RU2685491C1 - Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track - Google Patents
Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685491C1 RU2685491C1 RU2018122907A RU2018122907A RU2685491C1 RU 2685491 C1 RU2685491 C1 RU 2685491C1 RU 2018122907 A RU2018122907 A RU 2018122907A RU 2018122907 A RU2018122907 A RU 2018122907A RU 2685491 C1 RU2685491 C1 RU 2685491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rails
- rail
- temperature
- gap
- fixed
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 abstract description 7
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 235000019788 craving Nutrition 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000009999 naoan Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B11/00—Rail joints
- E01B11/02—Dismountable rail joints
- E01B11/20—Dismountable rail joints with gap-bridging
- E01B11/32—Dismountable rail joints with gap-bridging by separate parts, Inserts bridging both rail heads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к рельсовым стыкам скоростных магистралей, содержащих блок компенсации температурных перемещении длинных плетей и нитей без стыкового пути, состыкованные с зазором рельсы, боковые накладки, болтовые соединения, вкладыши.The invention relates to railway transport, in particular, to rail junctions of high-speed highways, containing a block for compensating the temperature movement of long rods and threads without a joint path, rails joined to the gap, side plates, bolted joints, liners.
Известно стыковое соединение, содержащее удлиненную стыковую накладку, закрепленную на ней стыковую вставку с зазорами с обеих сторон между торцами рельсов и стыковой вставкой [1].A butt joint is known, containing an elongated butt strip, a butt insert fixed on it with gaps on both sides between the ends of the rails and the butt insert [1].
Недостатком стыкового соединения являются ограниченные возможности компенсации многокилометровых без стыковых рельсовых нитей и плетей, поскольку величина компенсируемого зазора в стыке только удваивается при значительно больших температурных деформациях длинных рельсовых плетей и нитей.The disadvantage of the butt joint is the limited possibility of compensating for many kilometers without butt rail threads and lashes, since the size of the compensated gap at the junction only doubles with significantly larger thermal deformations of the long rail lashes and threads.
Известен блок компенсации рельсового стыка железнодорожного пути, принятый за прототип, содержащий состыкованные с зазором рельсы, торцы которых симметричны относительно линии стыковки, косо срезаны под углом 60°, соединены болтовыми накладками с установленными в зазоре вкладышами, которые закреплены с возможностью их возвратно-поступательного движения относительно угла среза рельсов с приводом от кинематической шарнирно-рычажной системы [2].Known block compensation rail junction, adopted for the prototype, containing joined with a gap rails, the ends of which are symmetrical relative to the junction line, obliquely cut at an angle of 60 °, connected by bolted plates installed in the gap liners that are fixed with the possibility of reciprocating motion relative to the angle of the rails with a drive from the kinematic hinge-lever system [2].
Недостатком прототипа являются сложная кинематическая цепь, включающая набор малогабаритных деталей, снижающих надежность и безопасность эксплуатации подвижного состава.The disadvantage of the prototype are complex kinematic chain, including a set of small parts, reducing the reliability and safety of operation of the rolling stock.
Другим недостатком является ограниченные возможности размеров компенсации и незначительная длина между блоками компенсации стыков (до 33 метров), обеспечивающая непрерывность рельсовой нити.Another disadvantage is the limited size of compensation and the small length between the compensation blocks of the joints (up to 33 meters), ensuring the continuity of the rail thread.
Общим недостатком многих технических решений рассматриваемого направления является необходимость устранения последствий, возникающих от удара колес о рельсы в зоне стыков, вызывающих разрушение головки, усталостное выкрашивание шеек, угон, увод, разрыв рельсов, износ пути и колес, снижение тяги поездов, а не устранение причин их появления.A common drawback of many technical solutions of the direction in question is the need to eliminate the consequences arising from the impact of wheels on rails in the area of joints causing head destruction, fatigue neck chipping, hijacking, withdrawal, rail breaking, track and wheel wear, reduction of train traction, and not elimination of causes. their appearance.
Основными же причинами разрушения стыковых соединений является недостаточность костыльных, погонных, стыковых сопротивлений, необходимость частого размещения уравнительных пролетов, неоднократная сезонная замена укороченных и удлиненных рельсов, перезакрепление, регулировка зазоров, постоянный контроль за их состоянием и содержание огромного штата обслуживающего персонала по всей сети дорог [3, 4].The main reasons for the destruction of butt joints are the lack of crutches, running, butt resistances, the need for frequent placement of equalization spans, repeated seasonal replacement of shortened and elongated rails, re-fastening, adjustment of gaps, constant monitoring of their condition and the maintenance of a huge staff of service personnel throughout the network of roads [ 3, 4].
Целью изобретения является автоматическое устранение влияния зазоров на переходных участках бесстыкового рельсового пути на динамику движения подвижного состава, уменьшение потерь на тягу, вероятности угона, выброса пути, разрыва рельсов, уменьшения, ударных нагрузок в стыках, износа колес и рельсов.The aim of the invention is the automatic elimination of the influence of gaps in the transitional areas of the continuous rail track on the movement dynamics of rolling stock, reduction of losses for cravings, the likelihood of theft, release of the track, rupture of rails, reduction of shock loads in the joints, wear of wheels and rails.
Указанная цель достигается использованием способа автоматической компенсации температурных перемещений бесстыкового рельсового пути, включающего рельсовые нити, блоки компенсации стыковых зазоров, уравнительные пролеты, болтовые соединения, шпалы, скрепления, отличающийся тем, что в вырезку рельсовых нитей с обеих сторон и торцов вваривают навстречу друг другу остряковые рельсы с углом рабочих граней от 2 до 30°, которые направляют на внешнюю сторону пути, а велечину зазора между остриями устанавливают в пределах от 1 до 500 мм, в зависимости от угла и длины остряковых рельс, температуры окружающей среды на момент монтажа и ее колебаний, длины бесстыковых нитей, величины компенсируемых зазоров, а на остряковые рельсы на уровне поверхности катания устанавливают с перекрытием длины вырезки, сдвоенную симметричную остряковую платформу с ответной формой прилегающих рабочих граней, при этом остряковые рельсы закрепляют неподвижно на шпальной решетке с возможностью осевого перемещения, а остряковую платформу фиксируют от осевых перемещений пружинными упорами, которые вваривают в неподвижно закрепленный с наружной стороны пути на шпальной решетке рельсовый уголок обеспечивают, при этом ее возвратно-поступательное поперечное перемещение с постоянным прижатием рабочих граней к рабочим граням остряковых рельсов при их расклинивающем действии от температурных перемещений, а при компенсации осевых зазоров более 100-300 мм на остряковой платформе выполняют вырезку части поверхности выходящей за пределы внутренней рабочей грани рельсов, препятствующей прохождению гребней колес, а при увеличении компенсируемых зазоров более 300-500 мм в указанную вырезку устанавливают и закрепляют сезонные вставки, закрывают образующееся не закрытое пространство на поверхности катания, размеры которого определяют по величине угла остряковых рельс, сезонных температурных перемещений, а при компенсации зазоров более 500 мм, в начале сезонного понижения температуры в отрицательную область, в пролетах рельсовых нитей перед сварными швами остряковых рельс устанавливают удлиненные уравнительные рельсы выбирают, при этом полностью зазор между торцами остряковых рельсов, а при повышении температуры в положительную область устанавливают укороченные рельсы с максимальным зазором между торцами до 500 мм, увеличивают при этом возможности температурной компенсации бесстыковьтх рельсовых нитей и плетей в неограниченном диапазоне изменения температур, длины пути и величины зазоров.This goal is achieved by using the method of automatic compensation of temperature displacements of an intact rail track, including rail threads, butt gap compensation blocks, equalizing spans, bolted connections, sleepers, fasteners, characterized in that tongue-and-groove threads on both sides and ends are welded opposite one another against each other rails with the angle of working faces from 2 to 30 °, which are directed to the outer side of the track, and the height of the gap between the tips is set in the range from 1 to 500 mm, depending of the angle and length of the grooved rails, the ambient temperature at the time of installation and its oscillations, the length of the continuous butts, the magnitude of the compensated gaps, and the rails at the level of the rolling surface are set with the overlapping cutting length, a double symmetrical pointy platform with a response form of adjacent working faces , while witty rails are fixed motionless on the sleeper grid with the possibility of axial movement, and the wit platform is fixed from axial movements by spring stops, which are welded The rail corner is fixed in the fixed on the outside of the track on the sleeper grid, while its reciprocating transverse movement with constant pressing of the working faces to the working edges of the pointed rails when they are wedging from temperature movements, and when compensating for axial clearances of more than 100-300 mm on the tongue platform perform cutting of the part of the surface extending beyond the inner working edge of the rails, which prevents the passage of wheel flanges, and with the increase compensated the gaps of more than 300-500 mm in the specified cut set and fix the seasonal inserts, close the resulting unclosed space on the rolling surface, the dimensions of which are determined by the angle of the pointed rail, seasonal temperature displacements, and when compensating for gaps more than 500 mm, at the beginning of the seasonal decrease in temperature in the negative region, in the span of the rail threads in front of the welds of the grooved rails, elongated balancing rails are chosen, with the entire gap between the ends of the pointy rel In particular, shortened rails with a maximum gap between the ends of up to 500 mm are set in the positive area as the temperature rises, while the possibility of temperature compensation of the uncoupled rails and lashes increases in the unlimited range of temperature, path length and gap size.
Сокращения, принятые в описании изобретения: ОР - остряковый рельс; ОП - остряковая платформа.Abbreviations used in the description of the invention: OR - witty rail; OP - witty platform.
На фиг, 1 показан общий вид сбоку на блок компенсатора.Fig, 1 shows a general side view of the compensator block.
На фиг. 2 показан вид сверху на рельсовый путь.FIG. 2 shows a top view of the track.
На фиг. 3 показан разрез в сечении А-А.FIG. 3 shows a section in section A-A.
На фиг. 4 показана схема распределения осевых и поперечных зазоров при температурных перемещениях ОР и ОП (вид по стрелке А на правый рельс).FIG. 4 shows the distribution of axial and transverse gaps during temperature movements of the OP and OP (view along arrow A on the right rail).
На фиг. 5 показана схема заделки ОР и ОП относительно рельсошпальной решетки (вид по стрелке А на левый рельс).FIG. 5 shows the scheme of embedment of the OP and the OP with respect to the rail and tie grid (view along arrow A on the left rail).
На фиг. 6 показана врезка сезонных вставок в левую ОП.FIG. 6 shows the inset of seasonal inserts in the left OP.
На фиг 7 показан разрез В-В.Fig 7 shows a section bb.
Устройство для осуществления способа состоит из следующих основных деталей: рельсовая нить 1, сварной шов 2, контр-рельс 3, остряковый рельс (ОР) 4, остряковая платформа (ОП) 5, рельсовый уголок 6, пружинный упор 7 (фиг. 1, 2), тарельчатые пружины 8, гайка 9, подкладка 10, накладка 11. шпилька 12, закладные болты 13 (фиг. 3), сезонные вставки 14, 15, набор прокладок 16, крепежные болты 17, колесо 18 фиг. 6, уравнительный рельс 19, блок программного управления (БПУ) 20, блок стыкового компенсатора 21, датчика температуры окружающей среды и рельс 22, конечного переключателя 23, датчика движения и положения 24, тензометрического датчика напряжений 25 (фиг. 1, 2).The device for implementing the method consists of the following main parts:
Линия проводов 1 и 2 связывает датчик движения и положения с БПУ 20,A line of
3, 4 - конечный переключатель 23,3, 4 -
5, 6 - тензометрический датчик напряжений 25,5, 6 - strain
7, 8 - блок стыкового компенсатора 21,7, 8 -
9, 10 - датчик температуры рельсов,9, 10 - temperature sensor rails,
11, 12 - датчик температуры окружающей среды.11, 12 - ambient temperature sensor.
Посредством устройства способ осуществляется следующим образом. В вырезку бесстыкового рельсового пути 1 вваривают сварными швами 2 ОР 4 с обеих сторон пути остриями навстречу друг к другу, рабочие грани которых направляют на внешнюю сторону пути (фиг 2).Through the device, the method is as follows. In the cutting of the
ОР в зависимости от длины рельсовых нитей и величины компенсируемых зазоров выбираются в пределах всей гаммы углов ОР, выпускаемых промышленностью, от 2° до 30°.The OR depending on the length of the rail yarns and the size of the compensated gaps are selected within the whole range of the angles of the OR, produced by industry, from 2 ° to 30 °.
После сварки ОР 4 закрепляют на шпальной решетке неподвижно в поперечном направлении на подкладке 10 накладками 11 с затяжкой закладных болтов 13 (фиг. 3), сохраняя при этом возможность осевого перемещения с заниженным сдвиговым сопротивлением для избежания уводов пути в зоне блока компенсации. Схема закрепления ОР 4 показана на фиг. 3, 5.After welding,
С внутренней стороны рельсового пути устанавливают контррельсы 3 с усиками с перекрытием длины вырезки рельсовой нити 1 для обеспечения плавного входа и выхода колес подвижного состава в зону блока компенсатора (фиг. 2).From the inner side of the track, set the
С наружной стороны пути устанавливают рельсовый уголок 6, который закрепляют неподвижно в осевом и поперечном направлении на шпальной решетке. Схематично заделка уголка 6 показана на фиг. 2, 5. Для повышения жесткости крепления элементов компенсирующего блока устанавливается подкладка 10 (фиг. 3). Для более жесткой фиксации контррельсов, рельсового уголка, ОР возможна установка вместо подкладки 10 общего подрельсового основания, объединяющего в единое целое конструкцию компенсирующего блока.On the outer side of the track set
Сверху на ОР с обеих сторон пути устанавливают симметричную двухстороннюю ОП 5 (фиг. 2, 3), рабочие грани остряков которой, выполнены сопрягаемыми (эквидистантными) с рабочими гранями ОР 4. Утоненные концы ОП направлены противоположно друг от друга. Поверхность катания ОП при сопряжении с ОР формирует единый профиль катания с рельсами, который располагается на одном уровне с ними (фиг. 3). Ширина ОП (фиг. 5) вписывается в двойную ширину рельсов. Длина вдоль нити равняется сумме двух вваренных ОР с прибавленным компенсируемым зазором (фиг. 4, 5 линейный размер дан для остряковых рельсов 1/22). При установке остряковых рельс с другими углами размеры меняются. Пружины 8 пружинных упоров 7 прижимают рабочие грани ОП 5 к граням ОР 4 закрепленного неподвижно от поперечных перемещений на рельсощпальной решетке (рельсошпальная решетка условно не показана).On top of the OR, on both sides of the path, a symmetrical two-
При продольном перемещении и расположении торцов АС острия ОР 4 на нулевой линии 0-0 они обозначены буквами А0, С0 (фиг. 4, рис. а, б, с, d, е, а точка выходящая за внутреннюю рабочую грань рельс на линии О-О обозначена буквой Ап фиг. 4, рис. с, d, е. Положение точек Ап, А0, С0, (фиг. 4, рис c, d, e) и точки Е (фиг. 5) при поперечном смещении ОП обозначено буквами Ап', А'0, С'0, Е'. Смещение точки Ап в положение Ап' равно зазору С (фиг. 3, 5) и находится в пределах 1-10 мм при компенсации осевых зазоров до 500 мм при установке ОР 1/22. Колесо поз. 18 показывает относительное положение при входе его на ОР и далее на ОП (фиг. 4, 5, 6).When the longitudinal movement and location of the ends of the AU of the tip of the
ОП закрепляется неподвижно в осевом направлении за счет пружинных упоров 7, вваренных в отверстие неподвижно закрепленного на шпальной решетке рельсового уголка 6. В пружинных упорах размещены тарельчатые пружины 8 большой жесткости с регулируемым усилием прижатия гайкой 9 рабочих граней ОП к рабочим граням ОР (Фиг 3). Пружинные упоры 7 входят в кольцевые проточки на корпусе ОП 5, препятствуют ее осевому смещению, обеспечивая поперечное возвратно-поступательное перемещение.OP fixed motionless in the axial direction due to the spring stops 7, welded into the hole fixedly mounted on the rail grid
Центрирование тарельчатых пружин осуществляется по внутреннему диаметру на шпильке 12 относительно корпуса ОП ограничивающей совместно с корпусом пружинного упора возможность осевого перемещения. Шпилька 12 с пружинным возвратом является одновременно упором для переключения положения концевого переключателя 23 и подвижным элементом датчика движения 24.The centering of the disc springs is centered on the internal diameter of the
Усилия прижатия рабочих граней ОП к ОР регулируемое гайкой 9, определяются из условия обеспечения их неотрывного контакта. Движущей силой автоматических поперечных перемещений ОП по стрелке Б (фиг. 2), компенсирующих поперечные и осевые зазоры, являются осевые температурные перемещения рабочих граней ОР, движущихся по стрелке А. На сопряженных рабочих гранях реализуется расклинивающий эффект, сдвигающий ОП в поперечном направлении при удлинении рельсов в процессе нагрева и укорочении их при охлаждении (состояние осевых зазоров и перемещений ОР и ОП стрелками А и Б показано на схеме фиг. 4, рис. а).The efforts of pressing the working facets of the OP to the OR regulated by the
При укорочении рельсов (при достижении, максимальных отрицательных температур) ОР расходятся по стрелке А. ОП-мы размещенные с наружной стороны пути автоматически сближаются с обеих сторон по стрелке Б фиг. 2, 3 за счет усилий пружин 8, перекрывая осевые и поперечные зазоры в обеих рельсовых нитях, не нарушая контакта между рабочими гранями остряков и сплошность поверхности катания рельс. Перед торцами острия ОР при принятых исходных зазорах до 500 мм образуются поверхности, очерченные Δ AoAC, (фиг. 4. рис. b, с, д, е, Δ AoACCo, на рис. 4а (поверхности заштрихованы двойной штриховкой) с постоянным значением малого катета, равного толщине острия ОР (порядка 1-5 мм). По мере уменьшения зазора катет АС перемещается к нулевой линии, площадь Δ AAoC по мере роста температур заполняется ОР, постепенно уменьшаясь исчезает. Линия сопряжение рабочих граней ОР и ОП при этом смещается на внешнюю сторону пути на величину зазора С (фиг. 3, 4, рис. а).When the rails are shortened (when the maximum negative temperatures are reached), OR disagree along arrow A. OP-weights located on the outside of the track automatically approach each other along arrow B of FIG. 2, 3 due to the efforts of the
При компенсации зазоров более 300 мм на примере ОР 1/22 (вершина тупого угла ОП, точка Ап, она же пересечение рабочих граней) начинает выходить за пределами точки N за внутреннюю рабочую грань ОР, образуя перед точкой N Δ NAoAп (фиг. 4 с, д, е) перекрывая путь движению ребордам колесных пар, что требует удаления этой части металла. На фиг. 4 c,d,e показана площадь удаляемого металла Д NAoAп, обозначенная горизонтальной штриховкой. Все ссылки, размеры удаляемой площади приведенные в описании, зависят от геометрии используемых остряковых рельс, их длины, компенсируемых зазоров, показаны на примере использования ОР 1/22When compensating for gaps more than 300 mm using the example of OR 1/22 (the top of the obtuse angle OP, point An, it is also the intersection of the working faces), it starts to go beyond the point N beyond the internal working face OP, forming before the point N ∆ NAoAп (Fig. 4c , d, f) blocking the path to the movement of the flanges of the wheelsets, which requires the removal of this part of the metal. FIG. 4 c, d, e shows the area of the metal being removed, D NAoAn, indicated by horizontal shading. All references, the size of the removed area given in the description, depend on the geometry of the used ratchet rails, their length, compensated gaps, are shown on the example of the use of
При уменьшении компенсируемых зазоров ниже тачки N точки А и С займут положение Ao, Co, точка Ап сместится в точку Ап', а Co - в точку С'o (максимум смещения показан на фиг. 4е). Срезанная площадь Δ NAoAп при выходе точки N на линию О-О постепенно уменьшается, исчезая на нулевой лини, и занимает положение Δ NAп'C'о. фиг. 4е. Указанная площадь треугольника при движении ОП по стрелке Б остается не закрытой на поверхности катания (площадь обозначена наклонной штриховкой). Малый катет ее равен толщине острия ОР (1-5 мм).When reducing compensated gaps below the wheelbarrow N, points A and C will occupy position A o , C o , point An will shift to point An ', and C o - to point C' o (the maximum displacement is shown in Fig. 4e). Cut area NAoAp Δ at an output point N on the line O-O gradually decreases and disappears at the zero line, and occupies a position NAp'C Δ 'o. FIG. 4e. The specified area of the triangle when the OP moves along arrow B remains uncovered on the tread surface (the area is indicated by oblique hatching). Its small leg is equal to the thickness of the tip of the OP (1-5 mm).
При поперечных перемещениях ОП по стрелке Б фиг. 3, 4, связанных с температурным перемещением ОР по стрелке А и изменением осевого зазора (зазор С меняется от 10 до 1 мм, фиг. 3). На разрезе А-А показано сечение на ОР при положительных температурах при выбранном зазоре Е фиг. 2 до соприкосновения торцов ОР. Изменение зазора С в пределах 1-10 мм не оказывает влияния на прохождение колес по составной поверхности катания остряков ОР и ОП. Указанный зазор меняется при температурном движении ОР (фиг. 3, 4 по стрелке А, без нарушения контакта рабочих граней основной части ОР и ОП.With transverse movements of the OP along arrow B of FIG. 3, 4, associated with the temperature movement of the OR along the arrow A and the change in the axial clearance (the gap C varies from 10 to 1 mm, Fig. 3). Section A-A shows a section on the OR at positive temperatures with a selected gap E of FIG. 2 until the ends of the OR are in contact. Changing the gap C in the range of 1-10 mm does not affect the passage of the wheels along the composite tread surface of the points of the OR and OP. The specified gap varies with the temperature movement of the OR (Fig. 3, 4 along arrow A, without breaking contact of the working faces of the main part of the OR and the OP.
При осевых зазорах между рельсами длиной более 500 мм и минимальном уклоне серийно выпускаемого остряка, например, 1:22 необходимо ограничить допускаемые значения осевых и поперечных зазоров, остающихся не закрытыми (в местах отсутствия сплошного контакта между колесом и рельсом с площадью Δ NAп'C'o фиг. 4, рис. е), скорость движения, увеличить стыковые сопротивления уменьшающие величину локальной подвижки свободных концов стыкуемых рельсов. С этой целью возможна установка стыковых рельсовых соединений на подвижных концевых участках длиной 150-300 метров, оснащенных блоками стыковых компенсаторов 21 обеспечивающих автоматическое регулирование стыковых сопротивлений (заявка №.2017141329 от 27.11.2017, отд. №17).When axial gaps between rails with a length of more than 500 mm and a minimum slope of a commercially produced wag, for example, 1:22, it is necessary to limit the allowable values of axial and transverse gaps that remain unclosed (in places where there is no continuous contact between the wheel and the rail o Fig. 4, Fig. e), the speed of movement, increase butt resistances reducing the magnitude of the local movement of the free ends of the joined rails. For this purpose, it is possible to install butt rail connections on movable end sections 150-300 meters long, equipped with butt compensator blocks 21 providing automatic control of butt resistances (application no. 2017141329 of 11/27/2017, section 17).
В ординарном исполнении длина компенсируемых осевых зазоров находится в пределах до 500 мм. При поперечном ходе ОП (1-10 мм, зазор С фиг. 3, 4) возможна компенсация зазоров рельсовых нитей бесстыкового пути длинной в десятки километров.In the ordinary version, the length of the compensated axial clearances is up to 500 mm. With the transverse course of the OP (1-10 mm, gap C in Figs. 3, 4), it is possible to compensate for the gaps in rail yarns of a continuous path tens of kilometers long.
При необходимости компенсации зазоров более 300-500 мм возможно использование сезонных вставок 14, 15, закрепляемых винтами 17 к ОП (фиг. 6, 7), заполняющих пространство между гранями, образующееся с правой стороны ОР (наклонная штриховка, максимальная площадь Δ NAп'Cо, фиг. 4, рис. е). На разрезе В-В фиг. 6, 7 показана установка сезонной вставки 15.If it is necessary to compensate for clearances of more than 300-500 mm, it is possible to use
Геометрия вставок и их длина определяются предельным положением ОР 4 (фиг. 6), В пределах зазоров до 500 мм могут использоваться короткие сезонные вставки 15, более 500 мм - удлиненные сезонные вставки 14. При сезонных температурных перемещениях торцов ОР приближающихся к торцам вставок (зазора h фиг. 6) сезонная вставка заменяется. Колеса беспрепятственно проходят по поверхности ОП и вставок. Сечения 0-0, показывают границы допустимых температурных перемещений для соответствующей сезонной вставки.. При автоматизации датчик движения 24 и конечные переключатели 23 фиксирующие предельные положения ОП и ОР включают аварийный сигнал на замену вставок.The geometry of the inserts and their length are determined by the limit position of OR 4 (Fig. 6). Within seasonal gaps up to 500 mm, short
При необходимости компенсации осевых зазоров много более 500 мм (например, до и более метра) с сохранением предлагаемого способа компенсации необходимо использовать сезонные рельсовые вставки 19 фиг. 1. Для этого в пролетах между ближайшими стыками в рельсовую нить 1 перед сварными швами 2 (фиг. 2), при сезонном понижении температуры в отрицательную область устанавливают удлиненные рельсы 19 выбирая полностью осевой зазор Е между торцами ОР 4 (фиг. 1, 2). При сезонном переходе температуры в положительную область устанавливают укороченные рельсы с установкой максимального зазора Е до 500 мм, обеспечивая таким образом, не ограниченную температурную компенсацию в широком диапазоне температур и длин бесстыковых рельсовых нитей.If it is necessary to compensate for axial clearances much more than 500 mm (for example, up to and more than a meter) while maintaining the proposed compensation method, it is necessary to use seasonal rail inserts 19 of FIG. 1. To do this, in the spans between the nearest joints in the
Предлагаемая система компенсации температурных перемещений работает в автоматическом режиме без участия обслуживающего персонала. Для управления уровнем перемещений и напряжений в рельсах конечные переключатели 23 (фиг. 3) при крайних положениях ОП включают блок БПУ 20. Блок БПУ считывает показания датчиков температуры окружающей среды и рельс 22, датчиков направления движения, положения ОП и ОР 24, тензодатчика 25 и в соответствии с программой подает сигнал на управление стыковыми компенсаторами 21. Для этих целей предусматривается сборка подвижных концевых участков рельсов длиной 150-300 метров со стыковыми компенсаторами 21 регулирующими стыковое сопротивление и напряженно-деформационное состояние рельсов, обеспечивающих консервацию и взаимодействие определенной доли растягивающих и сжимающих температурных напряжений, исключающих аварийные проявления в виде выбросов пути, угона, разрушения соединений [5].The proposed system for compensating for temperature movements works automatically without the participation of service personnel. To control the level of displacements and voltages in the rails, the end switches 23 (Fig. 3) at the extreme positions of the OP include the
Эксплуатация рельсового пути представляет одну из сложнейших дорогостоящих технических проблем, связанных с постоянным контролем и поддержанием стыковых зазоров в установленных пределах. Контролем уровня напряжений растяжения и сжатия в рельсах, уровня затяжки закладных и стыковых болтов, неоднократной сезонной постановкой и заменой уравнительных пролетов, мониторингом смещения рельс, профилактикой выбросов, угонов, упреждением постоянной угрозы аварийных ситуации, требующих содержания огромного штата обслуживающего персонала.The operation of the track is one of the most difficult and expensive technical problems associated with the constant monitoring and maintenance of butt clearances within established limits. Controlling the level of tensile and compression stresses in rails, the level of tightening of mortgage and butt bolts, repeated seasonal setting and replacement of leveling spans, monitoring of rail displacement, prevention of emissions, hijackings, anticipation of the constant threat of emergencies requiring a huge staff of service personnel.
Стоимость обслуживания верхнего строения пути составляют 40% от общих затрат на его содержание.The cost of maintaining the superstructure is 40% of the total cost of maintaining it.
Внедрение предлагаемого изобретения открывает возможность автоматизации сложных дорогостоящих и опасных процессов, не допускающих субъективных и спонтанных решений. Разработка предлагаемого комплекса мероприятий и внедрение компактных узлов компенсации по предлагаемому способу, позволит использовать их для установки в местах концентрации аварийных проявлений, выявленных в процессе многолетней эксплуатации. Упредить вероятность случайных аварий, сосредоточить и автоматизировать узлы управления зазорами и напряженным состоянием в рельсах в одном месте. Использование сезонных вставок 14, 15, блоков стыковых компенсаторов 21. уравнительных пролетов позволит значительно увеличить возможности температурной компенсации бесстыкового рельсового пути в неограниченном диапазоне изменения температур, длины пути с промежутками в несколько десятков километров, повысить надежность и безопасность скоростного движения.The introduction of the present invention opens up the possibility of automating complex expensive and dangerous processes that do not allow subjective and spontaneous decisions. The development of the proposed set of measures and the introduction of compact compensation nodes for the proposed method will allow them to be used for installation in places of concentration of accidental manifestations identified during the long-term operation. Prevent the likelihood of accidental accidents, concentrate and automate the control units for gaps and stress in the rails in one place. The use of
ЛитератураLiterature
1. Патент №2374376 С1 МПК Е01В 11/32 от 28,03.2008.1. Patent No. 2374376
2. Патент №2254408 С2 МПК Е01В 11/32 от 11.11.2002.2. Patent No. 2254408
3. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. МПС России. М.: Транспорт, 2000. 223 с.3. Instructions for the current maintenance of the railway track. MPS of Russia. M .: Transport, 2000. 223 p.
4. Бесстыковой путь. Москва «Транспорт» 2000.4. A continuous path. Moscow "Transport" 2000.
5. 3аявка №.2017141329 от 27.11.2017, отд. №17.5. Application №.2017141329 of 11/27/2017, dep.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122907A RU2685491C1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122907A RU2685491C1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685491C1 true RU2685491C1 (en) | 2019-04-18 |
Family
ID=66168475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122907A RU2685491C1 (en) | 2018-06-22 | 2018-06-22 | Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685491C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735145C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-10-28 | Валерий Куприянович Загорский | Method of temperature and power compensation of rail track displacements |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4448350A (en) * | 1982-08-06 | 1984-05-15 | Phillips Albert A | Railroad track stress transfer apparatus |
US5090618A (en) * | 1990-08-06 | 1992-02-25 | Alan Newton | Rail joint |
RU97738U1 (en) * | 2010-04-22 | 2010-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | LEVEL JOINT |
RU2592178C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-07-20 | Александр Семенович Сердечный | Track of rectilinear high-speed railway |
-
2018
- 2018-06-22 RU RU2018122907A patent/RU2685491C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4448350A (en) * | 1982-08-06 | 1984-05-15 | Phillips Albert A | Railroad track stress transfer apparatus |
US5090618A (en) * | 1990-08-06 | 1992-02-25 | Alan Newton | Rail joint |
RU97738U1 (en) * | 2010-04-22 | 2010-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | LEVEL JOINT |
RU2592178C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-07-20 | Александр Семенович Сердечный | Track of rectilinear high-speed railway |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735145C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-10-28 | Валерий Куприянович Загорский | Method of temperature and power compensation of rail track displacements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang | Design of high-speed railway turnouts: theory and applications | |
CN108517761B (en) | Integral beam end telescoping device suitable for super large span railway steel bridge | |
RU2685491C1 (en) | Method for automatic compensation of temperature displacements of a continuous rail track | |
Kovalchuk et al. | Theoretical study into efficiency of the improved longitudinal profile of frogs at railroad switches | |
RU2592178C1 (en) | Track of rectilinear high-speed railway | |
Savin et al. | Vertical sediment of a ballastless track | |
Rustamovich et al. | Use of a System for Determining the State of a Non-jointed Track to Ensure the Safety of Train Traffic | |
RU2553490C1 (en) | Rail track of straight high-speed railway | |
RU2582757C1 (en) | Unstressed joint for continuous railway track | |
Ranjha et al. | Mechanical state of the rail underhead region under heavy haul operations | |
RU2729855C1 (en) | Method of geometrical compensation of temperature displacements of rail track and device for its implementation | |
Brabie et al. | On minimizing derailment risks and consequences for passenger trains at higher speeds | |
RU186580U1 (en) | STRENGTHENING DEVICE FOR UPPER WAY STRUCTURE | |
RU2640334C1 (en) | Rail track of straightline high-speed railway | |
RU2748622C1 (en) | Method for device of continuous welded rail track and device for its implementation | |
RU2373318C2 (en) | Method for smooth tapping of railway track width and reinforced concrete rail seat for its realisation (versions) | |
Potvin et al. | A review of parameters affecting rail break gap size using analytical methods | |
RU97136U1 (en) | RAIL BUTT JOINT | |
RU2623011C1 (en) | Rail joint | |
RU2241795C1 (en) | Rail fishing | |
JP2014152586A (en) | Earthquake-time corner folding reducing brace of railway viaduct | |
RU2509185C2 (en) | Threadless track rail brace with reinforced concrete slab track | |
Bal et al. | Improving the safety indicators of Ukrainian railways: A study of the longitudinal stability of the railway track | |
Shih et al. | A new switch and crossing design: introducing the back to back bistable switch | |
Ciotlaus et al. | Railway switches wear impact on dynamic actions |