RU208923U1

RU208923U1 - Соединитель рельсовый шаберно-пружинный

Info

Publication number: RU208923U1
Application number: RU2021131734U
Authority: RU
Inventors: Алексей Станиславович Ершов; Валерий Викторович Васин; Евгений Николаевич Емельянов; Евгения Александровна Ершова
Original assignee: Евгения Александровна Ершова
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-01-24

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначена для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов на участках железных дорог с электрической тягой. Задачей заявляемого технического решения является обеспечение надежной работы токопроводящего стыка железнодорожного пути, оборудованного рельсовым стыковым соединителем пружинного типа, и снижение трудоемкости производства соединителя. В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении электрического сопротивления соединителя с рельсами, повышении стойкости соединителя к динамическим и токовым нагрузкам, применением шабрящей насечки на поверхности выступов сферической формы. Указанный технический результат достигается соединителем рельсовым шаберно-пружинным, содержащим тоководную пластину, имеющую два выступа сферической формы с шабрящей поверхностью, образованной насечкой глубиной 0,2-1,0 мм, шириной 0,4-1,4 мм и шагом 0,8-3,6 мм, и пружину, при этом тоководная пластина выполнена из стального проката толщиной от 1,8 мм до 2,4 мм, высота выступов сферической формы от 3,5 мм до 6 мм, насечка нанесена по центру выступов сферической формы на поверхности в пределах окружности диаметром от 10 мм до 16 мм.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к устройствам рельсовых цепей, и предназначена для пропуска по рельсам сигнального и тягового токов на участках железных дорог с электрической тягой.

Известен соединитель рельсовый стыковой пружинный, содержащий тоководную пластину с шаберами в виде выступов сферической формы, выполненными из материала тоководной пластины с нанесенным на контактную поверхность выступов несплошным композиционным покрытием, устройство для удержания и подачи смазки и пружину (патент на полезную модель РФ №81966).

Недостатком известного устройства является нестабильное переходное электросопротивление в зоне контакта «шабер-шейка рельса», создающее риск потери электрического контакта и отсутствия пропуска по рельсам сигнального и тягового токов, а также высокая трудоемкость его производства. Нестабильное переходное электросопротивление возникает вследствие покрытия шаберов композиционным материалом, например, из твердого сплава ВК8 ГОСТ 3882. Этот недостаток усугубляется наличием устройства для удержания и подачи смазки из пористого эластичного материала, которое установлено на тоководной пластине в местах контакта соединителя с шейкой рельса и состоит из двух колец, в центре которых расположены шаберы, при этом кольца соединены между собой перемычкой толщиной, равной высоте колец, а шириной не больше внешнего диаметра колец. В процессе работы соединителя в рельсовом стыке возникают вибрации от проходящего подвижного состава, в результате этого выступающие части несплошного покрытия в виде микрошаберов удаляют с шейки рельса ржавчину и образующиеся окислы, которые засоряют зону контакта «шабер-шейка рельса» и удерживаются смазкой, повышая переходное электрическое сопротивление контакта. Дополнительно зону электрического контакта «шабер-шейка рельса» засоряют продукты износа покрытия из композиционного материала, продукты истирания колец и разрушения перемычки между ними из пористого эластичного материала, также приводящие к увеличению переходного электрического сопротивления контакта «шабер-шейка рельса». Высокая трудоемкость производства устройства обусловлена сложностью нанесения на поверхность выступов несплошного композиционного покрытия, например, из твердого сплава ВК8 ГОСТ 3882, а также сложность закрепления на тоководной пластине устройства для удержания и подачи смазки.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является соединитель рельсовый стыковой пружинный (принят за прототип), содержащий тоководную пластину габаритным размером по высоте 13,0-17,0 мм, выполненную из стального проката толщиной 2,4-3,4 мм, имеющую два выступа сферической формы с шабрящей поверхностью, образованной насечкой глубиной 0,2-1,0 мм, шириной 0,4-1,4 мм и шагом 0,8-3,6 мм, и пружину (патент на полезную модель РФ №195026).

Недостатком данного устройства является большая масса корпуса, а также высокая трудоемкость его производства, заключающаяся в том, что для штампования толстых листов применяется усиленный штамповый инструмент.

В процессе работы соединителя в рельсовом стыке возникают вибрации от проходящего подвижного состава, и чем больше масса изделия, тем больше он будет перемещаться под воздействием инерционных сил, следовательно, быстрее будет изнашиваться сферический выступ в зоне контакта.

Задачей заявляемого технического решения является обеспечение надежной работы токопроводящего стыка железнодорожного пути, оборудованного рельсовым стыковым соединителем пружинного типа, и снижение трудоемкости производства соединителя.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении электрического сопротивления соединителя с рельсами, повышении стойкости соединителя к динамическим и токовым нагрузкам, применением шабрящей насечки на поверхности выступов сферической формы.

Указанный технический результат достигается соединителем рельсовым шаберно-пружинным, содержащим тоководную пластину, имеющую два выступа сферической формы с шабрящей поверхностью, образованной насечкой глубиной 0,2-1,0 мм, шириной 0,4-1,4 мм и шагом 0,8-3,6 мм, и пружину, при этом тоководная пластина выполнена из стального проката толщиной от 1,8 мм до 2,4 мм, высота выступов сферической формы от 3,5 мм до 6 мм, насечка нанесена по центру выступов сферической формы на поверхности в пределах окружности диаметром от 10 мм до 16 мм.

На фиг. 1, фиг. 2 показана конструкция заявляемого соединителя - вид сбоку, вид со стороны шейки рельса соответственно.

Соединитель состоит из тоководной пластины 1 и пружины 2. Тоководная пластина 1 имеет продолговатую форму с отбортовкой вдоль длинных сторон (полками), подобную гнутому швеллеру, обеспечивающую жесткость конструкции. Выступы сферической формы 3.1 и 3.2 получены штамповкой на тоководной пластине за счет пластической деформации ее материала, на поверхность которых в пределах окружности 4 нанесена шабрящая насечка 5, например штамповкой или иным способом.

Соединитель работает следующим образом. Соединитель монтируют в токопроводящий рельсовый стык в количестве двух штук - по одному соединителю под каждую рельсовую накладку таким образом, чтобы шаберы контактировали с шейками стыкуемых рельсов. После сборки рельсового стыка, проходящий по нему железнодорожный подвижной состав вызывает вибрации рельсов и соединителя, вследствие вибрационных движений происходит зачистка шаберами места их контакта с шейкой рельса. Образующиеся при этом продукты зачистки шейки рельса и износа шабера имеют мелкодисперсную фракцию и беспрепятственно, самопроизвольно выводятся по насечкам из зоны контакта «шабер-шейка рельса», образуя контакт «сталь-сталь» с низким переходным электросопротивлением. Шабрящая поверхность в процессе приработки изнашивается на глубину насечки, приводя к снижению интенсивности износа выступа и увеличению площади контакта, обеспечивая надежный пропуск по рельсовому стыку сигнальных и тяговых токов. Тоководная пластина из стального проката толщиной 1,8-2,4 мм обеспечивает стойкость соединителя шаберно-пружинного к динамическим нагрузкам от проходящего по рельсовому стыку подвижного состава в течение всего срока его эксплуатации. Такая толщина проката придает легкость соединителю, что снижает инерционность изделия, и, как следствие, снижает путь перемещения сферического выступа по поверхности шейки рельса от вибраций рельсового стыка, что приводит к снижению износа, и соответственно к повышению ресурса соединителя и рельсов. При этом штамповка более тонкого листового проката менее энергоемка и трудоемка, меньше вероятность образования утяжек и разрывов в местах сгибов пластины и выше стойкость штампового инструмента.

В процессе вибраций соединитель также может поворачиваться вокруг своей продольной оси на неопределенный угол так, что края тоководной пластины будут касаться шейки рельса. Во избежание данной ситуации сферические выступы выполнены высотой от 3,5 мм до 6 мм. Соответственно площадь нанесенной насечки ограничена окружностью диаметром от 10 мм до 16 мм в целях снижения трудоемкости ее изготовления и нецелесообразности выполнения насечки на той части поверхности выступа, которая не будет контактировать с поверхностью шейки рельса.

В настоящее время разработана конструкторская документация, изготавливаются образцы соединителя рельсового шаберно-пружинного. Производство соединителя рельсового шаберно-пружинного может быть реализовано на предприятия общего машиностроения.

Claims

Соединитель рельсовый шаберно-пружинный, содержащий тоководную пластину, имеющую два выступа сферической формы с шабрящей поверхностью, образованной насечкой глубиной 0,2-1,0 мм, шириной 0,4-1,4 мм и шагом 0,8-3,6 мм, и пружину, отличающийся тем, что тоководная пластина выполнена из стального проката толщиной от 1,8 мм до 2,4 мм, высота выступов сферической формы от 3,5 мм до 6 мм, насечка нанесена по центру выступов сферической формы на поверхности в пределах окружности диаметром от 10 мм до 16 мм.