RU2405879C1

RU2405879C1 - Intermediate joint of rails

Info

Publication number: RU2405879C1
Application number: RU2009116995/11A
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Говоров (RU); Вадим Владимирович Говоров
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-12-10

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: proposed joint comprises thrust guide block arranged on each side of jointed rail, terminal and terminal bolt. Additionally, proposed joint comprises metal strap with two parallel flanges arranged on opposite sides of the rail at the angle to rail foot edges. Each thrust guide block represents a horizontal wedge. Wedge is mounted inside the angle so that its one working surface thrusts against strap flange and another surface thrusts against rail foot lateral side. Block has vertical wedge section at the point where the terminal rests upon guide block. Vertical wedge one surface thrusts against the terminal proper and other surface thrusts upon rail foot. Working surfaces of horizontal and vertical wedges converge in pairs on opposite ends of guide block. ^ EFFECT: adjustment of track width, track widening on curved section. ^ 3 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкциям прикрепления рельсов к железобетонным шпалам.The invention relates to the field of railway transport, and in particular to structures for attaching rails to reinforced concrete sleepers.

На сегодня актуальной проблемой представляется создание надежной конструкции рельсового скрепления на железобетонном основании, обеспечивающей возможность регулировки ширины колеи и устройства уширения колеи в кривых.Today, the creation of a reliable design of rail fastening on a reinforced concrete base, providing the ability to adjust the track width and the device for widening the track in curves, seems to be an urgent problem.

Известна конструкция промежуточного рельсового скрепления (ЕР №01081286, Е01В 21/02, опубл. 07.03.2001 г.), содержащая прижимной держатель с клеммами и опорную подкладку, закрепленную на железобетонной шпале на некотором удалении от клемм, присоединяющих концы двух швеллеров к подошве рельса. Варьируя длиной этих швеллеров, можно менять положение рельса относительно опорной подкладки. Однако само по себе удаление мест крепления швеллеров на шпале от клемм не позволяет обеспечивать надежное прижатие подошвы рельса к основанию. Расчет устойчивости рельса в кривых под воздействием горизонтальных сил на его головку показал, что при опрокидывании рельса вокруг кромки его подошвы напряжения изгиба в металлических полосах под рельсом и швеллерах прижимного держателя достигают предела текучести при нагрузках от колеса, не превышающих и половины их максимально вероятных значений.A known design of the intermediate rail fastening (EP No. 01081286, ЕВВ 21/02, published on March 7, 2001), comprising a clamp holder with terminals and a support lining mounted on a reinforced concrete sleeper at some distance from the terminals connecting the ends of two channels to the rail sole . Varying the length of these channels, you can change the position of the rail relative to the support lining. However, the mere removal of the mounting points of the channels on the rail from the terminals does not allow for reliable pressing of the rail sole to the base. The calculation of the stability of the rail in curves under the influence of horizontal forces on its head showed that when the rail rolls over the edge of its sole, the bending stresses in the metal strips under the rail and the channels of the pressure holder reach the yield strength at wheel loads not exceeding half their maximum probable values.

Таким образом, недостатком конструкции рассматриваемого промежуточного рельсового скрепления является то, что оно не обеспечивает надежной устойчивости рельса в кривых участках пути.Thus, the design drawback of the intermediate rail fastening under consideration is that it does not provide reliable rail stability in the curved sections of the track.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является промежуточное рельсовое скрепление (DЕ №19607339, Е01В 9/00, 27.02.1996 г.), содержащее с каждой стороны фиксируемого рельса упорную направляющую колодку, клемму и клеммный болт. Практика показала, что при прочих равных условиях, любой конструктивный элемент при работе на растяжение имеет более высокую несущую способность, чем при работе на изгиб. Поэтому конструкция прототипа более надежна по сравнению с аналогом.Closest to the proposed technical solution is an intermediate rail fastening (DE No. 19607339, EB 9/00, 02.27.1996), containing on each side of the fixed rail a thrust guide block, a terminal and a terminal bolt. Practice has shown that, ceteris paribus, any structural element when working in tension has a higher bearing capacity than when working in bending. Therefore, the design of the prototype is more reliable than the analogue.

Недостаток конструкции заключается в том, что она не в состоянии обеспечить уширения колеи в кривых участках пути.The disadvantage of the design is that it is not able to provide widening of the track in the curved sections of the track.

При работе над изобретением решалась задача создания конструкции промежуточного рельсового скрепления, обеспечивающего регулировку ширины колеи и ее уширение в кривых участках пути, уложенного на железобетонное основание.When working on the invention, the problem was solved of creating an intermediate rail fastening design, providing adjustment of the gauge and its broadening in the curved sections of the track laid on a reinforced concrete base.

Технический результат достигается тем, что в промежуточном рельсовом скреплении, содержащем с каждой стороны фиксируемого рельса упорную направляющую колодку, клемму и клеммный болт, содержится еще металлическая подкладка с двумя параллельными ребордами, расположенными по разные стороны рельса под углом к кромкам его подошвы, каждая упорная направляющая колодка выполнена в форме горизонтального клина, установленного внутри угла с упором одной его рабочей поверхности в реборду подкладки, другой - в боковую грань подошвы рельса, и в месте опирания клеммы на направляющую колодку снабжена участком, выполненным в виде вертикального клина с упором одной его рабочей поверхности в саму клемму, другой - в подошву рельса, а рабочие поверхности горизонтального и вертикального клиньев попарно сходятся в направлениях взаимно противоположных концов упорной направляющей колодки.The technical result is achieved by the fact that in the intermediate rail fastener containing on each side of the fixed rail a thrust guide block, a terminal and a terminal bolt, there is also a metal lining with two parallel flanges located on opposite sides of the rail at an angle to the edges of its sole, each thrust guide the block is made in the form of a horizontal wedge installed inside the corner with the emphasis of one of its working surfaces in the lining flange, the other in the side face of the rail sole, and in the month e terminal bearing on the guide block is provided with a portion formed as a wedge with vertical focusing one of its working surface in the terminal itself, the other - a rail foot and the working surface of the horizontal and vertical convergent wedge pairs in directions mutually opposing abutment ends of the guide pads.

Суть предлагаемого технического решения раскрывается с помощью чертежей:The essence of the proposed technical solution is revealed using the drawings:

Фиг.1. Общий вид промежуточного рельсового скрепления.Figure 1. General view of the intermediate rail fastening.

Фиг.2. Работа предлагаемого устройства.Figure 2. The work of the proposed device.

Фиг.3. Вид упорной направляющей колодки в аксиометрии.Figure 3. Type of thrust guide block in axiometry.

Промежуточное рельсовое скрепление содержит с каждой стороны фиксируемого рельса 1 (фиг.1) упорную направляющую колодку 2, клемму 3, клеммный болт 4 и металлическую подкладку 5 с двумя параллельными ребордами 6, расположенными по разные стороны рельса 1 под углом α к боковой грани 7 подошвы 8 рельса 1. Каждая упорная направляющая колодка 2 выполнена в форме горизонтального клина, установленного внутри этого угла α с упором одной своей рабочей поверхностью в реборду 6 подкладки 5, другой - в боковую грань 7 подошвы 8 рельса 1, и сверху прижата клеммой 3 к подошве 8 фиксируемого рельса 1 на участке колодки 3, выполненном в виде вертикального клина под углом β.The intermediate rail fastening contains on each side of the fixed rail 1 (Fig. 1) a thrust guide block 2, a terminal 3, a terminal bolt 4 and a metal lining 5 with two parallel flanges 6 located on different sides of the rail 1 at an angle α to the side edge 7 of the sole 8 of rail 1. Each thrust guide block 2 is made in the form of a horizontal wedge installed inside this angle α with the emphasis of one of its working surfaces in the flange 6 of the lining 5, the other in the side face 7 of the sole 8 of rail 1, and is pressed against the top by a terminal 3 to the sole 8 of the fixed rail 1 in the area of the block 3, made in the form of a vertical wedge at an angle β.

Основным существенным отличием предлагаемого рельсового скрепления от скреплений традиционных конструкций является наличие в нем упорной направляющей колодки 2, выполненной в виде двойного клина. Ниже приводится описание средств и методов, с помощью которых можно осуществить работоспособную конструкцию заявляемого технического решения. Как показано на фиг.3 штрихпунктирными линиями, сама колодка 2 изготавливается из отрезка стального уголка. Общеизвестными методами обработки металла горизонтальная полка 11 выполняется в форме клина 12 (далее по тексту - горизонтальный клин) с углом α, у которого рабочая поверхность 13 предназначается для взаимодействия с боковой гранью 7 подошвы 8 рельса 1, а поверхность 14 - для взаимодействия с ребордой 6 подкладки 5. Вертикальной полке 15 также придается форма клина 16 (далее вертикальный клин), у которого нижняя рабочая поверхность 17 предназначена для контакта с подошвой 8 рельса 1, а верхняя 18 наклонена к горизонту под углом β и снабжена участком длиной L, выполненным в форме паза 19 для взаимодействия с клеммой 3, как это показано на фиг.2. Длина участка L зависит от размера клеммы 3 и диапазона изменения ширины колеи, на который рассчитано данное скрепление. В частном случае (см. фиг.2), паз может распространяться на всю длину направляющей колодки 2. Рабочие поверхности горизонтального 12 и вертикального 16 клиньев сходятся в направлениях взаимно противоположных концов упорной направляющей колодки 2: расстояния между рабочими поверхностями 13 и 14 горизонтального клина 12 уменьшаются по мере передвижения от правого конца 20 упорной направляющей колодки 2 к левому 21, а у вертикального клина 16 - наоборот - уменьшение расстояний между рабочими поверхностями 17 и 18 происходит в направлении от левого конца 21 колодки 2 к правому 20. Такое расположение рабочих поверхностей клиньев 12 и 16 позволяет использовать принцип взаимного противодействия двух клиновых соединений для обеспечения неподвижного положения колодки 2 в конструктивном узле скрепления. Для реализации данного принципа сборка узла должна выполняться в следующем порядке. Для обеспечения проектной ширины колеи при зашивке пути сначала рельс 1 с помощью лома сдвигается по шаблону в нужное положение на подкладке 5 и удерживается в этой позиции, пока с двух сторон его подошвы 8 не будут вдвинуты до отказа направляющие колодки 2, которые должны заклинить подошву 8 между ребордами 6 подкладки 5. Чтобы зафиксировать каждую колодку 2 в этом положении, в работу включается вертикальный клин 16. Именно через этот вертикальный клин 16 предается вертикальная сила от клеммы 3, прижимающей подошву 8 рельса 1 к основанию. После закрепления клеммы 3 закладным болтом 4 на наклонной поверхности ее контакта с вертикальным клином 16 возникает горизонтальная составляющая сила затяжки закладного болта 4, предотвращающая ослабление горизонтального клина 12, от которого зависит стабильность ширины колеи.The main significant difference of the proposed rail fasteners from fasteners of traditional designs is the presence in it of a persistent guide block 2, made in the form of a double wedge. The following is a description of the means and methods with which you can implement a workable design of the proposed technical solution. As shown in FIG. 3 by dash-dotted lines, the block 2 itself is made of a piece of steel corner. By well-known metal processing methods, the horizontal shelf 11 is made in the form of a wedge 12 (hereinafter referred to as a horizontal wedge) with an angle α at which the working surface 13 is intended to interact with the side face 7 of the sole 8 of the rail 1, and the surface 14 is for interaction with the flange 6 lining 5. The vertical shelf 15 is also given the shape of a wedge 16 (hereinafter referred to as a vertical wedge), in which the lower working surface 17 is designed to contact the sole 8 of the rail 1, and the upper 18 is inclined to the horizon at an angle β and provided with a length oh L, formed in the shape of the groove 19 to communicate with the terminal 3, as shown in Figure 2. The length of the section L depends on the size of the terminal 3 and the range of the gauge for which this bond is designed. In the particular case (see figure 2), the groove can extend over the entire length of the guide block 2. The working surfaces of the horizontal 12 and vertical 16 wedges converge in the directions of the mutually opposite ends of the thrust guide block 2: the distances between the working surfaces 13 and 14 of the horizontal wedge 12 decrease as you move from the right end 20 of the thrust guide block 2 to the left 21, and for a vertical wedge 16, on the contrary, the distance between the working surfaces 17 and 18 decreases in the direction from the left end 21 pads 2 to the right 20. This arrangement of the working surfaces of the wedges 12 and 16 allows you to use the principle of mutual opposition of two wedge connections to ensure a fixed position of the pads 2 in the structural unit of fastening. To implement this principle, the assembly of the node must be performed in the following order. To ensure the design gauge when suturing the track, first, using the crowbar, the rail 1 is moved according to the template to the desired position on the lining 5 and held in this position until the guiding pads 2, which should jam the sole 8, are pushed to the sides on both sides of the sole 8 between the flanges 6 of the lining 5. To fix each block 2 in this position, a vertical wedge 16 is turned on. It is through this vertical wedge 16 that the vertical force is transmitted from the terminal 3, which presses the sole 8 of the rail 1 to the base. After the terminal 3 is fixed with a bolt 4 on an inclined surface of its contact with a vertical wedge 16, a horizontal component of the tightening force of the bolt 4 arises, preventing the horizontal wedge 12 from loosening, on which the track width stability depends.

Нам не известны конструкции промежуточного рельсового скрепления, обеспечивающие плавное изменение и закрепление колеи на железобетонном основании посредством элемента, выполненного в форме двойного клина, каким является направляющая колодка 2.We are not aware of the designs of the intermediate rail fastening, providing a smooth change and fastening of the track on a reinforced concrete base by means of an element made in the form of a double wedge, which is a guide block 2.

Место, занимаемое упоркой направляющей колодкой 2 и ее горизонтального клина 12 между ребордой 6 и подошвой 8 рельса 1, однозначно определяет положение этого рельса 1 и, в конечном счете, ширину колеи. Меняя место упорной направляющей колодки в клине 12, мы можем менять ширину колеи. А действие вертикального клина под углом β направлено на предотвращение «выдавливания» горизонтального клина и фиксации его положения. Для этого рабочие поверхности горизонтального клина 12 и вертикального клина 16 попарно сходятся в направлениях взаимно противоположных концов упорной направляющей колодки 2.The place occupied by the stop guide block 2 and its horizontal wedge 12 between the flange 6 and the sole 8 of the rail 1, uniquely determines the position of this rail 1 and, ultimately, the gauge. By changing the place of the persistent guide block in the wedge 12, we can change the track width. And the action of the vertical wedge at an angle β is aimed at preventing the "squeezing out" of the horizontal wedge and fixing its position. For this, the working surfaces of the horizontal wedge 12 and the vertical wedge 16 converge in pairs in the directions of the mutually opposite ends of the thrust guide block 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На прямых участках пути, не требующих уширения колеи, упорные направляющие колодки 2 располагаются по серединам подкладок, как это показано на схеме фиг.2а. На участках, укладываемых с уширением колеи (например, в кривых малых радиусов), направляющие упорные колодки устанавливаются по схеме фиг.2б,а для уменьшения колеи по схеме 2в. При этом подкладка 5, ее реборды 6 и закладные болты 4 по обе стороны рельса 1 остаются на своих местах. Клемма 3 при сдвижке направляющей колодки 3 вдоль рельса 1 перемещается относительно закладного болта 4 по перпендикуляру к оси рельса. Поэтому отверстие 9 в клемме 3 под болт 4 выполнено не круглым, а вытянутым в направлении этих перемещений. Таким образом, меняя взаимное положение направляющих колодок, мы обеспечиваем плавную регулировку ширины колеи на железобетонных шпалах практически в любых необходимых пределах. А затяжка клеммного болта 4 не только надежно прижимает подошву рельса к подкладке, но и предотвращает ослабление горизонтального клинового крепления, от которого зависит стабильность положения рельсовых ниток в плане и сохранение ширины колеи в нормативных пределах.On straight sections of the track that do not require widening of the track, the thrust guide pads 2 are located in the middle of the linings, as shown in the diagram of figa. In areas laid with widening of the track (for example, in curves of small radii), guide thrust blocks are installed according to the scheme of fig.2b, and to reduce the track according to scheme 2c. In this case, the lining 5, its flanges 6 and the embedded bolts 4 on both sides of the rail 1 remain in place. Terminal 3 when shifting the guide block 3 along the rail 1 moves relative to the embedded bolt 4 along the perpendicular to the axis of the rail. Therefore, the hole 9 in the terminal 3 for the bolt 4 is made not round, but elongated in the direction of these movements. Thus, changing the mutual position of the guide blocks, we provide a smooth adjustment of the gauge on reinforced concrete sleepers in almost any required range. And the tightening of the terminal bolt 4 not only reliably presses the rail sole to the lining, but also prevents the horizontal wedge fastening, on which the stability of the position of the rail threads in the plan and the preservation of the track width within the regulatory limits depends.

Claims

An intermediate rail fastener containing on each side of the fixed rail a thrust guide block, a terminal and a terminal bolt, characterized in that it contains a metal lining with two parallel flanges located on opposite sides of the rail at an angle to the edges of its sole, each thrust guide block is made in the shape of a horizontal wedge installed inside the corner with the emphasis of one of its working surfaces in the lining flange, the other in the side face of the rail sole, and at the point of terminal support The ablating block is equipped with a section made in the form of a vertical wedge with one of its working surfaces resting on the terminal itself, the other on the rail base, and the working surfaces of the horizontal and vertical wedges converge in pairs in the directions of mutually opposite ends of the thrust guide block.