierownica i krzyżownica jako całość wychodzą ze wspólnego podłoża, które względem podkładu wspiera się z elastycznością poprzeczną za pomocą przekładki posiadającej właściwości sprężyste. Wskutek tego następuje ochrona dzioba krzyżownicy i unika się uderzeniowego współdziałania koła i kierownicy.

Znane są również ruchome dzioby krzyżownic, przez co również dąży się do uniknięcia uderzeniowego najeżdżania na dziób krzyżownicy względnie wzdłużnego ślizgania się po nim obrzeża koła.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie obszaru krzyżownicy wspomnianego rodzaju tak, żeby uzyskać zmniejszenie zużycia obszaru dzioba krzyżownicy bez potrzeby zmiany konstrukcji dzioba krzyżownicy lub przyporządkowanej mu kierownicy względnie wzajemnego ich ustawienia.

Obszar krzyżownicy do rozjazdów i skrzyżowań, obejmujący dziób krzyżownicy oraz przebiegające po jego obu stronach szyny skrzydłowe i szyny jezdne, których przebieg zasadniczy skierowany jest na tor zasadniczy względnie boczny, przy czym obszar krzyżownicy jest przejeżdżalny przez pojazd szynowy mający oś koła albo oś wózka ze sztywno połączonymi ze sobą kołami, zaś obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy a początkiem zwrotnicy leży przed dziobem krzyżownicy, natomiast kolejny obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy a końcami zwrotnicy leży za dziobem krzyżownicy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w obszarze dzioba krzyżownicy przynajmniej jedna z szyn jezdnych ma na pewnym odcinku przebiegu odchylenie od jej przebiegu zasadniczego, tworzące dla koła przejeżdżającego po szynie jezdnej okręg toczny o promieniu r1, który jest mniejszy od okręgu tocznego o promieniu r2 koła toczącego się przy swym wsparciu po dziobie krzyżownicy, przy czym odchylenie szyny jezdnej rozpoczyna się w odstępie X, 20000 mm > X > 5000 mm przed dziobem krzyżownicy i odchylenie szyny jezdnej kończy się w odstępie Y za dziobem krzyżownicy, przy czym 23000 mm > Y > 8000 mm.

Korzystnie, odchylenie szyny jezdnej toru zasadniczego zaczyna się w odstępie XH przed dziobem krzyżownicy, przy czym 15000 mm > XH > 5000 mm.

Odchylenie szyny jezdnej toru bocznego zaczyna się w odstępie XN przed dziobem krzyżownicy, przy czym 20000 mm > XN > 5000 mm.

Odchylenie szyny jezdnej toru zasadniczego kończy się w odstępie YH za dziobem krzyżownicy, przy czym 18000 mm > YH > 8000 mm.

Odchylenie szyny jezdnej toru bocznego kończy się w odstępie YN za dziobem krzyżownicy, przy czym 23000 mm > YN > 8000 mm.

PL 204 229 B1

Korzystnie, w obszarze krzyżownicy według wynalazku maksymalne odchylenie zasadnicze szyny jezdnej toru zasadniczego poprzecznie do toru zasadniczego wynosi ZN, przy czym 5 mm < ZN < 30 mm.

Maksymalne odchylenie zasadnicze szyny jezdnej toru bocznego poprzecznie do toru bocznego wynosi ZH, przy czym 5 mm < ZH < 30 mm.

W obszarze krzyż ownicy według wynalazku, promienie r1 do r2 mają się w przybliż eniu tak, ż e r₁ : r₂ « 0,91:1 do r₁ : r₂ « 0,98:1.

Szyna jezdna w obszarze dzioba krzyżownicy pod względem swej linii styku utworzonej przez każdorazowe punkty przylegania koła do szyny, ma odcinek wygięty łukowo, oddalony od dzioba krzyżownicy.

Szyna jezdna w odniesieniu do jej powierzchni jezdnej w obszarze dzioba krzyżownicy jest bardziej nachylona w stosunku do dzioba krzyżownicy w porównaniu do szyny jezdnej w jej przebiegu zasadniczym.

Szyna jezdna swoją powierzchnią jezdną w obszarze odchylenia, w stosunku do szyny jezdnej w obszarze jej przebiegu zasadniczego, przebiega nachylona pod kątem α względem dzioba krzyżownicy, przy czym zwłaszcza 1,5°< α < 5°, a korzystnie α « 3°.

W rozwiązaniu według wynalazku oś koła albo oś wózka pojazdu szynowego, przy przejeżdżaniu obszaru krzyżownicy doznaje działania przemieszczającego skierowanego przeciwnie do obszaru krzyżownicy a płaszczyzna normalna skierowana jest równolegle lub zasadniczo równolegle względem osi wzdłużnej przejeżdżającego toru.

Wskutek zmiany przebiegu koło toczące się od strony szyny jezdnej w swym punkcie przylegania koła do szyny doznaje zmiany tak, że oś koła względnie wózka zmuszona jest skierować się na tor zasadniczy względnie boczny tak, że jej płaszczyzna normalna przebiega równolegle lub prawie równolegle do danej osi wzdłużnej przejeżdżanego toru co powoduje, że wyeliminowany zostaje ruch ślizgowy względnie posuwisty obręczy koła wzdłuż zbocza dzioba krzyżownicy, co prowadziłoby do jego zużycia.

Zwłaszcza przewiduje się, że zmiana przebiegu szyny jezdnej wykonana jest tak, że koło przejeżdżające po szynie jezdnej wspiera się na okręgu tocznym o promieniu r1, który jest mniejszy w swym wsparciu od koła tocznego r2 dla koła toczącego się po dziobie krzyżownicy.

Odmiennie niż w znanym stanie techniki, w obszarze samego dzioba krzyżownicy nie dokonuje się żadnych zmian konstrukcyjnych ani też w układzie dziób krzyżownicy-kierownica, natomiast szyny jezdne przynależne do dzioba krzyżownicy podlegają takiej zmianie ich przebiegu, że powstaje zamierzone oddziaływanie na punkt przylegania koła do szyny w odniesieniu do koła toczącego się po szynie jezdnej, w wyniku czego obręcz koła toczącego się po dziobie krzyżownicy utrzymywana jest z dala od jego zbocza.

Korzystnie proponuje się, aby szyna jezdna w obszarze dzioba krzyżownicy pod względem linii styku utworzonej przez punkty przylegania do niej koła, tworzyła łukowy przebieg tej linii oddalony od dzioba krzyżownicy, tzn. aby względem dzioba krzyżownicy miała przebieg wklęsły.

Przebieg linii styku koła z główką szyny jezdnej odbiegający od zasadniczego przebiegu uzyskuje się przez to, że główka szyny jezdnej względnie jej powierzchnia jezdna w obszarze dzioba krzyżownicy jest silniej nachylona ku dziobowi krzyżownicy niż szyna jezdna w swym przebiegu zasadniczym. Przy tym szyna jezdna względnie jej powierzchnia jezdna w obszarze dzioba krzyżownicy może być nachylona o kąt α bardziej niż szyna jezdna w swym przebiegu zasadniczym, przy czym 1,5° < a < 5°, zwłaszcza α « 3°.

Optymalną ochronę dzioba krzyżownicy uzyskuje się, gdy zmiana przebiegu szyny jezdnej zaczyna się w odstępie X od dzioba krzyżownicy, przy czym 15000-20000 mm > X > 5000 mm. Ponadto zmiana przebiegu powinna się kończyć w odstępie Y za początkiem dzioba krzyżownicy, przy czym 18000-23000 mm > Y > 8000 mm. Początek i koniec w torze zasadniczym i torze bocznym pod względem odstępów mogą się różnić lub też mogą być takie same. Zależy to zasadniczo od promienia zwrotnicy.

Wynalazek odznacza się zwłaszcza tym, że maksymalna zmiana przebiegu zasadniczego szyny jezdnej, poprzecznie do toru zasadniczego względnie bocznego, wynosi 5 mm do 30 mm. Przez występujące tu poszerzenie toru, w prosty konstrukcyjnie sposób następuje oddziaływanie na oś koła względnie wózka tak, że koło toczące się od strony dzioba krzyżownicy nie najeżdża z boku na dziób krzyżownicy przy czym nie pogarsza to wymaganego prowadzenia.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadniczy widok obszaru krzyżownicy ze stałym dziobem krzyżownicy fig. 2 - zasadniczy widok obszaru krzyżownicy z ruchomym dziobem, fig. 3 - widok zasadniczy pierwszej postaci wykonania dla uzyskania zmiany przebiegu szyny jezdnej, fig. 4 - zasadniczy widok drugiej postaci wykonania dla uzyskania zmiany przebiegu szyny jezdnej, fig. 5 - zasadniczy widok trzeciej postaci wy4

PL 204 229 B1 konania dla uzyskania zmiany przebiegu szyny jezdnej, a fig. 6 - przedstawia zasadniczy widok szyny jezdnej w widoku z góry, w obszarze dziobu krzyżownicy.

Na fig. 1 i 2 przedstawiony jest schematyczne obszar krzyżownicy 10 względnie 12, która według fig. 1 zawiera stały dziób 14, przy czym po obu jego bokach przebiegają szyny skrzydłowe 16, 18 oraz szyny jezdne 20, 22. Odpowiednio, na fig. 2, ruchomemu dziobowi krzyżownicy 24 przyporządkowane są również szyny skrzydłowe 16, 18 oraz szyny jezdne 20, 22. Pod tym względem wskazuje się na dostatecznie znane konstrukcje. Ponadto na fig. 1 i 2 przedstawiony jest również tor zasadniczy 26 i tor boczny 28.

Aby przy przejeździe obszaru krzyżownicy 10 względnie 12 zapewnić to, żeby dzioby krzyżowcy 14, 16 w swych przednich obszarach 30 względnie 32 nie były najeżdżane z boku, co powoduje szybsze ich zużycie i dodatkowo wpływa ujemnie na komfort jazdy pojazdu szynowego przejeżdżającego przez obszar krzyżownicy 10, 12, przewiduje się, że szyna jezdna 20 toru zasadniczego 26 względnie szyna jezdna 22 toru bocznego 28 ma taką zmianę przebiegu, że koło pojazdu szynowego toczące się po szynie jezdnej 20, 22 w swym punkcie przylegania koła do szyny podlega takiemu oddziaływaniu, iż odpowiednia oś koła swą normalną tak jest skierowana na tor zasadniczy względnie boczny 26, 28, że przebiega ona zasadniczo równolegle do jego osi wzdłużnej tak, że uwarunkowane tym koło wtaczające się na dziób krzyżownicy 14, 24 nie ślizga się swą obręczą wzdłuż boku dzioba.

Innymi słowy przez zamierzoną zmianę przebiegu szyny jezdnej 20, 22, odbiegającego od zasadniczego przebiegu szyny jezdnej 20, 22 poza krzyżownicą 14, 24, oddziaływuje się tak na ruch osi koła względnie wózka pojazdu szynowego przejeżdżającego przez obszar krzyżownicy 10, 12, że następuje ruch skierowany przeciwnie względem dzioba krzyżownicy 14, 24.

Na fig. 1 i 2 zmiana przebiegu szyn jezdnych 20, 22 stanowi odchylenie 34, 36, natomiast przebieg 38, 40 zasadniczy zaznaczony jest w postaci linii przerywanej. Zmiana przebiegu w postaci odchylenia 34, 36 może być realizowana w różny sposób, przy czym decydującym jest aby w obszarze zmiany przebiegu punkt przylegania koła do szyny odsuwał się od dzioba krzyżownicy 14, 24. Pod tym względem ciągła linia 34, 36 reprezentuje właściwy przebieg linii styku pomiędzy kołem i główką szyny, to znaczy jej powierzchnią jezdną.

Zgodnie z widokiem zasadniczym przedstawionym na fig. 3 zmiana przebiegu w postaci odchylenia 34, 36 została korzystnie spowodowana tym, że szyna jezdna 20, 22 w obszarze krzyżownicy 14, 24 przebiega z zakrzywieniem oddalonym od niej, a więc w odniesieniu do powierzchni jezdnej na której koło się wspiera ma przebieg wklęsły względem dzioba krzyżownicy 14, 24. Na fig. 3 przedstawione jest schematycznie koło 42 toczące się po szynie jezdnej 20. Linią ciągłą przedstawiony jest przekrój poprzeczny szyny jezdnej 20 w obszarze zmiany przebiegu, a więc w obszarze odchylenia 34. Natomiast linią przerywaną zaznaczona jest szyna jezdna 20 z główką 44 poza zmianę przebiegu, a więc w swym przebiegu zasadniczym 38. Za pomocą zmiany przebiegu, który w przykładzie wykonania z fig. 3 uzyskany został przez to, że szyna jezdna 20 względem dzioba krzyżownicy 14, 24 wykazuje większy odstęp w porównaniu do zwykłego przebiegu zasadniczego, punkt przylegania koła do szyny dla koła 42 został w sposób zamierzony zmieniony tak, że oś koła, a tym samym koło toczące się po krzyżownicy 14, 24 ciągnięte jest jakby w kierunku szyny jezdnej 20, przez co zapewnione jest, że obrzeże koła toczącego się po krzyżownicy 14, 24 nie ślizga się wzdłuż dzioba krzyżownicy 14, 24.

Przez zmianę przebiegu następuje takie ukierunkowanie osi wózka względnie koła na tor zasadniczy względnie boczny 26, 28 względnie ich oś wzdłużną, że tworzą one względem siebie kąt prosty, wskutek czego nie występuje niepożądany i prowadzący do przedwczesnego zużycia dzioba krzyżownicy 14, 24 poślizgowy ruch obrzeża koła toczącego się po dziobie krzyżownicy 14, 24 wzdłuż jego zbocza.

Zmianę przebiegu, według fig. 4 można uzyskać również przez to, że szyna jezdna 20, 22 w obszarze odchylenia 34, 36, przez obróbkę główki 44 ma silniej nachyloną powierzchnię jezdną 46 w stronę dzioba krzyżownicy 14, 24 niż w przebiegu zasadniczym (oznaczonym 48), wskutek czego zmiana punktu przylegania koła 42 do szyny powoduje, że ten punkt przylegania odsuwa się na zewnątrz, a więc oddala się od dzioba krzyżownicy 14, 24. Powierzchnia jezdna główki 44 w obszarze odchylenia 34, 36 wyznacza przy tym względem powierzchni jezdnej w przebiegu zasadniczym 38, 40 kąt α, przy czym 1,5° < α < 5°.

Alternatywnie, szyna jezdna 20, 22 w obszarze zmiany przebiegu może być nachylona jako całość, jak uwidoczniono to na fig. 5. W tym przypadku główka 44 szyny nie ulega zmianie, natomiast jej stopka 50

PL 204 229 B1 umieszczona jest na nieprzedstawionej klinowej płytce, w celu uzyskania koniecznego nachylenia powierzchni jezdnej główki szyny 44 dla oddziaływania na punkt przylegania koła do szyny.

Odchylenie 34 szyny jezdnej 20 toru zasadniczego 26 następuje przed dziobem krzyżownicy 30, 32 w odstępie X_H, przy czym 5000mm > X_H > 15000 mm i za dziobem krzyżownicy 30, 32 w odstępie Y_H, przy czym 8000 mm > Y_H > 18000 mm. Odchylenie 36 w torze bocznym 28 następuje w odstępie X_N przed dziobem krzyżownicy 30, 32, przy czym 5000 mm < X_N < 20000mm, względnie za dziobem krzyżownicy 30, 32 w odstępie Y_N, przy czym 8000 mm < Y_N, < 23000 mm.

Maksymalne odchylenie ZH względnie ZN punktu przylegania koła do szyny w obszarze odchylenia 34 względnie 36, w porównaniu do przebiegu zasadniczego 38, 40 wynosi 5 mm < Z_H < 30 mm względnie 5 mm < Z_N < 35 mm. Przy tym maksymalne odchylenie 34 względnie 36 zachodzi w odstępie A_N względnie A_h za dziobem krzyżownicy 30, 32, przy czym 300 mm< A_N < 2000 mm, a 300 mm < A_H < 2000 mm.

Jeżeli zmiana przebiegu zachodzi wskutek wygiętego na zewnątrz przebiegu szyny jezdnej 20, 22, to szyna jezdna 20, 22 ma uwypuklenie o odpowiedniej wielkości Z_N względnie Z_H.

Na fig. 6 przedstawiony jest schematycznie wycinek szyny jezdnej 20 w widoku z góry, przy czym linią osiową zaznaczona jest linia styku 52 złożona z punktów styku powierzchni jezdnej główki szyny 44 z punktami przylegania koła 42 do szyny, która to linia styku w obszarze dzioba krzyżownicy 30, 32 wygięta jest łukowato na zewnątrz, a więc w odniesieniu do dzioba krzyżownicy 14, 24 przebiega wklęsło.

Claims (11)

1. Obszar krzyżownicy do rozjazdów i skrzyżowań, obejmujący dziób krzyżownicy oraz przebiegające po jego obu stronach szyny skrzydłowe i szyny jezdne, których przebieg zasadniczy skierowany jest na tor zasadniczy względnie boczny, przy czym obszar krzyżownicy jest przejeżdżalny przez pojazd szynowy mający oś koła albo oś wózka ze sztywno połączonymi ze sobą kołami, zaś obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy, a początkiem zwrotnicy leży przed dziobem krzyżownicy, natomiast kolejny obszar pomiędzy dziobem krzyżownicy, a końcami zwrotnicy leży za dziobem krzyżownicy, znamienny tym, że w obszarze dzioba krzyżownicy (14, 24) przynajmniej jedna z szyn jezdnych (20, 22) ma na pewnym odcinku przebiegu odchylenie (34, 36) od jej przebiegu zasadniczego (38, 40), tworzące dla koła przejeżdżającego po szynie jezdnej okręg toczny o promieniu r₁, który jest mniejszy od okręgu tocznego o promieniu r2 koła toczącego się przy swym wsparciu po dziobie krzyżownicy, przy czym odchylenie (34) szyny jezdnej (20) rozpoczyna się w odstępie X, 20000 mm > X > 5000 mm przed dziobem krzyżownicy (14, 24) i odchylenie szyny jezdnej kończy się w odstępie Y za dziobem krzyżownicy, przy czym 23000 mm > Y > 8000mm.

2. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że odchylenie (34) szyny jezdnej (20) toru zasadniczego (26) zaczyna się w odstępie X_H przed dziobem krzyżownicy (14, 24), przy czym 15000mm > X_H > 5000 mm.

3. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że odchylenie (36) szyny jezdnej (22) toru bocznego (28) zaczyna się w odstępie X_N przed dziobem krzyżownicy (14, 24), przy czym 20000mm > X_N > 5000 mm.

4. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że odchylenie (34) szyny jezdnej (20) toru zasadniczego (26) kończy się w odstępie Y_H za dziobem krzyżownicy (14, 24), przy czym 18000 mm > Y_H > 8000 mm.

5. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że odchylenie (36) szyny jezdnej (22) toru bocznego (28) kończy się w odstępie Y_N za dziobem krzyżownicy (14, 24), przy czym 23000 mm > Y_N > 8000 mm.

6. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że maksymalne odchylenie zasadnicze szyny jezdnej (20) toru zasadniczego (26) poprzecznie do toru zasadniczego wynosi Z_N, przy czym 5mm < ZN < 30 mm.

7. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że maksymalne odchylenie zasadnicze szyny jezdnej (22) toru bocznego (28) poprzecznie do toru bocznego wynosi Z_H, przy czym 5mm< Z_H < 30mm.

8. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że promienie r1 do r2 mają się w przybliżeniu tak, że r₁ : r₂ ~ 0,91:1 do r₁ : r₂ « 0,98:1.

PL 204 229 B1

9. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że szyna jezdna (20, 22) w obszarze dzioba krzyżownicy (14, 24) pod względem swej linii styku (52) utworzonej przez każdorazowe punkty przylegania koła do szyny, ma odcinek wygięty łukowo, oddalony od dzioba krzyżownicy.

10. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że szyna jezdna (20, 22) w odniesieniu do jej powierzchni jezdnej w obszarze dzioba krzyżownicy (14, 24) jest bardziej nachylona w stosunku do dzioba krzyżownicy (14, 24) w porównaniu do szyny jezdnej w jej przebiegu zasadniczym (38, 40).

11. Obszar krzyżownicy według zastrz. 1, znamienny tym, że szyna jezdna (20, 22) swoją powierzchnią jezdną w obszarze odchylenia (34, 36), w stosunku do szyny jezdnej w obszarze jej przebiegu zasadniczego, przebiega nachylona pod kątem α względem dzioba krzyżownicy (14, 24), przy czym zwłaszcza 1,5° < α < 5°, a korzystnie α « 3°.