RU2434984C2

RU2434984C2 - Rail joint

Info

Publication number: RU2434984C2
Application number: RU2010105841/11A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Петрович Сычев (RU); Вячеслав Петрович Сычев; Михаил Владимирович Михович (RU); Михаил Владимирович Михович
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-11-27
Also published as: RU2010105841A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: rail joint comprises a spring terminal installed on a sleeper or on an under-rail base and interacting with a rail foot, and a nut screwed onto an anchor installed in the sleeper or in the under-rail base. There is a bracket with a hole and a clamping washer installed onto the spring terminal. The bracket hole is made with a facet. The surface of the clamping orifice at the side of the bracket is made as spherical for interaction with the conical surface of the bracket facet.

EFFECT: reduced wear and preservation of a normative value of rail pressure force to the base or the sleeper due to reduction of the contact area of interacting surfaces of joint elements.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройству верхнего строения железнодорожного пути, в частности к устройству прикрепления рельса к его основанию или шпале.The invention relates to a device for the upper structure of a railway track, in particular to a device for attaching a rail to its base or railroad tie.

Известно рельсовое скрепление, содержащее закрепленную на подрельсовом основании подкладку, взаимодействующую с рельсом пружинную прутковую клемму, на которой установлена скоба, поджатая гайкой анкера, смонтированного в подрельсовом основании (см. DE 1149038 B, 22.05.1963).A rail fastening is known, comprising a lining fixed to the rail base, interacting with the rail by a spring bar terminal on which a bracket is mounted, preloaded by the nut of the anchor mounted in the rail base (see DE 1149038 B, 05.22.1963).

Недостатком этого рельсового скрепления является малый упругий ход под воздействием рабочих нагрузок и быстрый износ гайки и скобы.The disadvantage of this rail fastening is a small elastic stroke under the influence of workloads and rapid wear of the nut and bracket.

Наиболее близким к заявленному является рельсовое скрепление для пути, содержащее подрельсовую прокладку, анкер с шайбой и гайкой, пружинную клемму и скобу (см. RU 2185471 C2, 20.07.2002).Closest to the claimed is a rail fastening for the track, containing a rail gasket, an anchor with a washer and nut, a spring terminal and a bracket (see RU 2185471 C2, 07.20.2002).

Недостатком известного рельсового скрепления является большой износ скобы и шайбы, вследствие чего ослабляется крепление рельса.A disadvantage of the known rail fastening is the large wear of the bracket and washer, as a result of which the rail fastening is weakened.

Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение износа и сохранение нормативного значения усилия поджатия рельса к основанию или шпале за счет уменьшения площади касания взаимодействующих поверхностей элементов крепления.The technical result of the claimed invention is to reduce wear and preserve the standard value of the effort of preloading the rail to the base or sleepers by reducing the contact area of the interacting surfaces of the fastening elements.

Предлагаемое рельсовое скрепление содержит установленную на шпале или подрельсовом основании и взаимодействующую с подошвой рельса пружинную клемму, на которую установлена скоба с отверстием и прижимная шайба, и гайку, навинченную на анкер, установленный в шпале или рельсовом основании, причем отверстие скобы выполнено с фаской, а поверхность прижимной шайбы со стороны скобы выполнена сферической для взаимодействия с конической поверхностью фаски скобы.The proposed rail fastening comprises a spring terminal mounted on a tie or rail base and interacting with the rail sole, on which a bracket with a hole and a clamping washer are installed, and a nut screwed onto an anchor installed in the tie or rail base, and the bracket hole is made with chamfer, and the surface of the clamping washer on the side of the bracket is made spherical to interact with the conical surface of the chamfer of the bracket.

Образующая конической поверхности фаски наклонена к оси отверстия под углом от 30° до 60°.The generatrix of the conical surface of the chamfer is inclined to the axis of the hole at an angle from 30 ° to 60 °.

Твердость материала шайбы выше, чем твердость материала скобы.The hardness of the washer material is higher than the hardness of the bracket material.

На чертеже изображено рельсовое скрепление.The drawing shows a rail fastening.

Рельсовое скрепление для рельса, установленного на подкладке шпалы или подрельсового основания, содержит анкер 1, установленный в отверстии шпалы или рельсового основания и пружинную клемму 2, взаимодействующую с подошвой рельса и подкладкой. На пружинной клемме 2 установлена скоба 3, выполненная с пазами на нижней поверхности под ветви пружинной клеммы 2 и отверстием под анкер, и прижимная шайба 5, поджатые гайкой 4, навинченной на анкер 1, пропущенный через отверстие скобы 3. Отверстие скобы выполнено с фаской. Нижняя поверхность прижимной шайбы 5 со стороны скобы выполнена сферической для взаимодействия с конической поверхностью фаски скобы 3. Отверстие скобы и/или фаска в горизонтальной плоскости может иметь форму окружности. Наиболее оптимально, если диаметр отверстия в скобе в 1,5 раза больше, чем диаметр шурупа. Наружный диаметр шайбы 5 должен быть больше, чем диаметр отверстия в скобе 3, таким образом, чтобы сферическая поверхность шайбы 5 соприкасалась с фаской, при этом соприкосновение сферической поверхности шайбы с фаской должно проходить по линии окружности внутри фаски, ниже ее верхней кромки. Предпочтительнее соприкосновение сферической поверхность шайбы 5 с фаской отверстия на глубине, равной половине высоты фаски или в середине фаски. Таким образом, поперечная сила будет погашена за счет того, что контакт между шайбой и анкером происходит по линии окружности шайбы и фаски.The rail fastening for the rail mounted on the lining of the sleepers or rail base includes an anchor 1 mounted in the hole of the sleepers or rail base and a spring clip 2 interacting with the rail sole and the lining. A bracket 3 is installed on the spring terminal 2, made with grooves on the lower surface under the branches of the spring terminal 2 and the hole for the anchor, and a clamping washer 5, pressed by the nut 4 screwed on the anchor 1, passed through the hole of the bracket 3. The hole of the bracket is made with a bevel. The lower surface of the clamping washer 5 from the side of the bracket is made spherical to interact with the conical surface of the chamfer of the bracket 3. The hole of the bracket and / or chamfer in the horizontal plane may have a circle shape. It is most optimal if the diameter of the hole in the bracket is 1.5 times larger than the diameter of the screw. The outer diameter of the washer 5 should be larger than the diameter of the hole in the bracket 3, so that the spherical surface of the washer 5 is in contact with the chamfer, while the contact of the spherical surface of the washer with the chamfer should go along a circle line inside the chamfer, below its upper edge. Preferred contact of the spherical surface of the washer 5 with the chamfer hole at a depth equal to half the height of the chamfer or in the middle of the chamfer. Thus, the shear force will be extinguished due to the fact that the contact between the washer and the anchor occurs along the circle of the washer and the chamfer.

Фаска выполнена конической с углом наклона образующей к оси от 30° до 60°.The chamfer is made conical with an angle of inclination of the generatrix to the axis from 30 ° to 60 °.

Крепление рельса осуществляют следующим образом. На шпалу или железобетонное подрельсовое основание укладывают подкладки, в отверстия которых вводят анкеры 1, выполненные в виде болтов или шпилек, с размещенными на них пружинными клеммами 2, скобами 3, прижимными шайбами 5 и гайками 4. На прокладки устанавливают рельс, пружинные клеммы 2 располагают на верхних гранях подошвы рельса и гайками 4 закрепляют клеммы на подкладке, закрепляя таким образом рельс на шпале или подрельсовом основании.Rail mounting is as follows. On the railroad tie or reinforced concrete rail base, pads are laid, in the holes of which anchors 1 are introduced, made in the form of bolts or studs, with spring terminals 2, brackets 3, clamping washers 5 and nuts 4 placed on them. Rail is installed on the gaskets, spring terminals 2 are placed on the upper faces of the rail sole and nuts 4, fix the terminals on the lining, thereby securing the rail to the railroad tie or rail base.

Пружинная клемма 2 обеспечивает большой упругий ход рельса за счет деформаций изгиба и кручения пруткового материала, из которого изготовлена пружинная клемма 2. При движении поезда на верхнее строение пути действуют вертикальные и поперечные силы. В частности анкер путевого скрепления подвержен осевой нагрузке в основном от вертикальных сил и поперечной нагрузки, действующей на его срез. От действия этих нагрузок происходит износ прокладок, скобы и шайбы, причем форма износа, как показывает опыт эксплуатации скреплений, - в виде паза, направленного поперек оси пути. От действия поперечной нагрузки также происходит трение поверхностей скобы и анкера и их истончение, что приводит к ослаблению крепления рельса к шпале.The spring terminal 2 provides a large elastic rail travel due to bending and torsion of the rod material from which the spring terminal 2 is made. When the train moves to the upper track structure, vertical and transverse forces act. In particular, the track anchor is subject to axial load mainly from vertical forces and the transverse load acting on its slice. The action of these loads results in wear of the gaskets, staples and washers, and the form of wear, as shown by the experience of operating fasteners, is in the form of a groove directed across the axis of the track. The transverse load also causes friction of the surfaces of the bracket and anchor and their thinning, which leads to a weakening of the fastening of the rail to the railroad tie.

В процессе эксплуатации скрепления будет происходить износ скобы таким образом, что на фаске образуется сферическая поверхность, копирующая сферическую поверхность шайбы. По мере износа поверхность контакта увеличивается и износ стабилизируется, а напряжения в скреплении уменьшаются. Для того чтобы приработка поверхностей проходила быстрее, твердость материала шайбы должна быть выше, чем твердость материала скобы. Можно изготовить соприкасающиеся поверхности скобы и шайбы сферическими с одинаковым радиусом. Однако на практике изготовить две сферические поверхности с одинаковым радиусом сложно и дорого. При этом практически поверхности будут соприкасаться по линии, в идеальном варианте по окружности. Только в процессе приработки место контакта станет сферической поверхностью, причем приработка будет проходить труднее, чем в случае, когда одна из поверхностей будет плоской. Таким образом, технологичнее в части изготовления и последующей приработки поверхностей все же одну из поверхностей отверстия изготавливать сферической, а вторую конической.During the operation of the bond, the bracket will wear in such a way that a spherical surface is formed on the chamfer, copying the spherical surface of the washer. As wear increases, the contact surface increases and wear stabilizes, and bond stresses decrease. In order for the running-in of surfaces to pass faster, the hardness of the material of the washer should be higher than the hardness of the material of the bracket. You can make the contacting surface of the bracket and washer spherical with the same radius. However, in practice, manufacturing two spherical surfaces with the same radius is difficult and expensive. In this case, practically the surfaces will touch in a line, ideally around the circumference. Only in the process of running-in the contact point will become a spherical surface, and running-in will be more difficult than in the case when one of the surfaces is flat. Thus, in terms of manufacturing and subsequent running-in of surfaces, it is more technologically advanced to make one of the surface of the hole spherical and the second conical.

Claims

1. A rail fastener comprising a spring terminal mounted on a rail or rail base and interacting with the rail sole on which a bracket with a hole and a pressure washer are mounted, and a nut screwed on an anchor installed in the rail or rail base, characterized in that the bracket hole made with a chamfer, and the surface of the clamping washer on the side of the bracket is made spherical to interact with the conical surface of the chamfer of the bracket.

2. Rail fastening according to claim 1, characterized in that the generatrix of the conical surface of the chamfer is inclined to the axis of the hole at an angle of 30 to 60 °.

3. Rail fastening according to claim 1, characterized in that the hardness of the washer material is higher than the hardness of the bracket material.