RU2242551C2

RU2242551C2 - Main rail

Info

Publication number: RU2242551C2
Application number: RU2001127427/11A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Скворцов (RU); Н.П. Скворцов; А.Н. Скворцов (RU); А.Н. Скворцов; Д.А. Карамов (RU); Д.А. Карамов
Original assignee: Скворцов Николай Павлович; Скворцов Андрей Николаевич; Карамов Дмитрий Александрович
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way.

SUBSTANCE: proposed rail is made with oblique cuts of end face sides within 20-70 degrees in different directions. Rail consists of two carrying elements of foot with post with head with cheeks on supports and with moisture guards. Rail is made for preventing end displacements on additional bolted joints.

EFFECT: improved safety in operation and increased load-carrying capacity of train at reduction of service and repair and maintenance operations.

4 cl, 4 dwg

Description

Предназначается для использования в строительстве магистральных железных дорог в зонах с умеренным, жарким и холодным климатом, а также на мостовых путях и переходах снижением стыковых ударов и шума, в подземных метро и тоннелях, шахтах, в подкрановых путях на стройплощадках, в речных и морских портах, в открытых путях горэлектротранспорта и др.It is intended for use in the construction of main railways in areas with a temperate, hot and cold climate, as well as on bridge tracks and crossings by reducing butt shocks and noise, in underground subways and tunnels, mines, in crane tracks on construction sites, in river and sea ports , in open ways of electric transport, etc.

Наиболее близкими аналогами противопоставляются патенты US 1518667 от 20.05.1924 г., US 2013228 от 27.06.1934 г., US 2843326 от 15.07.1958 г. и RU 94021367 от 27.08.1996 г. и, анализируя их особенности, установлено, что они не удовлетворяют требованиям снятия стыковых напряжений и снижению их износа, т.к. первые три патента выполнены с удвоением стыковых разрывов и сосредоточенностью динамических сил в зоне стыков, подвержены посадочным нарушениям, требующим дополнительных техобслуживаний и ремонтов. Конструктивно и технологически большого трудозатратного исполнения и сложной вильчатой формой элементов стыковки, со ступенчатой обработкой головки рельс типа ласточкина хвоста, с жесткой соединительной связью элементов стыка, невозможностью удлинений и усадок от температурных колебаний в течение суток и сезона рельс.The closest analogues are contrasted with patents US 1518667 dated 05/20/1924, US 2013228 from 06/27/1934, US 2843326 from 07.15.1958 and RU 94021367 from 08.27.1996, and, analyzing their features, it was found that they do not satisfy the requirements for removing butt stresses and reducing their wear, because the first three patents are made with a doubling of butt gaps and a concentration of dynamic forces in the joint zone, subject to landing violations, requiring additional maintenance and repairs. Structurally and technologically large labor-intensive design and complex forked form of the docking elements, with stepwise processing of the dovetail type rail head, with a rigid connecting connection of the joint elements, the impossibility of extensions and shrinkage from temperature fluctuations during the day and season of the rail.

Патент RU 94021367 для снижения динамических сил в зоне стыка наездом реборды колеса транспорта на криволинейную возвышенность внутренней накладки стыков рельс. Однако наезды на возвышенность накладки с большими скоростями движения реборд колес образуют ударные силы на накладке, нарушая болтовые стыковые скрепления и износ реборд колес снижением их касания.Patent RU 94021367 for reducing dynamic forces in the joint zone by hitting the flanges of a transport wheel on a curved elevation of the inner lining of rail joints. However, the arrivals on the elevation of the lining with high speeds of movement of the flanges of the wheels form a shock force on the lining, disrupting bolted butt fastenings and wear of the flanges of the wheels by reducing their touch.

Таким образом, снижение динамических сил в местах разрыва стыков рельс, связанное с балластными нарушениями, и перенос разрыва стыков на смежные рельсы патентами не достигается.Thus, the reduction of dynamic forces in the places of rupture of the joints of the rails associated with ballast violations, and the transfer of the rupture of the joints on adjacent rails by patents is not achieved.

Указанные недостатки ликвидируются по предлагаемому изобретению увеличением скоростей движения транспорта и осевых нагрузок, с обеспечением сохранности балластного основания под стыками рельсовых головок на длине переноса на подошве смежного рельса, соответствующими расположениям отверстий скреплений на высоте принятых стандартов рельс.These disadvantages are eliminated according to the invention by increasing transport speeds and axial loads, ensuring the safety of the ballast base under the joints of the rail heads on the length of the transfer on the sole of the adjacent rail, corresponding to the locations of the fastening holes at the height of the accepted rail standards.

По изобретению несущая стойка подошвы и несущие щеки головки выполнены с равномерными шаговыми цилиндрически-продолговатыми отверстиями у стойки и с цилиндрическими отверстиями у щек головки с полушаговыми отступлениями от торцевых сторон стыков для валиковых с шайбами скреплений, а также с дополнительными цилиндрическими отверстиями с полушаговыми отступлениями от торцевых третьих шаговых отверстий стойки и от первых шаговых отверстий щек, необходимыми для противоюзных болтовых скреплений, образующими при сборке рельса шаговые переносы стыков элементов в разные стороны с возможностью удлинений и усадок температурными колебаниями до 70°C, и гашения тормозного момента транспорта в пределах длин продолговатых отверстий стойки подошвы.According to the invention, the sole support strut and the bearing cheeks of the head are made with uniform stepped cylindrical-oblong holes at the strut and with cylindrical holes in the cheeks of the head with half-step deviations from the butt ends of the joints for roller with washers and also with additional cylindrical holes with half-step deviations from the butt the third step openings of the rack and from the first step openings of the cheeks, necessary for counter-bolt fastenings, forming step assemblies during the assembly of the rail Renos joint elements in different directions, with elongation and shrinkage temperature fluctuations up to 70 ° C, and quenching of the braking torque transport within the lengths of the oblong holes of the sole rack.

Подошва выполнена у оснований несущей стойки с пазами, образованными упрочняющими выступами, имеющими наклонные плоскости прижима и боковые опоры устойчивости.The sole is made at the base of the support rack with grooves formed by reinforcing protrusions having inclined pressing planes and side stability supports.

Несущие щеки П-образной головки выполнены у оснований с боковыми упорами выступов с верхними опорными плоскостями для болтов и с влагозащитными козырьками с отсекающими углублениями для отвода влаги, с опорами и плоскостями для прижима к наклонным плоскостям пазов подошвы и к боковым опорам устойчивости, с соединительными параллельными плоскостями щек головки для посадки на стойке подошвы с воздушным пространством между радиусными скруглениями низа головки и вершиной стойки. И каждое валиковое соединение выполнено с шайбой.The bearing cheeks of the U-shaped head are made at the bases with lateral stops of the protrusions with upper support planes for bolts and with moisture protection visors with cut-off recesses for removing moisture, with supports and planes for pressing against the inclined planes of the sole grooves and to the side stability supports, with connecting parallel the planes of the cheeks of the head for landing on the sole of the sole with the air space between the radial fillets of the bottom of the head and the top of the rack. And each roller connection is made with a washer.

Влагозащитные козырьки выполнены с возможностью осмотра прижима опор щек к наклонным плоскостям и к боковым опорам устойчивости, удерживающим центр движения на головке.Moisture-proof visors are made with the possibility of inspecting the clamps of the supports of the cheeks to inclined planes and to the side stability supports holding the center of motion on the head.

П-образная головка выполнена с косыми срезами торцевых сторон левого и правого направлений под углом 20-70°.The U-shaped head is made with oblique sections of the end faces of the left and right directions at an angle of 20-70 °.

Верхние опорные плоскости несущих щек выполнены с возможностью удержания головки болта скрепления от поворота при затяжке и отвинчивания гайки.The upper supporting plane of the bearing cheeks is made with the possibility of holding the head of the fastening bolt from turning when tightening and unscrewing the nut.

Такое решение изобретения и соединение элементов рельса упрощает технологию производства и обеспечивает шаговое смещение переноса разрыва стыков головок и динамических сил на длину подошвы смежного рельса, а соединение разрыва стыков подошвы перенести на длину несущих щек и головки.This solution of the invention and the connection of the rail elements simplifies the production technology and provides a step shift of the transfer of the gap of the joints of the heads and dynamic forces to the length of the sole of the adjacent rail, and the transfer of the gap of the joints of the soles to the length of the bearing cheeks and heads.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 - вид сбоку, магистральный рельс в сборе;figure 1 is a side view of the main rail Assembly;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, вид в сборе;figure 2 is a section aa in figure 1, a view of the assembly;

на фиг.3 - вид С на фиг.2, влагозащитные козырьки;figure 3 is a view of figure 2, moisture shields;

на фиг.4 - вид Т на фиг.1, косые срезы в плане.figure 4 is a view of T in figure 1, oblique sections in plan.

Магистральный рельс на фиг.1-4 выполнен включающим подошву 3 с несущей стойкой 4, П-образную головку 1 с несущими щеками 2, которые выполнены по длине с равномерными шаговыми Lσ цилиндрически-продолговатыми отверстиями ОЭ у стойки 4 и с цилиндрическими отверстиями - ОЦ у щек 2, с полушаговыми 0,5. Lσ отступлениями от торцов стыков стойки 4 и щек 2 для валиковых с замковыми шайбами скреплений (в схеме не показаны), необходимыми для подвижности головки 1 в пределах длин отверстий - ОЭ при удлинениях и усадке колебаниями температур до 70°C в течение суток и сезона.The main rail in Figs. 1-4 is made up of a sole 3 with a supporting strut 4, a U-shaped head 1 with supporting cheeks 2, which are made along the length with uniform stepping Lσ cylindrically-oblong openings of the OE at the strut 4 and with cylindrical openings - OC cheeks 2, with half-steps 0.5. Lσ by deviations from the ends of the joints of the strut 4 and cheeks 2 for fastening bolts with lock washers (not shown in the diagram), necessary for the mobility of the head 1 within the lengths of the openings - OE with elongations and shrinkage by temperature fluctuations up to 70 ° C during the day and season.

Стойка 4 и щеки 2 выполнены с дополнительными неподвижно-соединительными цилиндрическими отверстиями ДЦ для противоюзных болтов 5, шайб 6 и гаек 7 скреплений в количестве 3-5 штук, расположенными с полушаговыми - 0,5 Lσ отступлениями от торцевых третьих шаговых продолговатых отверстий ОЭ у стойки 4 и от первых шаговых цилиндрических отверстий ОЦ у щек 2, необходимыми для гашения тормозного момента транспорта и сборочного шагового переноса смещений разрыва стыков L_гщо головки 1 с щеками 2 на длину смещенного стыка L_псо подошвы 3 со стойкой - 4, а перенос разрыва стыков L_псо подошвы 3 со стойкой 4 - на длину стыков - L_гщо головки 1 с щеками 2 с совмещающимися скреплениями.Rack 4 and cheeks 2 are made with additional fixed-connecting cylindrical holes of DC for counter-bolts 5, washers 6 and nuts 7 fasteners in the amount of 3-5 pieces, located with half-step - 0.5 Lσ deviations from the end third step elongated holes of the OE at the rack 4 and from the first stepper cylindrical holes in the cheeks OC 2 needs to quench the braking torque transport and transfer assembly stepper displacement gap junctions L _gscho head 1 from the cheeks 2 for a length L biased junction _fuo sole 3 with a rack - 4, and n, Enos gap junctions L _fuo sole 3 with a rack 4 - length at joints - L _gscho head 1 from the cheeks 2 combine with fastenings.

Подошва 3 выполнена у основания стойки 4 с несущими пазами Д, образованными упрочняющими выступами - Р, имеющими наклонные плоскости прижима Е и боковые опоры устойчивости И, удерживающие центр движения на головке 1.The sole 3 is made at the base of the rack 4 with bearing grooves D formed by reinforcing protrusions - P, having inclined clamping planes E and lateral stability supports And holding the center of movement on the head 1.

Несущие щеки 2 П-образной головки 1 выполнены у оснований с боковыми выступами упоров У с верхними опорными плоскостями Пл для болтов и с влагозащитными козырьками В с отсекающими углублениями Н для отвода влаги, а снизу выполнены выступающие опоры Д с наклонными плоскостями прижима Е и боковыми опорами устойчивости И для прижима к наклонным плоскостям прижима Е пазов подошвы 3 и к опорам устойчивости И, для удержания центра движения головкой 1, соединенной с параллельными плоскостями К несущих щек 2 с посадкой на плоскостях К несущей стойки 4 с воздушным пространством между радиусными скруглениями низа головки 1 и вершины стойки 4.The bearing cheeks 2 of the U-shaped head 1 are made at the bases with the lateral protrusions of the stops U with the upper supporting planes Pl for bolts and with moisture protection visors B with shut-off recesses H for moisture removal, and protruding supports D with inclined clamping planes E and side supports are made from below stability And to clamp to the inclined planes of the clamp E of the grooves of the sole 3 and to the stability supports And, to hold the center of movement of the head 1 connected to parallel planes K of the bearing cheeks 2 with landing on the planes K of the bearing rack 4 with the air space between the pan head radiused bottom 1 and top rack 4.

Каждое валиковое соединение выполнено с шайбой.Each roller connection is made with a washer.

Влагозащитные козырьки В выполнены с возможностью осмотра прижима опор щек 2 к наклонным плоскостям прижима Е и к боковым опорам устойчивости И подошвы 3.Moisture-proof visors B are configured to inspect the clamp of the supports of the pegs 2 to the inclined planes of the clamp E and to the side stability supports AND soles 3.

П-образная головка 1 выполнена в плане с косыми срезами торцевых сторон левого и правого направлений под углом β=20-70°.U-shaped head 1 is made in plan with oblique sections of the end sides of the left and right directions at an angle β = 20-70 °.

Верхние опорные плоскости Пл несущих щек 2 выполнены с возможностью удержания головки болта 5 скрепления от поворота при затяжке и отвинчивании гайки 7.The upper supporting plane Pl of the supporting cheeks 2 is configured to hold the head of the fastening bolt 5 from turning while tightening and unscrewing the nut 7.

Сборку производят одновременно левого и правого рельса с зеркально противонаправленными угловыми β косыми срезами головки 1 с щеками 2, укладкой на стойку 4 подошвы 3 с совпадающими отверстиями ДЦ противоюзных скреплений и установкой в них болтов 5, шайб 6 и гаек 7 с последующей затяжкой их, при этом отверстия ОЦ щек 2 совпадают с соосностью отверстий ОЭ стойки 4, а стыки L_пс подошвы 3 со стойкой 4 и стыки L_гщ головки 1 с щеками 2 раздвигаются шаговыми смещениями в разные стороны. Затем устанавливаются валиковые с шайбами скрепления с загибом шайб в средней части. И рельсы готовы к сборке клети звена пути. Сборку клетей звена пути из рельс с косыми угловыми срезами ведут в двух вариантах в зависимости от вида строения пути, с предпочтительным направлением подошвы в сторону движения строительства пути, при любых вариантах сборки клетей звена пути, т.к. головка 1 с щеками 2 укладывается на выступающие подошвы - 3 со стойкой 4.The assembly is carried out simultaneously of the left and right rails with mirror-opposite angular β oblique sections of the head 1 with cheeks 2, laying on the rack 4 of the sole 3 with matching holes of the DC counter-union fasteners and installing bolts 5, washers 6 and nuts 7 in them, followed by tightening them In this case, the openings of the OTs of the cheeks 2 coincide with the alignment of the holes of the OE of the rack 4, and the joints L _{ps of the} sole 3 with the rack 4 and the joints L of the _main head 1 with the cheeks 2 are moved apart by step shifts in different directions. Then, roller fasteners with washers are installed with the washers bent in the middle part. And the rails are ready for the assembly of the track link stand. The assembly of the track link stands from rails with oblique angular sections is carried out in two versions, depending on the type of track structure, with the preferred direction of the sole in the direction of the track construction movement, with any assembly options for the track link stands, because the head 1 with cheeks 2 is laid on the protruding soles - 3 with a rack 4.

По варианту сборки клети: левые и правые рельсы укладывают в клети звена пути направлением подошвы 3 вперед, в сторону строительства пути, с укладкой обоих рельс с острыми угловыми β вершинами срезов у левой клети направленными влево, а у правой клети с укладкой обоих рельс с острыми угловыми - β вершинами срезов - направленными вправо.According to the assembly option of the stand: the left and right rails are laid in the cage of the track link with the sole 3 forward, towards the construction of the track, with laying of both rails with sharp angular β tops of the cuts to the left, and in the right stand with laying both rails with sharp angular - β tops of slices - directed to the right.

По варианту сборки клетей: сходящиеся-расходящиеся рельсы укладываются в звене клети пути направлением подошвы 3 вперед, в сторону строительства пути, с укладкой рельс с острыми угловыми β вершинами срезов - у сходящейся клети - укладкой направленными к осевой линии пути, а у расходящейся клети звена пути с острыми угловыми β вершинами срезов - направленными от осевой линии пути влево и вправо.According to the option of assembling stands: converging-diverging rails are stacked in the link of the stand with the sole 3 forward, in the direction of building the track, with the rails with sharp angular β tops of the sections - for a converging stand - stacking directed to the center line of the path, and for a diverging stand paths with sharp angular β tops of the slices - directed from the center line of the path to the left and right.

При сборке пути из рельс с косыми срезами головки 1 с несущими щеками 2 по обеим вариантам сборки пути обеспечивают стыковое смещенное соединение звеньев клетей пути укладкой головки 1 с щеками 2 на стойке 4 подошвы 3, с совпадающимися отверстиями ОЦ/ОЭ для валиковых скреплений.When assembling a track from a rail with oblique sections of the head 1 with bearing cheeks 2, according to both ways of assembling the track, the joints are offset displaced by the stand stands by stacking the head 1 with cheeks 2 on the rack 4 of the sole 3, with matching OTs / OE openings for roller fasteners.

Форма исполнения рельсовых головок может иметь иную, желобчатую форму, например для закрытых рельсовых путей горэлектротранспорта, для открытых путей допускается использование с общепринятой формой железнодорожного рельса.The railhead execution form may have a different, grooved shape, for example, for closed rail tracks of electric transport; for open tracks, it is allowed to use a generally accepted form of a rail rail.

Изгибы рельс большими радиусами допускается только в собранном виде, при всех установленных скреплениях.Bends of rails with large radii are allowed only in assembled form, with all fasteners installed.

Допускается сборка рельса из составных элементов по месту строительства пути, при условии сохранной поставки.Rail assembly from components at the construction site of the track is allowed, subject to safe delivery.

Работа рельса в звене пути сводится к обеспечению длительной несущей способности и катанию груженого колеса транспортного средства с бесшумным переходом стыковых разрывов головок 1 с щеками 2 с передачей нагрузки на подошву 3, на ровное ее основание опор Д, Е, И, без перепадов их высот, на длине смежного рельса. При этом обеспечивается сохранная длительная эксплуатация балластного основания без проведения текущих ремонтов. Кроме того, смещенные стыковые соединения рельс на смежном рельсе повышают блокирующую контактность системы сигнализации на длине накладываемых стыков L_псо подошвы 3, стыков L_гщо головки 1 с щеками 2.The work of the rail in the track link is reduced to ensuring long-term bearing capacity and rolling of the loaded wheel of the vehicle with a noiseless transition of the joint ruptures of the heads 1 with the cheeks 2 with load transfer to the sole 3, to its even base of supports D, E, I, without differences in their heights, on the length of the adjacent rail. This ensures safe long-term operation of the ballast base without ongoing repairs. Furthermore, offset joints rail on an adjacent rail improve contactability blocking signaling system imposed on the length L of joints _fuo sole 3, joints L _gscho head 1 from the cheeks 2.

Рельс обеспечивает удлинения и усадки при температурных колебаниях до 70°C жары и холода в течение суток и сезона снижением сменяемости рельс в путях, т.к. путем установления соответствующего зазора рельсовых стыков обеспечивается подвижность хода элементов рельса независимо друг от друга их соединительного состояния.The rail provides lengthening and shrinkage at temperature fluctuations up to 70 ° C of heat and cold during the day and season by reducing the change of rail in tracks, because by establishing the appropriate clearance of the rail joints, the mobility of the rail elements is ensured independently of their connecting state.

Рельс выполнен с влагозащитными козырьками В отвода влаги от попадания в подвижные опоры подошвы 3, с сохранением длительной работоспособности посадочных соединений опор несущих щек 2 и подошвы 3.The rail is made with moisture-proof visors. In the removal of moisture from getting into the mobile supports of the sole 3, while maintaining the long-term operability of the landing joints of the supports of the supporting cheeks 2 and the sole 3.

Рельс выполнен с возможностью сменяемости изношенного несущего элемента головки 1 с щеками 2 в процессе эксплуатации, оставлением основания подошвы 3 со стойкой 4, закрепленной на шпалах. Сменяемость изношенного элемента значительно снижает трудозатраты и энергетические ресурсы на переплав металла. Левые и правые косые срезы головки 1 с щеками 2 снижают эрозионный износ обода колеса и головки рельс при переходе равнонаправленных стыков наклепными образованиями на ободе колеса.The rail is made with the possibility of removability of the worn bearing element of the head 1 with the cheeks 2 during operation, leaving the base of the sole 3 with the rack 4, mounted on the sleepers. The replaceability of a worn element significantly reduces labor costs and energy resources for metal remelting. Left and right oblique sections of the head 1 with the cheeks 2 reduce the erosion of the wheel rim and the rail head during the transition of uniformly directed joints with riveted formations on the wheel rim.

Косые срезы головки 1 и несущих щек 2 в плане не ослабляют несущую способность опор щек у оснований ввиду сохраняемости сечения тела несущих щек 2, по вертикали, касанием основаниями опорных плоскостей на подошве 3.The oblique sections of the head 1 and the bearing cheeks 2 in plan do not weaken the bearing capacity of the bearings at the bases due to the vertical section of the body section of the bearing cheeks 2, by touching the bases with the support planes on the sole 3.

Claims

1. The main rail, containing the cantilever joint connection of the sole with the rack and the U-shaped head with bearing cheeks, bolt and roller fastenings of the said rack and head, made with intersecting directions of cuts of the end sides and with the transfer of the joint gap to an adjacent rail, characterized in that the support rack of the sole is made with uniform step openings with half-step deviations from the ends, necessary for elongation and shrinkage by temperature fluctuations up to 70 ° and with additional cylindrical openings for anti-union bolt fasteners, located with half-step deviations from the third step holes from the ends, the sole is made at the base of the support rack with grooves formed by reinforcing protrusions having inclined centering planes and lateral stability supports, the supporting cheeks of the U-shaped head are made in line uniform cylindrical holes with half-step deviations from the ends for roller fastenings and with additional cylindrical holes for anti-union bolts fasteners, located with half-step deviations from the first stepped cylindrical holes from the ends, for the step-wise transfer of the butt connection of the head with the cheeks with an adjacent sole of the sole and protection against displacements within the length of the rack holes, the bearing cheeks of the U-shaped head are made at the bases with lateral stops of protrusions with supports for pressing against the inclined planes of the grooves of the sole and to the side supports of stability, with upper support planes and with moisture protection visors with cut-off recesses for moisture removal, with parallel planes for landing on a support rack with air space between the radial bottom of the head and the top of the rack, each roller bond is made with a washer.

2. The main rail according to claim 1, characterized in that the moisture protection visors are configured to inspect the clamps of the supports of the cheeks to the inclined planes of the grooves of the sole and on the side supports of stability.

3. The main rail according to claim 1 or 2, characterized in that the U-shaped head is made with oblique sections of the end faces of the left and right directions at an angle of 20 ÷ 70 °.

4. The main rail according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the upper supporting planes of the bearing cheeks are configured to hold the head of the fastening bolt from turning while tightening and unscrewing the nut.