RU2247186C1

RU2247186C1 - Thrust clamp

Info

Publication number: RU2247186C1
Application number: RU2003119027/11A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Озеров (RU); Н.С. Озеров; А.В. Потлов (RU); А.В. Потлов; В.М. Федин (RU); В.М. Федин; ков В.Ю. Черв (RU); В.Ю. Червяков
Original assignee: ООО "Механизированная колонна № 20"
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-02-27

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way.

SUBSTANCE: invention relates to device for fastening continuous welded rails on reinforced concrete base by means of steel clamps, in particular, to flexible fastenings. Proposed flexible rectangular clamp made in form of plate bent to angle consists of horizontal flat central part and two adjoining parts, inner side and outer side ones, and it is provided with through hole in horizontal flat central part and vertical projection in inner side part adjoining rail foot, vertical projection being arranged in parallel with rail foot. Thrust clamp has concave section of u-shape in cross section on its outer side part opposite to inner side part adjoining the rail foot. Edge of outer side part is made with tilted support flat surface. Two symmetrical, relative to longitudinal axis of thrust clamp, projections with cavities to form beads are made from top on horizontal flat central part from vertical projection. Thrust clamp is made of glass filled polyamide.

EFFECT: reduced service expenses, number of parts and their weight, facilitated servicing of rail fastening.

7 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, к устройству крепления рельсов бесстыкового пути на железобетонном основании с помощью пружинных стальных клемм, в частности, к упругому скреплению ЖБР-65.The invention relates to the upper structure of a railway track, to a device for fastening rails of a jointless track on a reinforced concrete base using spring steel terminals, in particular, to elastic fastening ZhBR-65.

Известна принятая за аналог упорная скоба упругого железнодорожного скрепления [см. описание к патенту DE №3918091, МПК: Е 01 В 9/30]. Упорная скоба представляет собой изогнутую под уголок пластину в горизонтальной проекции прямоугольной формы, состоящую из трех частей - центральной и двух примыкающих к ней боковых. Внутренняя, прилегающая к подошве рельса боковая часть имеет вертикальный выступ, расположенный параллельно подошве рельса. Противоположная внутренней боковой части - внешняя боковая часть выполнена с вогнутым участком U-образной формы для размещения в выемке шпалы, а сверху - с углублением для размещения прижимной клеммы, при этом край выполнен с наклонной опорной плоскостью. Упорная скоба крепится к шпале пружинной стальной клеммой. Указанная конструкция упорной скобы используется для крепления рельса U1C-60 на бетонных шпалах и имеет низкие эксплуатационные нагрузки. Кроме того, со временем при эксплуатации рельс проседает и во время ремонтных работ его приходится приподнимать с помощью дополнительных подрельсовых прокладок. В данной конструкции вертикальный выступ на внутренней боковой части имеет для этого недостаточную высоту и поэтому упорная скоба не предназначена для длительного использования.Known adopted for analogue thrust bracket elastic railway fastening [see description to patent DE No. 3918091, IPC: E 01 B 9/30]. The stop bracket is a plate bent at a corner in a horizontal projection of a rectangular shape, consisting of three parts - the central and two adjacent side. The inner side adjacent to the rail sole has a vertical protrusion parallel to the rail sole. Opposite the inner side part - the outer side part is made with a concave section of a U-shape for placement in the recess of the sleepers, and on top with a recess for accommodating the clamping terminal, while the edge is made with an inclined reference plane. The stop bracket is attached to the railroad tie with a spring steel terminal. The indicated design of the thrust bracket is used to fasten the U1C-60 rail on concrete sleepers and has low operational loads. In addition, over time, during operation, the rail sags and during repairs it has to be lifted using additional rail linings. In this design, the vertical protrusion on the inner side has insufficient height for this and therefore the thrust bracket is not intended for prolonged use.

Известна упорная скоба упругого железнодорожного скрепления, принятая за прототип [см. типовую упорную скобу упругого железнодорожного скрепления ЖБР-65, журнал “Путь и путевое хозяйство” №8, 2002 г.]. Упорная скоба представляет собой изогнутую под уголок пластину в горизонтальной проекции прямоугольной формы, состоящую из трех частей - центральной и двух примыкающих к ней боковых. В горизонтальной плоской центральной части выполнено сквозное отверстие для крепления клеммы. Внутренняя, прилегающая к подошве рельса боковая часть имеет вертикальный выступ, расположенный параллельно подошве рельса. Противоположная прилегающей к подошве рельса внешняя боковая часть выполнена с вогнутым участком в поперечном сечении U-образной формы и размещается в выемке шпалы ответной формы, при этом край внешней боковой части выполнен с наклонной опорной плоской поверхностью. Упорная скоба крепится к шпале пружинной стальной клеммой С-образной формы в плане. Упорная скоба выполнена металлической и в целях изоляции рельса от железобетонной шпалы используется совместно с расположенной под ней эластичной полимерной прокладкой. В отличие от аналога, в указанной конструкции вертикальный выступ на внутренней боковой части имеет достаточную для длительного использования высоту. Однако данная конструкция подвержена коррозии, на ее производство необходимы значительные энергетические затраты, связанные с производством металлических деталей. Из-за наличия двух деталей - металлической упорной скобы и прокладки вместо одной значительно возрастают трудозатраты на сборку и содержание железнодорожного скрепления на километр пути. Более того, при высоких динамических нагрузках на скруглениях рельсового пути на упорную скобу дополнительно воздействует горизонтальная нагрузка от рельса, и усилие от упорной скобы передается на шпалу через эластичную прокладку с определенными физико-механическими характеристиками. Опорное углубление U-образной формы на железобетонной шпале воспринимает горизонтальную нагрузку от упорной скобы только до определенного предела, так как клемма прижимает упорную скобу к шпале с усилием около 1,5 тонны. При работе скрепления на скруглении пути горизонтальная нагрузка на упорную скобу от рельса может доходить до 9 тонн и поэтому из-за наличия эластичной прокладки возможно выдавливание упорной скобы вверх. Кроме того, со временем эластичные прокладки разваливаются и периодически их приходится менять, а для этого необходимо размонтировать весь рельс, причем известно, что только на 1 километр пути используется около 4 тысяч прокладок. Из-за указанных выше недостатков затруднено использование данной упорной скобы с эластичной прокладкой для бесстыкового пути, где длина рельса составляет 800 метров.Known thrust bracket elastic railway fastening, adopted as a prototype [see typical persistent bracket of elastic railway fastening ZhBR-65, magazine “Way and track economy” No. 8, 2002]. The stop bracket is a plate bent at a corner in a horizontal projection of a rectangular shape, consisting of three parts - the central and two adjacent side. A through hole for fixing the terminal is made in the horizontal flat central part. The inner side adjacent to the rail sole has a vertical protrusion parallel to the rail sole. The outer side adjacent to the rail sole adjacent to the rail sole is made with a concave section in the cross section of a U-shape and is located in the recess of the mating rail, the edge of the outer side being made with an inclined supporting flat surface. The stop bracket is attached to the railroad tie with a spring steel C-shaped terminal in plan. The stop bracket is made of metal and, in order to isolate the rail from reinforced concrete sleepers, it is used in conjunction with the elastic polymer gasket located under it. Unlike the analogue, in this design the vertical protrusion on the inner side has a height sufficient for long-term use. However, this design is susceptible to corrosion, its production requires significant energy costs associated with the production of metal parts. Due to the presence of two parts - a metal thrust bracket and a gasket, instead of one, the labor costs for assembling and maintaining a railway fastener per kilometer increase significantly. Moreover, at high dynamic loads on the roundings of the rail track, a horizontal load from the rail additionally acts on the stop bracket, and the force from the stop bracket is transmitted to the railroad tie through an elastic gasket with certain physical and mechanical characteristics. The U-shaped support recess on the reinforced concrete railroad bed perceives the horizontal load from the stop bracket only to a certain limit, since the terminal presses the stop bracket to the rail with a force of about 1.5 tons. When the fastener works on the rounding of the path, the horizontal load on the stop bracket from the rail can reach up to 9 tons and therefore, due to the presence of an elastic gasket, it is possible to extrude the stop bracket up. In addition, over time, the elastic gaskets fall apart and they have to be changed periodically, and for this it is necessary to unmount the entire rail, and it is known that about 4 thousand gaskets are used for only 1 kilometer of the track. Due to the above disadvantages, it is difficult to use this thrust bracket with an elastic gasket for a continuous joint, where the rail length is 800 meters.

Задачей данного изобретения является повышение эксплуатационных характеристик упорной скобы, уменьшение затрат на ее производство и эксплуатацию и обеспечение надежности работы железнодорожного скрепления рельсов.The objective of the invention is to increase the operational characteristics of the thrust bracket, reducing the cost of its production and operation and ensuring the reliability of the railway rail fastening.

Техническим результатом является уменьшение эксплуатационных расходов за счет снижения количества деталей вдвое и уменьшения их веса при их доставке и при проведении ремонтных работ, что, в свою очередь, позволяет значительно снизить транспортные расходы, а также упростить эксплуатацию рельсового скрепления, что важно при больших объемах работы на верхнем строении железнодорожного пути.The technical result is to reduce operating costs by halving the number of parts and reducing their weight during their delivery and during repair work, which, in turn, can significantly reduce transportation costs, as well as simplify the operation of rail fastening, which is important for large volumes of work on the top of the railway.

Поставленная задача достигается тем, что упорная скоба прямоугольной формы представляет собой изогнутую под уголок пластину и состоит из горизонтальной плоской центральной и двух примыкающих к ней внутренней боковой и внешней боковой частей и имеет в горизонтальной плоской центральной части сквозное отверстие для крепления прижимной клеммы, во внутренней, прилегающей к подошве рельса боковой части - вертикальный выступ, расположенный параллельно подошве рельса, на противоположной, прилегающей к подошве рельса внешней боковой части вогнутый участок в поперечном сечении U-образной формы, при этом ее край выполнен с наклонной опорной плоской поверхностью, кроме того, сверху на горизонтальной плоской центральной части от вертикального выступа выполнены два симметричных относительно продольной оси упорной скобы выступа с углублениями с образованием буртиков, причем упорная скоба выполнена из стеклонаполненного полиамида.The task is achieved in that the rectangular retaining bracket is a plate bent at a corner and consists of a horizontal flat central and two inner side and outer side parts adjacent to it and has a through hole in the horizontal flat central part for mounting the clamping terminal in the inner, the side adjacent to the rail sole is a vertical protrusion located parallel to the rail sole, on the opposite, outer side adjacent to the rail sole the bent section in the cross section of a U-shape, while its edge is made with an inclined supporting flat surface, in addition, on top of the horizontal flat central part from the vertical protrusion there are two protrusions symmetrical with respect to the longitudinal axis of the protrusion with recesses to form collars, the bracket is made of glass-filled polyamide.

Высота выступов упорной скобы составляет третью часть от диаметра поперечного сечения прижимной клеммы и равна 5-6 мм, при этом два выступа с углублениями повторяют форму внутренней части прижимной клеммы. Сквозное отверстие имеет площадку, приподнятую на высоту выступов, а снизу на горизонтальной плоской центральной части имеются поднутрения.The height of the protrusions of the thrust bracket is one third of the cross-sectional diameter of the clamping terminal and is 5-6 mm, while two protrusions with recesses repeat the shape of the inner part of the clamping terminal. The through hole has a platform raised to the height of the protrusions, and there are undercuts on the bottom of the horizontal flat central part.

Упорная скоба выполнена из стеклонаполненного полиамида с весовым наполнением стекловолокном в пределах 30-50%. Упорная скоба может быть выполнена из стеклонаполненного полиамида с весовым наполнением стекловолокном в пределах 30% и с добавлением 5% эластомера.The stop bracket is made of glass-filled polyamide with a weight filling of glass fiber in the range of 30-50%. The stop bracket can be made of glass-filled polyamide with a weight filling of fiberglass within 30% and with the addition of 5% elastomer.

Сущность поясняется чертежами, где:The essence is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен общий вид упорной скобы в изометрии;figure 1 shows a General view of a thrust bracket in isometry;

на фиг.2 представлен фронтальный вид,figure 2 presents a front view

на фиг.3 представлен вид сверху;figure 3 presents a top view;

на фиг.4 представлен поперечный разрез по А-А фиг.3;figure 4 presents a cross section along aa of figure 3;

на фиг.5 представлен продольный разрез по Б-Б фиг.3,figure 5 presents a longitudinal section along BB of figure 3,

на фиг.6 представлен вид сверху упорной скобы с прижимной клеммой.figure 6 presents a top view of a thrust bracket with a clamping terminal.

Упорная скоба представляет собой изогнутую под уголок пластину в горизонтальной проекции прямоугольной формы, состоящую из трех частей - центральной 1 и двух примыкающих к ней боковых - внутренней 2 и внешней 3. В горизонтальной плоской центральной части 1 выполнено сквозное отверстие 4 для крепления прижимной клеммы 5 (см. фиг.6) с помощью крепежных элементов (не показано). Внутренняя, прилегающая к подошве рельса боковая часть 2 имеет вертикальный выступ 6, расположенный параллельно подошве рельса. Противоположная прилегающей к подошве рельса внешняя боковая часть 3 выполнена с вогнутым участком 7 в поперечном сечении U-образной формы и размещается в выемке шпалы ответной формы, при этом край выполнен с наклонной опорной плоской поверхностью 8. Для увеличения площади контакта прижимной клеммы 5 с поверхностью упорной скобы и увеличения допустимых нагрузок на упорную скобу, предотвращающих ее выдавливание и раздавливание, сверху на горизонтальной плоской центральной части 1 выполнены два симметричных выступа 9 с углублениями 10 с образованием буртиков 11 в поперечном сечении трапециевидной формы под параллельно направленные внутрь свободные концы 12 прижимной клеммы 5, причем высота симметричных выступов 9 равна 5-6 мм, что составляет третью часть от диаметра поперечного сечения прижимной клеммы 5. Два симметричных относительно продольной оси упорной скобы выступа 9 с углублениями 10 повторяют форму внутренней части 13 прижимной клеммы 5 и выполнены от вертикального выступа 6, причем свободные концы 12 прижимной клеммы 5 прилегают к сквозному отверстию 4, имеющему площадку 14, приподнятую на высоту выступов 9. Таким образом, упругая прижимная клемма 5 С-образной формы, установленная с помощью крепежных элементов, прижимает наружной “округлой” частью 15 подошву рельса и другой внутренней частью 13 со свободными концами 12 опирается на симметричные выступы 9 с углублениями 10. Упорная скоба выполнена из стеклонаполненного полиамида с весовым наполнением стекловолокном в пределах 30-50% в зависимости от предъявляемых требований к прочности для верхнего строения железнодорожного пути в устройстве скрепления рельсов на железобетонном основании. Кроме того, выполнение упорной скобы из стеклонаполненного полиамида с весовым наполнением стекловолокном в пределах 30% и с добавлением в пределах 5% эластомера дает хорошую морозостойкость упорной скобе.The stop bracket is a plate bent under a corner in a horizontal projection of a rectangular shape, consisting of three parts - a central 1 and two adjacent side ones - an internal 2 and an external 3. In the horizontal flat central part 1, a through hole 4 is made for attaching the clamping terminal 5 ( see Fig.6) using fasteners (not shown). The inner side portion 2 adjacent to the rail sole has a vertical protrusion 6 located parallel to the rail sole. The outer lateral part 3 opposite the rail foot adjacent to the rail sole is made with a concave section 7 in the cross section of a U-shape and is placed in the recess of the reciprocal sleepers, while the edge is made with an inclined supporting flat surface 8. To increase the contact area of the clamping terminal 5 with the surface of the thrust staples and increased allowable loads on the thrust bracket, preventing its extrusion and crushing, on top of the horizontal flat central part 1 there are two symmetrical protrusions 9 with recesses 10 s the calling of the flanges 11 in a trapezoidal cross-section under the parallel free ends 12 of the clamping terminal 5 parallel inward, the height of the symmetrical protrusions 9 being 5-6 mm, which is one third of the cross-sectional diameter of the clamping terminal 5. Two protrusions symmetrical with respect to the longitudinal axis 9 with recesses 10 repeat the shape of the inner part 13 of the clamping terminal 5 and are made from a vertical protrusion 6, and the free ends 12 of the clamping terminal 5 are adjacent to the through hole 4 having a platform 14 raised to the height of the protrusions 9. Thus, the elastic C-shaped clamping terminal 5, mounted using fasteners, presses the bottom of the rail with the outer “rounded” part 15 and the other inner part 13 with free ends 12 rests on the symmetrical protrusions 9 with recesses 10. The thrust bracket is made of glass-filled polyamide with a weight filling of fiberglass in the range of 30-50%, depending on the requirements for strength for the upper structure of the railway track in the rail fastening device on a reinforced concrete base. In addition, the implementation of a thrust bracket made of glass-filled polyamide with a weight filling of glass fiber within 30% and with the addition of elastomer within 5% gives good frost resistance to the thrust bracket.

Снизу горизонтальной центральной части 1 имеются поднутрения для уменьшения веса и материалоемкости. Для изготовления упорной скобы из стеклонаполненного полиамида используют литье под давлением.Below the horizontal central part 1 there are undercuts to reduce weight and material consumption. For the manufacture of stubborn brackets made of glass-filled polyamide, injection molding is used.

Монтируют упорную скобу в следующей последовательности. На шпалу ставят подрельсовые эластичные прокладки, на которые устанавливается рельс, затем в специально отведенное место - в пластмассовый пустотообразователь вставляется стальной болт, далее сверху на болт устанавливают упорную скобу через сквозное отверстие 4 и прижимную клемму 5 таким образом, чтобы ее внешняя “округлая” часть 15 опиралась на верхнюю часть подошвы рельса, а внутренняя часть 13 с двумя параллельно направленными внутрь свободными концами 12 “ложилась” на симметричные выступы с углублениями 10. Затем с помощью y-образной скобы, конических шайб (не показано) и гайки прижимную клемму 5 прижимают. При этом усилие прижатия от гайки вниз составляет 3 тонныMount the thrust bracket in the following sequence. Elastic rail gaskets are placed on the sleeper, on which the rail is installed, then in a specially designated place - a steel bolt is inserted into the plastic hollow core, then a thrust bracket is installed on top of the bolt through the through hole 4 and clamping terminal 5 so that its outer “rounded” part 15 rested on the upper part of the rail sole, and the inner part 13 with two parallel free ends 12 directed inward “laid” on the symmetrical protrusions with recesses 10. Then, using the y-shaped Koba, tapered washers (not shown) and the nut 5 is pressed against the clip. In this case, the pressing force from the nut down is 3 tons

Упорная скоба работает следующим образом. При прохождении подвижного состава при скруглении пути рельс воспринимает вертикальные силы и горизонтальные поперечные силы. На упорную скобу начинает действовать горизонтальное усилие, которое передается на скос опорного углубления U-образной формы на железобетонной шпале. Для предотвращения выскакивания верх при больших нагрузках упорная скоба используется без эластичной прокладки и выполнена из пластика, а для увеличения допустимой удельной нагрузки прижатия упорной скобы к шпале предусмотрены два симметричных выступа 9 с углублениями 10. Испытания на стенде подтвердили правильность этого подхода, при этом упорная скоба из стеклонаполненного полиамида имела такую же выработку места касания подошвы рельса с вертикальным выступом 6, как и стальная упорная скоба.The thrust bracket works as follows. When passing the rolling stock with a rounding of the path, the rail perceives vertical forces and horizontal lateral forces. A horizontal force begins to act on the thrust bracket, which is transmitted to the bevel of the support recess of the U-shape on the reinforced concrete sleepers. To prevent the top from jumping out under heavy loads, the thrust bracket is used without an elastic gasket and is made of plastic, and to increase the allowable specific load of pressing the thrust bracket to the railroad tie, two symmetrical projections 9 with recesses 10 are provided. Bench tests confirmed the correctness of this approach, while the thrust bracket made of glass-filled polyamide had the same output of the contact point of the rail sole with a vertical protrusion 6, as did the steel thrust bracket.

Выполнение упорной скобы из пластика имеет ряд преимуществ: во-первых. отпадает необходимость во второй детали, а значит, нет необходимости в изготовлении эластичной прокладки, в ее транспортировке и эксплуатации, что значительно сокращает транспортные расходы и расходы при монтаже и эксплуатации. Таким образом, в результате имеем уменьшение эксплуатационных расходов за счет снижения количества деталей вдвое и уменьшения их веса более чем в четыре раза (вес упорной скобы из пластика составляет 0,32 килограмма, а вес стальной упорной скобы равен 1,44 килограмма без прокладки) при их доставке и при проведении ремонтных работ, что позволяет значительно снизить транспортные расходы, а также упростить эксплуатацию рельсового скрепления, что важно при больших объемах работы на верхнем строении железнодорожного пути. Во-вторых, производство упорной скобы из пластика несложное, не требует импортного оборудования и может быть освоено предприятиями в различных регионах страны. В-третьих, затраты на сборку рельсового железнодорожного скрепления, текущее содержание пути и капитальный ремонт значительно меньше, чем при типовом скреплении ЖБР-65. Таким образом, решается задача повышения эксплуатационных характеристик упорной скобы, уменьшения затрат на ее производство и эксплуатацию и обеспечения надежности работы упорного железнодорожного скрепления рельсов.The implementation of a stubborn staple made of plastic has several advantages: firstly. there is no need for a second part, which means that there is no need to manufacture an elastic gasket, to transport and operate it, which significantly reduces transportation costs and installation and operation costs. Thus, as a result, we have reduced operating costs by halving the number of parts and reducing their weight by more than four times (the weight of the thrust bracket made of plastic is 0.32 kilograms, and the weight of the steel thrust bracket is 1.44 kilograms without laying) when their delivery and during repair work, which can significantly reduce transportation costs, as well as simplify the operation of rail fastening, which is important for large volumes of work on the upper structure of the railway track. Secondly, the production of stubborn staples made of plastic is simple, does not require imported equipment and can be mastered by enterprises in various regions of the country. Thirdly, the costs of assembling a rail rail fastener, the current track maintenance and overhaul are much less than with a typical ZhBR-65 fastening. Thus, the problem is solved of increasing the operational characteristics of the thrust bracket, reducing the cost of its production and operation and ensuring the reliability of the thrust rail fastening of rails.

Claims

1. A rectangular retaining bracket in the form of a plate bent at a corner, consisting of a horizontal flat central and two inner side and outer side parts adjacent to it and having a through hole in the horizontal flat central part and a vertical side in the inner side adjacent to the rail sole - vertical a protrusion located parallel to the bottom of the rail, in addition, having a concave section in transverse section on the outer side portion opposite to the inner side portion adjacent to the rail sole and U-shaped, and the edge of the outer side part is made with an inclined support flat surface, characterized in that on top of the horizontal flat central part from the vertical protrusion are made two symmetrical relative to the longitudinal axis, persistent brackets of the protrusion with recesses with the formation of flanges, while persistent the bracket is made of glass-filled polyamide.

2. The thrust bracket according to claim 1, characterized in that the height of the protrusions is one third of the diameter of the cross section of the clamping terminal and is 5 ÷ 6 mm

3. The thrust bracket according to claim 1, characterized in that the two protrusions with recesses repeat the shape of the inner part of the clamping terminal.

4. The thrust terminal according to claim 1, characterized in that the through hole has a platform elevated to the height of the protrusions.

5. The thrust bracket according to claim 1, characterized in that it is made of glass-filled polyamide with a weight filling of glass fiber in the range of 30 ÷ 50%.

6. The thrust bracket according to claim 1, characterized in that it is made of glass-filled polyamide with a weight filling of fiberglass within 30% and with the addition of 5% elastomer.

7. The thrust bracket according to claim 1, characterized in that there are undercuts on the bottom of the horizontal flat central part.