RU134176U1

RU134176U1 - MAGNETIC LINING RAIL JOINT

Info

Publication number: RU134176U1
Application number: RU2013135801/11U
Authority: RU
Inventors: Андрей Евгеньевич Ушаков; Анатолий Сергеевич Козлов; Виктор Тимофеевич Семёнов; Михаил Александрович Тимофеев; Максим Андреевич Хруленко
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2013-11-10

Abstract

Стык рельсовый изолирующий с магнитопроводными накладками, содержащий расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую изолирующую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующей с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, боковая прокладка выполнена из стеклопластика, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения накладок в стыке находится в диапазоне от 96 до 104 % площади поперечного сечения стыкуемых рельсов, зазор между рельсами и металлическими накладками находится в диапазоне от 5 до 10 мм по всей линии прилегания, металлическая накладка выполнена из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса; в верхней и нижней части накладки имеются уступы соответственно для свободного прохождения гребня колеса подвижного состава и установки стальных клемм современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений; боковая изолирующая прокладка наклеена на металлическую накладку с помощью клеевой мембраны; толщина боковой изолирующей прокладки в зоне верхней опорной грани составляет не менее 5 мм, а в остальных местах около 3 мм.An insulating rail joint with magnetic conductive plates, comprising 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 insulating gasket located between the metal plate and the rail, a profile of the side gasket part in contact with the rail, repeats the profile of the mating surface of the rail, the side gasket is made of fiberglass, characterized in that the cross-sectional area of the plates at the junction is in the range from 96 to 104% of the cross-sectional area of the mating rails, the gap between the rails and metal plates is in the range from 5 to 10 mm along the entire contact line, the metal plate is made of rolled steel monolithic full-section as close as possible in shape to the rail surface contacting it; in the upper and lower parts of the lining there are ledges, respectively, for the free passage of the wheel flange of the rolling stock and the installation of steel terminals of modern standard intermediate rail fasteners; a side insulating pad is glued to a metal pad using an adhesive membrane; the thickness of the side insulating strip in the area of the upper supporting face is at least 5 mm, and in other places about 3 mm.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, и может быть использована в конструкции электрически изолирующих рельсовых стыковых соединений.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the design of the upper structure of the railway track, and can be used in the construction of electrically insulating rail butt joints.

Известен принятый за прототип стык изолирующий композиционный по патенту РФ №122660, 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, 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.Known adopted for the prototype is a joint insulating composite according to the patent of the Russian Federation No. 122660, containing metal plates located on both sides of the rail, tightened by means of 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 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 thick, providing constant contact with the magnetodielectric material of the liner, the liner is made of a magnetodielectric elastomer, located in the recess a lining with elements that enhance the shunt effect of the magnetodielectric material inside, the lining is removable, the lining profile repeats the profile of the lining of the lining, the side lining on the side of the recess of the lining has a window sufficient to install the lining, and the lining is 1.0-2, 0 mm protrudes above the side gasket.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие: стык рельсовый изолирующий с магнитопроводными накладками, содержащий расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую изолирующую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующей с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, боковая прокладка выполнена из стеклопластика.The essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed technical solution, are as follows: insulating rail joint with magnetic plates, containing metal plates located on both sides of the rail, tightened by means of fasteners located in electrical insulating sleeves, side joint located between the ends of the rails, side insulating gasket located between the metal strip and the rail, the profile of the side gasket part, contact iruyuschey with the rail, the rail repeats the profile of the mating surfaces, the lateral pad is made of fiberglass.

Металлические накладки прототипа выполнены из типовой железнодорожной накладки с выемкой в средней части с расстоянием от рельса до сердечника 25 мм. Для усиления шунтирующего эффекта эта выемка заполннена съемным вкладышем, однако известно, что монолитный сердечник имеет большую магнитопроводность, чем составной. Боковая изолирующая прокладка имеет одинаковую толщину по всему периметру, а как показывает практика, ее верхняя опорная грань подвергается повышенному износу, допустимая величина которого составляет 4 мм, что снижает срок службы накладок и приводит к их выбраковке даже при допустимых ее износах. Увеличенная толщина накладки и отсутствие специальной фаски в ее нижней части приводит к невозможности установки на подошве рельса в зоне изолирующего стыка стальных клемм (диаметром до 18 мм) современных промежуточных рельсовых скреплений. Данная проблема ограничивает применение запатентованной модели, так как отсутствует типовая конструкция закрепления рельсов на шпалах в зоне стыка в случае отсутствия на подошве рельса места для размещения круга диаметром до 18 мм.Prototype metal plates are made of a typical railway plate with a recess in the middle part with a distance from the rail to the core of 25 mm. To enhance the shunt effect, this recess is filled with a removable insert, however, it is known that a monolithic core has a greater magnetic conductivity than a composite one. The lateral insulating gasket has the same thickness along the entire perimeter, and as practice shows, its upper supporting face undergoes increased wear, the allowable value of which is 4 mm, which reduces the service life of the linings and leads to their rejection even with acceptable wear. The increased thickness of the lining and the absence of a special chamfer in its lower part makes it impossible to install modern intermediate rail fastenings on the sole of the rail in the zone of the insulating joint of steel terminals (diameter up to 18 mm). This problem limits the use of the patented model, since there is no typical design for fixing the rails on the sleepers in the joint area if there is no place on the sole of the rail to accommodate a circle with a diameter of up to 18 mm.

Предлагаемой полезной моделью решаются следующие технические задачи: максимальное повышение шунтирующего эффекта накладок при одновременном обеспечении предотвращения наезда на металлические накладки гребня колеса подвижного состава при износе рельса, а также обеспечение установки в зоне изолирующего стыка стальных клемм современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений для железобетонных и деревянных шпал. Также решается задача существенного повышения ресурса изолирующих накладок. Зазор между рельсами и металлическими сердечниками накладок должен быть 5÷10 мм по всей линии прилегания.The proposed utility model solves the following technical problems: maximizing the shunting effect of the pads while preventing collision with the metal pads of the wheel flange during rail wear, as well as the installation of modern standard intermediate rail fasteners for reinforced concrete and wooden sleepers in the area of the insulating joint of the steel terminals. The problem of a significant increase in the resource of insulating pads is also solved. The gap between the rails and the metal cores of the plates should be 5 ÷ 10 mm along the entire line of contact.

Для достижения указанного технического результата в стыке рельсовом изолирующем с магнитопроводными накладками, содержащем расположенные по обе стороны от рельса металлические накладки, стянутые посредством крепежных элементов, расположенных в электроизолирующих втулках, стыковую прокладку, расположенную между торцами рельсов, боковую изолирующую прокладку, расположенную между металлической накладкой и рельсом, профиль части боковой прокладки, контактирующей с рельсом, повторяет профиль сопрягаемой поверхности рельса, боковая прокладка выполнена из стеклопластика, в отличие от прототипа, площадь поперечного сечения накладок в стыке находится в диапазоне от 96 до 104% площади поперечного сечения стыкуемых рельсов, зазор между рельсами и металлическими накладками находится в диапазоне от 5 до 10 мм по всей линии прилегания, металлическая накладка выполнена из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса; в верхней и нижней части накладки имеются уступы (фаски) соответственно для свободного прохождения гребня колеса подвижного состава и установки стальных клемм современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений; боковая изолирующая прокладка наклеена на металлическую накладку с помощью клеевой мембраны; толщина боковой изолирующей прокладки в зоне верхней опорной грани составляет не менее 5 мм, а в остальных местах около 3 мм.To achieve the technical result at the junction of the rail insulating with the magnetic plates, containing metal plates located on both sides of the rail, tightened by means of fasteners located in the insulating sleeves, a joint strip located between the ends of the rails, a side insulating strip located between the metal plate and 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 lateral the lining is made of fiberglass, unlike the prototype, the cross-sectional area of the plates in the joint is in the range from 96 to 104% of the cross-sectional area of the joined rails, the gap between the rails and metal plates is in the range from 5 to 10 mm along the entire contact line, metal the overlay is made of rolled steel monolithic full-profile section, as close as possible in shape to the contact surface of the rail with it; In the upper and lower parts of the lining there are ledges (chamfers), respectively, for free passage of the wheel flange of the rolling stock and the installation of steel terminals of modern standard intermediate rail fasteners; a side insulating pad is glued to a metal pad using an adhesive membrane; the thickness of the side insulating strip in the area of the upper supporting face is at least 5 mm, and in other places about 3 mm.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения -прототипа являются следующие - площадь поперечного сечения накладок в стыке находится в диапазоне от 96 до 104% площади поперечного сечения стыкуемых рельсов, зазор между рельсами и металлическими накладками находится в диапазоне от 5 до 10 мм по всей линии прилегания, металлическая накладка выполнена из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса; в верхней и нижней части накладки имеются уступы соответственно для свободного прохождения гребня колеса подвижного состава и установки стальных клемм современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений; боковая изолирующая прокладка наклеена на металлическую накладку с помощью клеевой мембраны; толщина боковой изолирующей прокладки в зоне верхней опорной грани составляет не менее 5 мм, а в остальных местах около 3 мм.Distinctive features of the proposed technical solution of the prototype are the following - the cross-sectional area of the plates at the junction is in the range from 96 to 104% of the cross-sectional area of the joined rails, the gap between the rails and metal plates is in the range from 5 to 10 mm along the entire line of contact, metal the overlay is made of rolled steel monolithic full-profile section, as close as possible in shape to the contact surface of the rail with it; in the upper and lower parts of the lining there are ledges, respectively, for the free passage of the wheel flange of the rolling stock and the installation of steel terminals of modern standard intermediate rail fasteners; a side insulating pad is glued to a metal pad using an adhesive membrane; the thickness of the side insulating strip in the area of the upper supporting face is at least 5 mm, and in other places about 3 mm.

1. Благодаря наличию данных отличительных признаков достигаются следующие технические результаты - за счет увеличения площади поперечного сечения 2х накладок до примерно площади поперечного сечения стыкуемых рельсов достигается максимальный шунтирующий эффект (при площади менее 48% ухудшаются шунтирующие свойства, а при площади более 52% габариты накладки увеличиваются на столько, что в верхней части при износе рельса возможен наезд гребня колеса подвижного состава, а в нижней части становится невозможным установка стальных клемм стандартных промежуточных рельсовых скреплений). Также достижение максимального шунтирующего эффекта достигается выполнением накладки из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса с максимальным приближением накладок к рельсу - 5÷10 мм по всей линии прилегания. Минимальный гарантированный зазор необходим в связи с имеющимися допусками на геометрические параметры рельсов (точность изготовления, износ и т.п.).1. Due to the presence of these distinguishing features, the following technical results are achieved - by increasing the cross-sectional area of 2 overlays to approximately the cross-sectional area of the rails being joined, the maximum shunting effect is achieved (with an area of less than 48%, shunting properties deteriorate, and with an area of more than 52%, the dimensions of the lining increase so much that in the upper part when the rail is worn out, the wheel flange can be hit by a rolling stock, and in the lower part it becomes impossible to install standard steel terminals rtnyh intermediate rail fastenings). Also, the achievement of the maximum shunting effect is achieved by lining of rolled steel with a monolithic full-profile section, which is as close as possible in shape to the rail contact surface with it with a maximum approximation of the plates to the rail - 5 ÷ 10 mm along the entire line of contact. The minimum guaranteed clearance is necessary in connection with the existing tolerances on the geometric parameters of the rails (manufacturing accuracy, wear, etc.).

Выполнение зазора выше максимального ухудшает шунтирующий эффект накладки. Выполнение толщины боковой изолирующей прокладки в зоне верхней опорной грани не менее 5 мм, а в остальных местах около 3 мм обеспечивает максимальное продление срока службы накладки без повреждения изоляции до сального сердечника (при допустимом ее износе 4 мм). Изолирующий слой в зоне нижней опорной грани практически не изнашивается, поэтому его толщина в этом месте может быть минимизирована в целях увеличения сечения стального сердечника накладки. Наличие уступа (фаски) в верхней части накладки обеспечивает предотвращение наезда на нее гребня колеса при истирании поверхности рельса, а наличие уступа (фаски) в нижней части обеспечивает закрепление рельсов на шпалах в зоне стыка с помощью стальных клемм современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений.Performing a clearance above maximum worsens the shunt effect of the patch. The thickness of the side insulating strip in the area of the upper supporting face is at least 5 mm, and in other places about 3 mm, provides the maximum extension of the life of the liner without damaging the insulation to the sebaceous core (with an allowable wear of 4 mm). The insulating layer in the area of the lower supporting face practically does not wear out, therefore its thickness in this place can be minimized in order to increase the cross section of the steel core of the lining. The presence of a ledge (chamfer) in the upper part of the lining prevents the wheel flange from colliding with it when the rail surface is abraded, and the presence of a ledge (chamfer) in the lower part ensures the rails are fastened on the sleepers in the joint area using steel terminals of modern standard intermediate rail fastenings.

Предложенное решение может найти применение в конструкции верхнего строения железнодорожного пути для обеспечения электрической изоляции рельсовых стыков и может быть использовано как при монтаже нового пути, так и при ремонте старого.The proposed solution can find application in the design of the upper structure of the railway track to ensure electrical insulation of rail joints and can be used both in the installation of a new track and in the repair of the old one.

Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками фиг.1 и 2, на которых изображен стык рельсовый изолирующий с магнитопроводными накладками, содержащий расположенные по обе стороны от рельса 1 металлические магнитопроводные накладки 2, стянутые посредством крепежных элементов 3, расположенных в электроизолирующих втулках 4, стыковую прокладку 5, расположенную между торцами рельсов 1, боковую изолирующую прокладку 6, расположенную между металлической накладкой 2 и рельсом 1. Площадь поперечного сечения накладок 2 в стыке примерно равна площади поперечного сечения стыкуемых рельсов 1, зазор между рельсами 1 и металлическими накладками находится в диапазоне от 5 до 10 мм по всей линии прилегания, металлическая накладка 2 выполнена из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса 1; в верхней и нижней части накладки имеются уступы (фаски) 7 и 8 соответственно для свободного прохождения гребня колеса подвижного состава и установки стальных клемм 9 современных стандартных промежуточных рельсовых скреплений; боковая изолирующая прокладка 6 наклеена на металлическую накладку 2 с помощью клеевой мембраны 10. Толщина боковой изолирующей прокладки 6 в зоне верхней опорной грани составляет 5 мм, а в остальных местах около 3 мм.The proposed technical solution is illustrated by figures 1 and 2, which depicts a rail insulating joint with magnetic plates, containing located on both sides of the rail 1 metal magnetic plates 2, pulled together by fasteners 3 located in the insulating sleeves 4, the joint strip 5, located between the ends of the rails 1, the side insulating gasket 6, located between the metal plate 2 and the rail 1. The cross-sectional area of the plates 2 at the junction is approximately equal the cross-sectional area of the joined rails 1, the gap between the rails 1 and the metal plates is in the range from 5 to 10 mm along the entire contact line, the metal plate 2 is made of rolled steel monolithic full profile section, as close as possible to the contact surface of the rail 1; in the upper and lower parts of the lining there are ledges (chamfers) 7 and 8, respectively, for free passage of the wheel flange of the rolling stock and installation of steel terminals 9 of modern standard intermediate rail fastenings; the side insulating pad 6 is glued to the metal pad 2 using an adhesive membrane 10. The thickness of the side insulating pad 6 in the region of the upper support face is 5 mm, and in other places about 3 mm.

Сборка данного стыка рельсового изолирующего производится традиционным способом. Особенностью изготовления используемой в стыке накладки 2 является то, что ее сердечник выполнен не из типовой железнодорожной накладки с выемкой в средней части с расстоянием от рельса до сердечника 25 мм, а из стального проката монолитного полнопрофильного сечения, максимально приближенного по форме к контактной с ней поверхности рельса 1, а также то, что закрепление изолирующей прокладки 6 на металлической накладке 2 производится с помощью клеевой мембраны 10. Толщина боковой изолирующей прокладки 6 в зоне верхней опорной грани составляет 5 мм, а в остальных местах около 3 мм.The assembly of this rail insulating joint is carried out in the traditional way. A feature of the manufacture of the lining 2 used at the junction is that its core is not made of a typical railway lining with a recess in the middle part with a distance from the rail to the core of 25 mm, but of rolled steel with a monolithic full-profile cross section, as close as possible to the shape of the contact surface rail 1, as well as the fact that the fixing of the insulating strip 6 on the metal plate 2 is carried out using an adhesive membrane 10. The thickness of the side insulating strip 6 in the area of the upper supporting face is t 5 mm, and in other places about 3 mm.

Claims

An insulating rail joint with magnetic conductive plates, comprising 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 insulating gasket located between the metal plate and the rail, a profile of the side gasket part in contact with the rail, repeats the profile of the mating surface of the rail, the side gasket is made of fiberglass, characterized in that the cross-sectional area of the plates at the junction is in the range from 96 to 104% of the cross-sectional area of the mating rails, the gap between the rails and metal plates is in the range from 5 to 10 mm along the entire contact line, the metal plate is made of rolled steel monolithic full-section as close as possible in shape to the rail surface contacting it; in the upper and lower parts of the lining there are ledges, respectively, for free passage of the wheel flange of the rolling stock and the installation of steel terminals of modern standard intermediate rail fasteners; a side insulating pad is glued to a metal pad using an adhesive membrane; the thickness of the side insulating strip in the area of the upper supporting face is at least 5 mm, and in other places about 3 mm.