RU179902U1

RU179902U1 - BIMETAL BODY CONNECTOR FOR RAIL BUTT SPRING SPRING

Info

Publication number: RU179902U1
Application number: RU2018102744U
Authority: RU
Inventors: Алексей Станиславович Ершов; Валерий Викторович Васин
Original assignee: Акционерное общество "Дальсбыт" (АО "ДАЛЬСБЫТ")
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2018-05-28

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначена для соединения рельсовых стыков, для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов. Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы токопроводящего стыка железнодорожного пути. Технический результат заключается в снижении величины электрического сопротивления соединителя рельсового стыкового пружинного, снижении градиента температур по длине и ширине корпуса соединителя - токопроводящей пластины соединителя, как следствие, снижение риска потери электропроводности соединителя из-за разрушения его корпуса. Технический результат достигается конструкцией корпуса соединителя рельсового стыкового пружинного, который выполнен в виде токопроводящей пластины продолговатой формы из двуслойного биметаллического листового материала, произведенного сваркой взрывом стального и медного листов, электроконтактные элементы припаяны к медной поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам, припоем с температурой пайки меньшей температуры плавления меди. Кроме того, в двуслойном биметаллическом листовом материале стальной слой имеет толщину от 1,8 до 6,0 мм, а медный слой имеет толщину не менее 0,5 мм, но не более толщины стального слоя.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to devices of rail circuits, and is intended for connecting rail joints, for passing signal and traction currents along rails. The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the conductive junction of the railway track. The technical result consists in reducing the electrical resistance of the rail butt spring connector, reducing the temperature gradient along the length and width of the connector housing - the conductive plate of the connector, as a result, reducing the risk of loss of electrical conductivity of the connector due to destruction of its housing. The technical result is achieved by the design of the rail joint of the butt spring connector, which is made in the form of an oblong conductive plate of two-layer bimetallic sheet material produced by explosion welding of steel and copper sheets, the contact elements are soldered to a copper surface facing the joined rails, solder with a soldering temperature of lower temperature melting copper. In addition, in a two-layer bimetallic sheet material, the steel layer has a thickness of 1.8 to 6.0 mm, and the copper layer has a thickness of at least 0.5 mm, but not more than the thickness of the steel layer.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначена для соединения рельсовых стыков, для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to devices of rail circuits, and is intended for connecting rail joints, for passing signal and traction currents along rails.

Технический уровень заявляемой полезной модели известен из устройства соединителя рельсовой цепи, содержащего токопроводящую пластину с электроконтактными элементами, расположенными со стороны, обращенной к рельсам, токопроводящая пластина снабжена перемычкой, расположенной между электроконтактными элементами и выполненной из материала, имеющего электросопротивление меньше, чем материал токопроводящей пластины, перемычка соединена с токопроводящей пластиной пайкой (патент РФ на полезную модель №2330912).The technical level of the claimed utility model is known from a rail circuit connector device containing a conductive plate with electrical contact elements located on the side facing the rails, the conductive plate is provided with a jumper located between the electrical contact elements and made of a material having an electrical resistance less than the material of the conductive plate, the jumper is connected to the conductive plate by soldering (RF patent for utility model No. 2330912).

Недостаток данного решения - неравномерный нагрев токопроводящей пластины от пропускаемого между электроконтактными элементами тяговых токов высокой величины, как следствие, коробление и разрушение корпуса из-за значительного градиента температур на участке между электроконтактными элементами и за пределами данного участка.The disadvantage of this solution is the uneven heating of the conductive plate from the traction currents of a high magnitude passed between the contact elements and, as a consequence, warping and destruction of the housing due to a significant temperature gradient in the area between the contact elements and outside this area.

Наиболее близким по техническому решению является соединитель рельсовый стыковой электротяговый пружинный, содержащий тоководную пластину с медным гальваническим покрытием толщиной 0,02-0,50 мм, на стороне тоководной пластины, обращенной к стыкуемым рельсам, установлены электроконтактные элементы, на тоководной пластине между элементами имеется дополнительная тоководная пластина из материала с пониженным электрическим сопротивлением, в частности меди, толщиной 0,2-3,0 мм, электроконтактные элементы соединяют обе тоководные пластины путем пайки (патент РФ на полезную модель №170404).The closest in technical solution is a rail butt electric traction spring connector containing a current guide plate with a copper electroplated coating 0.02-0.50 mm thick, electrical contact elements are installed on the side of the current guide plate facing the joined rails, there is an additional element on the current guide plate a current plate made of a material with low electrical resistance, in particular copper, with a thickness of 0.2-3.0 mm, electrical contact elements connect both current plate plates put m soldering (Russian utility model patent №170404).

Недостатком данного решения также является неравномерный нагрев токопроводящей пластины от пропускаемого между электроконтактными элементами тяговых токов высокой величины, как следствие, коробление и разрушение корпуса из-за значительного градиента температур на участке между электроконтактными элементами и за пределами данного участка. При этом медное покрытие толщиной 0,02-0,50 мм на тоководной пластине не способно значительно снизить величину градиента температур вследствие недостаточной для этого теплопроводности.The disadvantage of this solution is also the uneven heating of the conductive plate from traction currents of high magnitude passed between the contact elements and, as a consequence, warping and destruction of the housing due to a significant temperature gradient in the area between the contact elements and outside this area. Moreover, a copper coating with a thickness of 0.02-0.50 mm on a current-conducting plate is not able to significantly reduce the temperature gradient due to insufficient thermal conductivity.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы токопроводящего стыка железнодорожного пути.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the conductive junction of the railway track.

Технический результат заключается в снижении величины электрического сопротивления соединителя рельсового стыкового пружинного, снижении градиента температур по длине и ширине корпуса соединителя - токопроводящей пластины соединителя, как следствие, снижение риска потери электропроводности соединителя из-за разрушения его корпуса.The technical result consists in reducing the electrical resistance of the rail butt spring connector, reducing the temperature gradient along the length and width of the connector housing - the conductive plate of the connector, as a result, reducing the risk of loss of electrical conductivity of the connector due to destruction of its housing.

Технический результат достигается конструкцией корпуса соединителя рельсового стыкового пружинного, который выполнен в виде токопроводящей пластины продолговатой формы из двуслойного биметаллического листового материала, произведенного сваркой взрывом стального и медного листов, электроконтактные элементы припаяны к медной поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам, припоем с температурой пайки меньшей температуры плавления меди. Кроме того, в двуслойном биметаллическом листовом материале стальной слой имеет толщину от 1,8 до 6,0 мм, а медный слой имеет толщину не менее 0,5 мм, но не более толщины стального слоя.The technical result is achieved by the design of the rail joint of the butt spring connector, which is made in the form of an oblong conductive plate of two-layer bimetallic sheet material produced by explosion welding of steel and copper sheets, the contact elements are soldered to a copper surface facing the joined rails, solder with a soldering temperature of lower temperature melting copper. In addition, in a two-layer bimetallic sheet material, the steel layer has a thickness of 1.8 to 6.0 mm, and the copper layer has a thickness of at least 0.5 mm, but not more than the thickness of the steel layer.

Снижение величины электрического сопротивления корпуса достигается увеличением площади поперечного сечения медного сечения на участке между электроконтактными элементами, а также низким переходным электрическим сопротивлением в соединении пайкой электроконтактного элемента и медного слоя.A decrease in the electrical resistance of the housing is achieved by increasing the cross-sectional area of the copper section in the area between the electrical contact elements, as well as the low transient electrical resistance in the connection by soldering the electrical contact element and the copper layer.

Снижение градиента температур по длине и ширине корпуса соединителя достигается высокой теплопроводностью медного слоя заданной толщины, равномерно покрывающего поверхность стального слоя с высокой степенью адгезии, что обеспечивает равномерное распределения тепла, образующегося на участке между электроконтактными элементами от прохождения высоких тяговых токов, по всему объему корпуса соединителя. Равномерный нагрев по объему корпуса, а также равномерное охлаждение его за счет теплоотдачи в атмосферу, значительно уменьшают внутренние напряжения в корпусе от градиента температур на различных участках корпуса и, как следствие, снижает риск его разрушения.A decrease in the temperature gradient along the length and width of the connector housing is achieved by the high thermal conductivity of the copper layer of a given thickness, uniformly covering the surface of the steel layer with a high degree of adhesion, which ensures uniform distribution of heat generated in the area between the electrical contact elements from the passage of high traction currents throughout the volume of the connector housing . Uniform heating throughout the body volume, as well as its uniform cooling due to heat transfer to the atmosphere, significantly reduces the internal stresses in the body from the temperature gradient in different parts of the body and, as a result, reduces the risk of its destruction.

Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид биметаллического соединителя рельсового стыкового пружинного со стороны поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам, на фиг. 2 показан продольный разрез биметаллического соединителя рельсового стыкового пружинного с корпусом плоской формы, а на фиг. 3-е корпусом коробчатой формы, как вариант исполнения.The technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a view of a bimetallic connector of a rail butt spring on the side of the surface facing the joined rails, in FIG. 2 shows a longitudinal section of a bimetallic rail butt spring connector with a flat-shaped housing, and FIG. 3rd box-shaped case, as an option.

Корпус выполнен из двуслойного биметаллического листового материала, который состоит из стального слоя 1 и медного слоя 2. Слои 1 и 2 выполнены соединением между собой стального и медного листов посредством сварки взрывом. Электроконтактные элементы 3 припаяны к медной поверхности, обращенной к стыкуемым рельсам (рельсы не показаны).The body is made of a two-layer bimetallic sheet material, which consists of a steel layer 1 and a copper layer 2. Layers 1 and 2 are made by connecting steel and copper sheets to each other by explosion welding. The electrical contact elements 3 are soldered to a copper surface facing the joined rails (the rails are not shown).

Корпус биметаллический соединителя рельсового стыкового пружинного применяют в конструкции соединителей рельсовых стыковых пружинных, устанавливаемых в рельсовый токопроводящий стык под рельсовые накладки, по одному соединителю под каждую накладку.The case of a bimetallic rail butt spring connector is used in the construction of rail butt spring connectors installed in a rail conductive joint under the rail plates, one connector for each plate.

В настоящее время разработана конструкторская документация, изготавливается опытная партия соединителей рельсовых стыковых пружинных с биметаллическим корпусом.Currently, design documentation has been developed, a pilot batch of rail butt spring connectors with a bimetallic housing is being manufactured.

Claims

1. The case is a bimetallic rail butt spring connector, characterized in that it is made in the form of an elongated conductive plate, on the surface of which facing the joined rails, two electrical contact elements are soldered, characterized in that the conductive plate is made of a two-layer bimetallic sheet material, a bimetallic sheet the material is produced by explosion welding and consists of a layer of steel and a layer of copper, the contact elements are soldered to the copper surface with solder with tempera Atura soldering lower melting point of copper.

2. The connector according to claim 1, characterized in that in the two-layer bimetallic sheet material, the steel layer has a thickness of from 1.8 to 6.0 mm

3. The connector according to claim 1, characterized in that in the two-layer bimetallic sheet material, the copper layer has a thickness of not less than 0.5 mm, but not more than the thickness of the steel layer.