RU122660U1

RU122660U1 - JOINT INSULATING COMPOSITION

Info

Publication number: RU122660U1
Application number: RU2011149560/11U
Authority: RU
Inventors: Валерий Сергеевич Фадеев; Александр Викторович Конаков; Евгений Николаевич Емельянов; Юрий Леонидович Чигрин; Олег Викторович Штанов; Юрий Васильевич Ободовский; Николай Михайлович Паладин; Валерий Викторович Васин; Александр Александрович Прищенко
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2012-12-10

Abstract

Стык изолирующий композиционный, содержащий расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующей с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, профиль части боковой прокладки, выступающей за пределы соединения рельса, повторяет профиль сопрягаемой части накладки и плотно прилегает к поверхности накладки, боковая прокладка выполнена из стеклопластика, стыковая прокладка выполнена из слоистого стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, на торцовой поверхности которой имеется контурный ободок, выполненный из магнитодиэлектрического эластомера толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша, вкладыш выполнен из магнитодиэлектрического эластомера, расположен в углублении накладки, внутри которого установлены элементы, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала, отличающийся тем, что вкладыш выполнен съемным, профиль вкладыша повторяет профиль углубления металлической накладки, боковая прокладка со стороны углубления металлической накладки имеет окно, достаточное для установки вкладыша, а вкладыш на 1,0-2,0 мм выступает над боковой прокладкой.Composite insulating joint, containing metal strips located on both sides of the rail, tightened by means of fasteners located in electrical insulating bushings, a butt strip located between the ends of the rails, a side strip located between the metal strip and the rail, the profile of the part of the side strip in contact with the rail , repeats the profile of the mating surface of the rail, the profile of the part of the side gasket protruding beyond the rail connection, repeats the profile of the mating part of the lining and fits snugly to the surface of the lining, the side gasket is made of fiberglass, the butt gasket is made of laminated fiberglass with a compressive strength of at least 300 MPa, on the end surface of which there is a contour rim made of a magnetodielectric elastomer with a thickness that ensures permanent contact with the magnetodielectric material of the insert, the insert is made of a magnetodielectric elastomer a, located in the recess of the lining, inside of which are installed elements that enhance the shunting effect of the magnetodielectric material, characterized in that the insert is removable, the profile of the insert follows the profile of the recess of the metal lining, the side gasket on the side of the recess of the metal lining has a window sufficient for installing the insert, and the insert protrudes 1.0-2.0 mm above the side gasket.

Description

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно, к конструкциям рельсовых изолирующих стыков.The utility model relates to the upper structure of a railway track, namely, to structures of rail insulating joints.

Известен электроизолирующий стык для рельсовых цепей (патент RU 2151078, Е01В 11/54), содержащий с обеих сторон рельса металлические накладки с выемкой. Накладки скреплены между собой болтовым соединением. Зазор относительно граней рельса заполнен наружным электроизолирующим материалом. В выемке накладки установлен заполнитель, который жестко скреплен с накладкой и с наружным электроизолирующим материалом. Указанный материал закреплен по всей поверхности металлической накладки. Часть его соответствует сопрягаемой поверхности рельса. Недостаток такого решения выражается в отсутствии шунтирования магнитного поля в рельсовом изолирующем стыке и сложный трудоемкий монтаж и демонтаж стыка, его переборка из-за большого количества деталей.Known electrical insulating joint for rail chains (patent RU 2151078, ЕВВ 11/54), containing on both sides of the rail metal plates with a recess. The pads are bolted together. The gap relative to the rail faces is filled with an external electrically insulating material. A filler is installed in the recess of the lining, which is rigidly bonded to the lining and to the external electrically insulating material. The specified material is fixed over the entire surface of the metal plate. Part of it corresponds to the mating surface of the rail. The disadvantage of this solution is expressed in the absence of shunting of the magnetic field in the rail insulating joint and the complex laborious installation and dismantling of the joint, its reassembly due to the large number of parts.

Известен соединитель изолирующий композиционный, (RU№89534) содержащий расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, выполненных из нескольких слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидным клеем, вкладыш, распложенный в углублении накладки, в виде монолитного элемента из магнитодиэлектрического материала, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую прокладку, расположенную между накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующий с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, профиль части боковой прокладки, выступающий за пределы соединения рельса, повторяет профиль сопрягаемой части накладки и плотно прилегает к поверхности накладки, при этом вкладыш образован путем заливки углубления в накладке магнитодиэлектрическим эластомером, внутри которого между изолирующими втулками и торцами установлены элементы, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала, выполненные из электротехнической стали толщиной, достаточной, чтобы при полном погружении элемента в углубление на его наружной поверхности образовался слой магнитодиэлектрического материала, причем заливка осуществлена заподлицо с поверхностью накладки, боковая прокладка имеет перфорацию, выполнена из стеклопластика, состоит из нижней и верхней частей, между которыми имеется зазор, а перфорация заполнена магнитодиэлектрическим материалом, стыковая прокладка выполнена из слоистого стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, на торцовой поверхности которой имеется контурный ободок, выполненный из магнитодиэлектрического эластомера толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.Known insulating composite connector, (RU # 89534) containing metal plates located on both sides of the rail, tightened by fasteners located in electrical insulating sleeves made of several layers of fiberglass impregnated with epoxy adhesive, a liner located in the recess of the plate, in the form of a monolithic an element made of magnetodielectric material, a butt gasket located between the ends of the rails, a side gasket located between the plate and the rail, the profile of the part of the contacting rail, repeats the profile of the mating surface of the rail, the profile of the part of the side gasket protruding beyond the connection of the rail, repeats the profile of the mating part of the lining and fits snugly onto the surface of the lining, while the insert is formed by filling a recess in the lining with a magnetodielectric elastomer, inside between the insulating sleeves and the ends are installed elements that enhance the shunt effect of the magnetodielectric material, made of electrical whether it is thick enough so that when the element is completely immersed in the recess, a layer of magnetodielectric material forms on its outer surface, and the fill is flush with the surface of the lining, the side gasket is perforated, made of fiberglass, consists of a lower and an upper part, between which there is a gap, and the perforation is filled with magnetodielectric material, the butt gasket is made of laminated fiberglass with a compressive strength of at least 300 MPa, on the end surface otorrhea rim has a loop made of an elastomer magnitodiehlektricheskogo thickness ensuring constant contact with the liner magnetodielectric material. This technical solution was made as a prototype.

К основным недостаткам известного устройства относится не рациональное использование материалов, заключающееся в том, что вследствие разрушения металлической накладки, вкладыш, который залит в углубление остается целым, но его дальнейшее использование не возможно, а также сложность и трудоемкость процесса изготовления вкладыша. Еще один недостаток известного устройства заключается в сложности и трудности монтажа и демонтажа стыка вследствие того что боковая прокладка состоит из двух частей.The main disadvantages of the known device include the non-rational use of materials, which consists in the fact that due to the destruction of the metal lining, the liner, which is filled into the recess, remains intact, but its further use is not possible, as well as the complexity and complexity of the manufacturing process of the liner. Another disadvantage of the known device is the complexity and difficulty of mounting and dismounting the joint due to the fact that the side gasket consists of two parts.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы изолирующего стыка за счет повышения жесткости конструкции соединителя, снижение трудоемкости изготовления и снижение затрат при обслуживании и ремонте изолирующего стыка.The objective of the invention is to increase the reliability of the insulating joint by increasing the rigidity of the design of the connector, reducing the complexity of manufacturing and reducing costs for maintenance and repair of the insulating joint.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении прочности и жесткости изолирующего стыка, упрощения конструкции и технологии изготовления вкладыша, повышении шунтирования магнитного поля стыка между рельсами за счет замыкания магнитного потока через элементы соединителя.The technical result achieved in the process of solving the problem lies in increasing the strength and rigidity of the insulating joint, simplifying the design and manufacturing technology of the liner, increasing the shunting of the magnetic field of the joint between the rails due to the closure of the magnetic flux through the elements of the connector.

Указанный технический результат достигается стыком изолирующим композиционным, содержащим, расположенные по обе стороны от рельса, металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующий с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, профиль части боковой прокладки, выступающий за пределы соединения рельса, повторяет профиль сопрягаемой части накладки и плотно прилегает к поверхности накладки, боковая прокладка выполнена из стеклопластика, стыковая прокладка выполнена из слоистого стеклопластика с пределом прочности на сжатие не менее 300 МПа, на торцовой поверхности которой имеется контурный ободок, выполненный из магнитодиэлектрического эластомера толщиной обеспечивающей постоянный контакт с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша, вкладыш выполнен из магнитодиэлектрического эластомера, распложен в углублении накладки, внутри которого установлены элементы, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала, при этом вкладыш выполнен съемным, профиль вкладыша повторяет профиль углубления металлической накладки, боковая прокладка со стороны углубления металлической накладки имеет окно, достаточное для установки вкладыша, а вкладыш на 1,0-2.0 мм выступает над боковой прокладкой.The specified technical result is achieved by a composite insulating joint, comprising metal plates located on both sides of the rail, tightened by means of fasteners located in the insulating sleeves, a butt gasket located between the ends of the rails, a side gasket located between the metal plate and the rail, part profile the side gasket in contact with the rail repeats the profile of the mating surface of the rail, the profile of the part of the side gasket protruding beyond rail connections, repeats the profile of the mating part of the lining and fits snugly on the surface of the lining, the side gasket is made of fiberglass, the butt gasket is made of laminated fiberglass with a compressive strength of at least 300 MPa, on the end surface of which there is a contour rim made of magnetodielectric elastomer thickness providing constant contact with the magnetodielectric material of the liner, the liner is made of a magnetodielectric elastomer, is located in a recessed and a lining, inside which elements are installed that enhance the shunt effect of the magnetodielectric material, while the liner is removable, the liner profile follows the profile of the recess of the metal lining, the side gasket on the side of the recess of the metal lining has a window sufficient to install the liner, and the liner is 1.0- 2.0 mm protrudes above the side gasket.

На фиг.1 показано продольное сечение стыка изолирующего композиционного (вид сверху); на фиг.2 показано поперечное сечение стыка изолирующего композиционного; на фиг.3 показано поперечное сечение металлической накладки с вкладышем.Figure 1 shows a longitudinal section of the junction of the insulating composite (top view); figure 2 shows a cross section of the junction of the insulating composite; figure 3 shows a cross section of a metal plate with a liner.

Стык изолирующий композиционный включает расположенную между торцами рельсов 1 стыковую прокладку 2, боковую прокладку 3 расположенную по обе стороны от рельсов 1 и стянутые посредством крепежных элементов (гаек 4, болтов 5) металлические накладки 6 с вкладышами 7 в углублениях со стороны рельсов 1. Болты 5 располагаются в электроизолирующих втулках 8, которые вставляются в отверстия рельсов 1. Вкладыши 7 вставлены в металлические накладки 6 путем заливки углубления металлической накладки. Вкладыши 7 изготовлены из магнитодиэлектрического материала, внутри которого, установлены элементы 7.1, 7.2 и 7.3, усиливающие шунтирующий эффект магнитодиэлектрического материала.The composite insulating joint includes a butt gasket 2 located between the ends of the rails 1, a side gasket 3 located on both sides of the rails 1 and metal plates 6 tightened with fasteners (nuts 4, bolts 5) with inserts 7 in the recesses on the side of the rails 1. Bolts 5 are located in the insulating sleeves 8, which are inserted into the holes of the rails 1. The liners 7 are inserted into the metal plates 6 by pouring the recesses of the metal plates. The liners 7 are made of magnetodielectric material, inside of which are installed elements 7.1, 7.2 and 7.3, reinforcing the shunt effect of the magnetodielectric material.

Между накладкой 6 с вкладышем 7 и рельсом 1 располагается боковая прокладка 8, боковая прокладка выполнена из стеклопластика. Для увеличения эффекта снижения намагниченности рельсов 1 профиль части боковой прокладки 8, контактирующей с рельсом 1, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса 1, а металл накладки контактирует с магнитодиэлектрическим материалом вкладыша 7, внутри которого имеются элементы 7.1, 7.2 и 7.3, который в свою очередь находится в контакте с рельсом 1.Between the cover 6 with the insert 7 and the rail 1 is a side gasket 8, the side gasket is made of fiberglass. To increase the effect of reducing the magnetization of the rails 1, the profile of the part of the side strip 8 in contact with the rail 1 repeats the profile of the mating surface of the rail 1, and the metal of the lining is in contact with the magnetodielectric material of the liner 7, inside which there are elements 7.1, 7.2 and 7.3, which in turn is located in contact with the rail 1.

Стыковая прокладка 2, электроизолирующие втулки 8 и боковые прокладки 3 обеспечивают электрическую изоляцию между стыкуемыми рельсами. При этом стыковая прокладка 2 и боковые прокладки 3, выполнены из стеклопластика повышенной прочности на сжатие, что позволяет значительно повысить жесткость стыка, а создание магнитопровода из магнитодиэлектрических материалов между стыкуемыми рельсами, обеспечивают снижение намагниченности изолирующего стыка, а значит и снижают вероятность замыкания рельсовой цепи металлической стружкой скапливающейся в зазоре между торцами рельсов.The butt gasket 2, electrical insulating bushings 8 and side gaskets 3 provide electrical insulation between the joined rails. In this case, the butt gasket 2 and side gaskets 3 are made of fiberglass with increased compressive strength, which can significantly increase the stiffness of the joint, and the creation of a magnetic circuit of magnetodielectric materials between the joined rails, reduces the magnetization of the insulating joint, and therefore reduces the likelihood of the closure of the rail circuit of the metal chips accumulating in the gap between the ends of the rails.

Электроизолирующая втулка 8 выполнена из нескольких слоев стеклоткани, располагающихся по окружности и пропитанных эпоксидным клеем. Такая конструкция втулки 8 обеспечивает ей высокую прочность на радиальное сжатие, т.к. известно, что вследствие температурных воздействий происходит удлинение или укорочение рельсов 1 и электроизолирующая втулка 8 оказывается зажатой между отверстием рельса 1 и болтом 5.The insulating sleeve 8 is made of several layers of fiberglass, located around the circumference and impregnated with epoxy adhesive. This design of the sleeve 8 provides it with high radial compression strength, because it is known that due to temperature influences, the rails 1 are elongated or shortened, and the insulating sleeve 8 is sandwiched between the hole of the rail 1 and the bolt 5.

Для изготовления элементов вкладыша 7 используется электротехническая сталь с минимальным содержанием примесей, например сталь 10960, 10880. Такая конструкция вкладыша 7 выполняет две функции - снижает намагниченность рельсов 1 (т.к. содержит в себе металл) и препятствует самопроизвольному намагничиванию рельсов 1 и накладок 6, изготовленных из магнитотвердых сталей (электротехническая сталь относится к магнитомягким материалам).For the manufacture of the elements of the liner 7, electrical steel with a minimum content of impurities is used, for example, steel 10960, 10880. This design of the liner 7 has two functions — it reduces the magnetization of rails 1 (since it contains metal) and prevents the spontaneous magnetization of rails 1 and plates 6 made of hard magnetic steels (electrical steel refers to soft materials).

Преимущество заявляемого стыка изолирующего заключается в снижении расходов на обслуживание и ремонт изолирующих стыков. Оно заключается в следующем. Боковая прокладка 3 выполнена как единая деталь с металлической накладкой, и отдельным вкладышем. Поэтому, при износе или разрушении боковой прокладки достаточно поменять ее на новую боковую прокладку, при этом вкладыш остается прежним.The advantage of the inventive insulating joint is to reduce the cost of maintenance and repair of insulating joints. It consists in the following. Side gasket 3 is made as a single part with a metal plate, and a separate liner. Therefore, when the side gasket is worn or damaged, it is enough to change it to a new side gasket, while the liner remains the same.

Перечисленные получаемые положительные технические результаты, достигаемые заявляемыми отличительными признаками полезной модели, в комплексе направлены на повышение надежности работы изолирующего соединителя, снижение трудоемкости изготовления и снижение затрат при обслуживании и ремонте изолирующего стыка.The listed positive technical results achieved by the claimed distinguishing features of the utility model are aimed at improving the reliability of the insulating connector, reducing the complexity of manufacturing and reducing the cost of maintenance and repair of the insulating joint.

Claims

Composite insulating joint, containing metal plates located on both sides of the rail, tightened by fasteners located in electrical insulating sleeves, a butt gasket located between the ends of the rails, a side gasket located between the metal plate and the rail, the profile of the part of the side gasket in contact with the rail , repeats the profile of the mating surface of the rail, the profile of the part of the side strip protruding beyond the connection of the rail, repeats the profile of the mating part of the plate and fits snugly to the surface of the plate, the side gasket is made of fiberglass, the butt gasket is made of laminated fiberglass with a compressive strength of at least 300 MPa, on the end surface of which there is a contour rim made of a thick magnetodielectric elastomer, providing constant contact with magnetodielectric material of the liner, the liner is made of a magnetodielectric elastomer, located in the recess of the lining, inside which are installed you, enhancing the shunt effect of the magnetodielectric material, characterized in that the insert is removable, the insert profile follows the profile of the recess of the metal plate, the side gasket on the side of the recess of the metal plate has a window sufficient to install the insert, and the insert is 1.0-2.0 mm protrudes over the side gasket.