RU126331U1

RU126331U1 - INSULATING JOINT

Info

Publication number: RU126331U1
Application number: RU2012149423/11U
Authority: RU
Inventors: Валерий Сергеевич Фадеев; Николай Михайлович Паладин; Юрий Васильевич Ободовский; Олег Викторович Штанов; Евгений Николаевич Емельянов; Александр Александрович Прищенко; Лилия Федоровна Абросимова
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-03-27

Abstract

1. Изолирующий стык, содержащий расположенные по обе стороны рельсов стыковые накладки из композиционного материала, прижимные планки, болты с гайками и шайбами, болты имеют подголовок овальной формы и увеличенное в горизонтальной плоскости сечение участка от подголовка до резьбы, при этом отверстия в попарно установленных прижимных планках через одно и асимметрично относительно рельса выполнены овальными под подголовки болтов, кроме того, в стыковой зазор установлена торцевая изоляция, отличающийся тем, что на стыковой накладке со стороны, прилегающей к шейке рельса, между двумя средними отверстиями для болтов крепления стыковых накладок к рельсам, имеется проточка, в которой закреплен закладной элемент, закладной элемент выполнен из магнитомягкого материала, наружная часть закладного элемента покрыта магнитодиэлектрическим эластомером толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с шейкой рельса, торцевая изоляция выполнена в виде прокладки из магнитодиэлектрического композиционного материала толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с закладным элементом, в месте контакта ободка и закладного элемента в покрытии выполнена канавка, на всю высоту закладного элемента и по ширине равная толщине ободка.2. Изолирующий стык по п.1, отличающийся тем, что глубина проточки равна толщине закладного элемента.3. Изолирующий стык по п.1, отличающийся тем, что закрепление закладного элемента произведено при помощи уретанового клея ПУ-2.1. An insulating joint containing butt joints on both sides of the rails made of composite material, clamping strips, bolts with nuts and washers, bolts have an oval head and an enlarged horizontal section of the section from the head to the thread, with holes in the pair of clamps the strips through one and asymmetrically relative to the rail are made oval under the head of the bolts, in addition, end insulation is installed in the butt gap, characterized in that on the butt plate with one between the two middle holes for the bolts for fastening the butt plates to the rails, there is a groove in which the embedded element is fixed, the embedded element is made of magnetically soft material, the outer part of the embedded element is covered with a thick magnetodielectric elastomer that ensures constant contact with the rail neck , the end insulation is made in the form of a gasket of a magnetodielectric composite material with a thickness that provides constant contact with the embedded element, in at the point of contact between the rim and the embedded element in the coating, a groove is made, the entire height of the embedded element and equal in width to the rim thickness. 2. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the depth of the groove is equal to the thickness of the embedded element. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the fixing of the embedded element is made using PU-2 urethane adhesive.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности верхнего строения железнодорожного пути, и может быть использовано в конструкции изолирующих рельсовых стыков с накладками из композитного материала.The utility model relates to the field of railway transport, in particular the upper structure of the railway track, and can be used in the construction of insulating rail joints with overlays made of composite material.

Известно электрически изолирующее рельсовое стыковое соединение - патент RU №2040622, содержащее расположенные по обе стороны рельсов стыковые накладки из композиционного материала, прижимные планки, болты с гайками и пружинными шайбами, а также установленные на болтах в отверстиях накладок и рельсов эксцентриковые втулки, назначением которых является уменьшение зазоров между телами болтов и отверстиями, повышение срока службы стыкового соединения.Known electrically insulating rail butt joint - patent RU No. 2040622, containing located on both sides of the rails of the butt plates of composite material, clamping strips, bolts with nuts and spring washers, and also mounted on bolts in the holes of the plates and rails eccentric bushings, the purpose of which is reduction of gaps between the bodies of bolts and holes, increasing the service life of the butt joint.

Изолирующему стыку свойственны следующие недостатки:The following disadvantages are characteristic of an insulating joint:

1. В процессе эксплуатации изолирующего стыка происходит разрушение эксцентриковой втулки под воздействием контактных напряжений, возникающих от динамического ударного воздействия колесной пары на головки рельсов в районе стыкового зазора и циклического знакопеременного изгиба, передающегося через опорные поверхности рельса на изолирующую накладку и далее на втулки и стыковые болты, а также от напряжений, возникающих от суточной и сезонной температурной деформации рельсов.1. During operation of the insulating joint, the eccentric sleeve is destroyed under the influence of contact stresses arising from the dynamic impact of the wheel pair on the rail heads in the region of the joint gap and cyclic alternating bending transmitted through the supporting surfaces of the rail to the insulating pad and then to the bushings and joint bolts , as well as from stresses arising from daily and seasonal temperature deformation of rails.

2. При разрушении втулок их осколки постепенно перемещаются в зазоре между шейкой рельса и изолирующей накладкой, при этом существует большая вероятность попадания этих осколков в стыковой зазор рельсов, закорачивания изолирующего стыка и, как следствие, нарушения автоматической сигнализации блок-участка, что приводит к остановке движения поездов на всей дистанции железнодорожного пути.2. When the bushes are destroyed, their fragments gradually move in the gap between the rail neck and the insulating lining, and there is a high probability of these fragments falling into the rails butt gap, shorting the insulating joint and, as a result, breaking the automatic signaling of the block section, which leads to a stop the movement of trains along the entire distance of the railway track.

Известно электрически изолирующее рельсовое стыковое соединение - патент RU №2278196, с уменьшенным зазором между телами болтов и отверстиями в рельсах и накладках, повышенной прочности соединения на срез, отсутствием легко разрушаемых элементов соединения, улучшенной электроизоляции, обеспечивающее большие усилия предварительной затяжки болтов, содержащее расположенные по обе стороны рельсов стыковые накладки из композиционного материала, прижимные планки и болты с гайками, болты имеют подголовок овальной формы и увеличенное в горизонтальной плоскости сечение участка от подголовка до резьбы, то есть в районах контакта с рельсами и стыковыми накладками со стороны головок болтов, при этом в стыковой зазор установлена торцевая изоляция.Known electrically insulating rail butt joint - patent RU No. 2278196, with a reduced clearance between the bodies of the bolts and the holes in the rails and overlays, increased shear strength of the connection, the absence of easily destructible connection elements, improved electrical insulation, providing large efforts for the preliminary tightening of the bolts, containing located both sides of the rails butt pads made of composite material, clamping strips and bolts with nuts, bolts have an oval-shaped head and enlarged horizontally the cross section of the section from the head to the thread, that is, in the areas of contact with the rails and the butt pads on the side of the bolt heads, while the end insulation is installed in the butt gap.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, является наличие расположенных по обе стороны рельсов стыковых накладок из композиционного материала, прижимных планок, болтов с гайками, наличие торцевой изоляцией, установленной в стыковом зазоре.The essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed technical solution, are the presence of butt plates of composite material located on both sides of the rails, clamping strips, bolts with nuts, the presence of end insulation installed in the butt gap.

Данная накладка имеет хорошие диэлектрические свойства, необходимые для работы изолирующего стыка, однако при ее использовании резко возрастает намагниченность изолирующих стыков. Напряженность магнитного стыка превышает 45 Э, что приводит к притягиванию металлических частиц и пыли в изолирующий стык, их накоплении и образованию шунтирующих электропроводных мостиков. Наличие в стыковом зазоре торцевой изолирующей прокладки также не решает вопроса о возможном электрическом замыкания изолирующего стыка. Напряженность магнитного поля в стыке со временем увеличивается, в результате образуются шунтирующие электропроводные мостики, огибающие торцовую изоляцию и замыкающие электрическую цепь, вызывая ложное срабатывание автоматической сигнализации, в результате чего снижается безопасность движения подвижного состава по железной дороге.This patch has good dielectric properties necessary for the operation of the insulating joint, but when it is used, the magnetization of the insulating joints increases sharply. The magnetic junction strength exceeds 45 Oe, which leads to the attraction of metal particles and dust into the insulating joint, their accumulation and the formation of shunting conductive bridges. The presence in the butt gap of the end insulating strip also does not solve the issue of a possible electrical circuit of the insulating joint. The magnetic field strength at the junction increases with time, resulting in the formation of shunting conductive bridges that envelope the end insulation and close the electrical circuit, causing false triggering of the automatic alarm, which reduces the safety of the rolling stock on the railway.

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения подвижного состава по железной дороге.The objective of the proposed technical solution is to increase the safety of rolling stock by rail.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении намагниченности рельсов в районе изолирующего стыка до уровня достаточного, что бы исключить образование шунтирующих электропроводных мостиков в изолирующем стыке, и тем самым исключить замыкание электрической цепи.In the process of solving the problem, a technical result is achieved, consisting in reducing the magnetization of the rails in the region of the insulating joint to a level sufficient to prevent the formation of shunting conductive bridges in the insulating joint, and thereby eliminate the short circuit of the electric circuit.

Технический результат достигается изолирующим стыком, содержащим расположенные по обе стороны рельсов стыковые накладки из композиционного материала, прижимные планки, болты с гайками и шайбами, болты имеют подголовок овальной формы и увеличенное в горизонтальной плоскости сечение участка от подголовка до резьбы, при чем отверстия в попарно установленных прижимных планках через одно и асимметрично относительно рельса выполнены овальными под подголовки болтов, кроме того, в стыковой зазор установлена торцевая изоляция, при этом на стыковой накладке со стороны, прилегающей к шейке рельса, между двумя средними отверстиями для болтов крепления стыковых накладок к рельсам, имеется проточка, в которой закреплен закладной элемент, закладной элемент выполнен из магнитомягкого материала, наружная часть закладного элемента покрыта магнитодиэлектрическим эластомером толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с шейкой рельса, торцевая изоляция выполнена в виде прокладки, выполнена из магнитодиэлектрического композиционного материала толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с закладным элементом, в месте контакта ободка и закладного элемента в покрытии выполнена канавка, на всю высоту закладного элемента и по ширине равная толщине ободка. Кроме этого глубина проточки ровна толщине закладного элемента, закрепление закладного элемента произведено при помощи уретанового клея ПУ-2.The technical result is achieved by an insulating joint containing butt joints made of composite material located on both sides of the rails, clamping strips, bolts with nuts and washers, bolts have an oval head and an enlarged horizontal section of the section from the head to the thread, with holes in pairs installed the clamping strips through one and asymmetrically with respect to the rail are made oval under the head of the bolts, in addition, end insulation is installed in the butt gap, while at the same time On the side of the rail adjacent to the neck of the rail, between the two middle holes for the bolts for fastening the butt plates to the rails, there is a groove in which the embedded element is fixed, the embedded element is made of magnetically soft material, the outer part of the embedded element is covered with a thick magnetodielectric elastomer providing constant contact with a neck of the rail, the end insulation is made in the form of a gasket, made of magneto-dielectric composite material with a thickness that provides a constant contact with the embedded element, a groove is made in the place of contact between the rim and the embedded element in the coating, the entire height of the embedded element and equal in width to the rim thickness. In addition, the depth of the groove is equal to the thickness of the embedded element, the fixing of the embedded element is made using PU-2 urethane adhesive.

Отличительными признаками предлагаемого рельсового изолирующего стыка является то, что на стыковой накладке со стороны, прилегающей к шейке рельса, между двумя средними отверстиями для болтов крепления стыковых накладок к рельсам, имеется проточка, в которой закреплен закладной элемент, закладной элемент выполнен из магнитомягкого материала, наружная часть закладного элемента покрыта магнитодиэлектрическим эластомером толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с шейкой рельса, торцевая изоляция выполнена в виде прокладки, выполнена из магнитодиэлектрического композиционного материала толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с закладным элементом, в месте контакта ободка и закладного элемента в покрытии выполнена канавка, на всю высоту закладного элемента и по ширине равная толщине ободка. Кроме этого глубина проточки ровна толщине закладного элемента, закрепление закладного элемента произведено при помощи уретанового клея ПУ-2.Distinctive features of the proposed rail insulating joint is that on the butt plate from the side adjacent to the neck of the rail, between the two middle holes for bolts for fastening the butt plates to the rails, there is a groove in which the embedded element is fixed, the embedded element is made of soft magnetic material, the outer part of the embedded element is coated with a magneto-dielectric elastomer with a thickness providing constant contact with the rail neck, the end insulation is made in the form of a gasket, made made of a magneto-dielectric composite material with a thickness providing constant contact with the embedded element, a groove is made in the place of contact between the rim and the embedded element in the coating, the entire height of the embedded element and equal in width to the rim thickness. In addition, the depth of the groove is equal to the thickness of the embedded element, the fixing of the embedded element is made using PU-2 urethane adhesive.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными, указанными в ограничительной части формулы, достигаются технический результат, заключающийся в снижении намагниченности рельсов в районе изолирующего стыка до уровня достаточного, что бы исключить образование шунтирующих электропроводных мостиков в изолирующем стыке, и тем самым исключить замыкание электрической цепи ведущее за собой ложное срабатывание автоматической сигнализации, тем самым обеспечивая безопасность движения подвижного состава по железной дороге.Due to the presence of these distinguishing features, together with the known ones indicated in the restrictive part of the formula, a technical result is achieved consisting in reducing the magnetization of the rails in the region of the insulating joint to a level sufficient to prevent the formation of shunting conductive bridges in the insulating joint, and thereby eliminate the short circuit of electrical chains leading to false alarms of automatic alarms, thereby ensuring the safety of rolling stock jelly hydrochloric road.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемое изолирующее рельсовое стыковое соединение, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критерию патентоспособности "новое". Предложенная полезная модель может найти применение в конструкциях изолирующих рельсовых стыковых соединений, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию «промышленно применимо».As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, a set of features characterizing the proposed insulating rail butt joint was not found. Thus, the proposed utility model meets the patentability criterion of “new”. The proposed utility model can find application in the construction of insulating rail butt joints, therefore, this technical solution meets the criterion of "industrially applicable".

Изобретение поясняется чертежами фиг.1-5. На фиг.1 изображен изолированный рельсовый стык в сборе. На фиг.2 изображена накладка со стороны закладного элемента. На фиг.3 изображен горизонтальный разрез закладного элемента. На фиг.4 изображен вертикальный разрез накладки и закладного элемента. На фиг.5 изображена торцовая прокладка.The invention is illustrated by drawings of figures 1-5. Figure 1 shows an insulated rail joint assembly. Figure 2 shows the overlay from the side of the embedded element. Figure 3 shows a horizontal section of a mortgage element. Figure 4 shows a vertical section of the lining and embedded element. Figure 5 shows the end gasket.

Изолирующим стык содержит расположенные по обе стороны рельсов 1 стыковые накладки 2 из композиционного материала, прижимные планки 3, болты 4 с гайками 5 и шайбами (на фиг. не показаны), болты 4 имеют подголовок овальной формы и увеличенное в горизонтальной плоскости сечение участка от подголовка до резьбы, при чем отверстия в попарно установленных прижимных планках через одно и асимметрично относительно рельса выполнены овальными под подголовки болтов, кроме того, в стыковой зазор установлена торцевая изоляция 5, при этом на стыковой накладке 2 со стороны, прилегающей к шейке рельса, между двумя средними отверстиями 6 для болтов крепления стыковых накладок к рельсам 1, имеется проточка, в которой закреплен закладной элемент 7, закладной элемент 7 выполнен из магнитомягкого материала. Наружная часть закладного элемента 7 покрыта магнитодиэлектрическим эластомером 8 толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с шейкой рельса. Торцевая изоляция 5 выполнена в виде прокладки 9, выполнена из магнитодиэлектрического композиционного материала толщиной, обеспечивающей постоянный контакт с закладным элементом 7, в месте контакта ободка и закладного элемента в покрытии выполнена канавка 10, на всю высоту закладного элемента и по ширине равная толщине ободка. Кроме этого глубина проточки ровна толщине закладного элемента, закрепление закладного элемента произведено при помощи уретанового клея ПУ-2.The insulating joint contains butt pads 2 made of composite material located on both sides of the rails 1, clamping strips 3, bolts 4 with nuts 5 and washers (not shown in FIG.), Bolts 4 have an oval head and an enlarged horizontal section of the section from the head to the thread, wherein the holes in the pairwise mounted clamping strips are made oval under the bolt headings through one and asymmetrically with respect to the rail, in addition, end insulation 5 is installed in the butt gap, while on the butt ke 2 on the side adjacent to the neck rail, between two middle holes 6 for fastening fishplates bolts to the rails 1, there is a groove in which is fixed the fitting member 7, the fitting member 7 is made of soft magnetic material. The outer part of the embedded element 7 is covered with a magneto-dielectric elastomer 8 with a thickness that ensures constant contact with the neck of the rail. The end insulation 5 is made in the form of a strip 9, made of a magneto-dielectric composite material with a thickness providing constant contact with the embedded element 7, a groove 10 is made in the place of contact between the rim and the embedded element in the coating, the entire height of the embedded element and equal in width to the rim thickness. In addition, the depth of the groove is equal to the thickness of the embedded element, the fixing of the embedded element is made using PU-2 urethane adhesive.

При прохождении подвижного состава на рельсы 1 действуют значительные механические нагрузки и импульсное магнитное поле, которое приводит к росту намагниченности рельсов 1 в изолирующем стыке. Благодаря наличию в накладках 2 закладных элементов покрытие 8 из магнитодиэлектрического эластомера и торцевой прокладки 9 из магнитодиэлектрического композиционного материала происходит замыкание (шунтирование) магнитного поля изолирующего стыка, уменьшается падение магнитного напряжения на нем и снижение намагниченности рельсов 1 в стыке. При проведении испытаний было установлено, что намагниченность изолирующих стыков, в которых использовано предлагаемое техническое решение, стабилизируется на определенном уровне и постепенно снижается.When the rolling stock passes on the rails 1, significant mechanical loads and a pulsed magnetic field act, which leads to an increase in the magnetization of the rails 1 in the insulating junction. Due to the presence in the overlays 2 of embedded elements, the coating 8 of the magnetodielectric elastomer and the end strip 9 of the magnetodielectric composite material closes (shunts) the magnetic field of the insulating joint, decreases the drop in magnetic voltage on it and decreases the magnetization of rails 1 in the joint. During testing, it was found that the magnetization of insulating joints, in which the proposed technical solution was used, stabilizes at a certain level and gradually decreases.

Такой намагниченности недостаточно для притягивания металлической пыли, что практически исключает возможность образования в стыке шунтирующих мостиков, приводящих к пробою стыка.Such magnetization is not enough to attract metal dust, which virtually eliminates the possibility of formation of shunt bridges at the junction leading to breakdown of the joint.

Claims

1. An insulating joint containing butt joints on both sides of the rails made of composite material, clamping strips, bolts with nuts and washers, bolts have an oval head and an enlarged horizontal section of the section from the head to the thread, with holes in the pair of clamps the strips through one and asymmetrically relative to the rail are made oval under the head of the bolts, in addition, end insulation is installed in the butt gap, characterized in that on the butt plate with one between the two middle holes for the bolts for fastening the butt plates to the rails, there is a groove in which the embedded element is fixed, the embedded element is made of magnetically soft material, the outer part of the embedded element is covered with a thick magnetodielectric elastomer that ensures constant contact with the rail neck , the end insulation is made in the form of a gasket of a magnetodielectric composite material with a thickness that provides constant contact with the embedded element, in at the contact point of the rim and the embedded element in the coating, a groove is made, the entire height of the embedded element and equal in width to the thickness of the rim.

2. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the depth of the groove is equal to the thickness of the embedded element.

3. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the fixing of the embedded element is made using urethane adhesive PU-2.