RU33126U1

RU33126U1 - Rail spring connector

Info

Publication number: RU33126U1
Application number: RU2003121155/20U
Authority: RU
Inventors: В.С. Фадеев; А.И. Каменев; Б.Я. Мокрицкий
Original assignee: Фадеев Валерий Сергеевич; Каменев Александр Иванович; Мокрицкий Борис Яковлевич
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2003-10-10

Description

Соединитель рельсовый шаберно-пружинныйRail spring connector

Предполагаемое решение относится к элементам электрических рельсовых цепей, используется для соединения стыков рельс железнодорожного пути с автономной или электрической тягой при передаче по рельсовой цепи управляющих сигналов электрического тягового тока.The proposed solution relates to elements of electric rail circuits; it is used to connect the joints of a rail of a railway track with autonomous or electric traction when transmitting control signals of electric traction current along the rail circuit.

Уровень развития техники известен из решения Свидетельство № (положительное решение от 27.02.03 по заявке N° 2002134526 на полезную модель), где соединитель выполнен пружинным, закладывается в выемку рельсовой накладки.The level of technology development is known from the solution Certificate No. (positive decision dated 02.27.03 according to the application N ° 2002134526 for a utility model), where the connector is spring-loaded and laid in the recess of the rail lining.

Наиболее близким по технической сути, по мнению заявителей, к заявляемому объекту является решение Свидетельство № (положительное решение от 27.02.03 по заявке 2002134004 на полезную модель «Рельсовый пружинный соединитель), в котором рельсовый соединитель содержит устанавливаемую на рельсовые болты стальную тоководную пластину, содержашую электроконтактные элементы со стороны, обращенной к стыкуемым рельсам. С противоположной стороны (со стороны обращенной к рельсовой накладке) тоководная пластина снабжена пружинным элементом. Электроконтактные элементы выполнены из износостойкого металлокерамического материала, твердость которого выше твердости материала рельс. Элементы имеют шабрующие (режущие) лезвия либо их роль выполняют микровыступы или грани на элементах.The closest in technical essence, according to the applicants, to the claimed object is the decision Certificate No. (positive decision of 02.27.03 on application 2002134004 for the utility model “Rail spring connector), in which the rail connector contains a steel current plate mounted on rail bolts containing contact elements from the side facing the joined rails. On the opposite side (from the side facing the rail plate), the current plate is provided with a spring element. Contact elements are made of wear-resistant cermet material, the hardness of which is higher than the hardness of the rail material. Elements have scraper (cutting) blades or their role is played by microprotrusions or faces on the elements.

Недостатком решения является относительно высокое электрическое сопротивление соединителя (и, следовательно, рельсового стыка, что негативно сказывается на надежности рельсовых цепей, особенно при передаче по ним управляющих сигналов при автономной (локомотивной) тяге).The disadvantage of this solution is the relatively high electrical resistance of the connector (and, therefore, the rail joint, which negatively affects the reliability of the rail circuits, especially when transmitting control signals along them under autonomous (locomotive) traction).

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение надежности рельсовых цепей за счет снижения электрического сопротивления рельсового соединителя.The technical result of the proposed solution is to increase the reliability of rail circuits by reducing the electrical resistance of the rail connector.

Указанный технический результат достигается несколькими мерами. Основной мерой является снабжение тоководной пластины между электроконтактными элементами дополнительным материалом (в виде пластины или наносимого слоя), обладающим пониженным (по отношению к стальной тоководной пластине) электрическим сопротивлением. В качестве основного (или единственного) компонента такого дополнительного материала может быть медь. Толшина (сечение) такого материала регламентируется величиной тока, проходяшего через электроконтактные элементы между соединяемыми рельсами.The specified technical result is achieved by several measures. The main measure is the supply of a current-conducting plate between the electrical contact elements with additional material (in the form of a plate or a deposited layer), which has a reduced (with respect to the steel current-carrying plate) electrical resistance. Copper may be the main (or sole) component of such additional material. The thickness (cross-section) of such a material is regulated by the magnitude of the current passing through the electrical contact elements between the connected rails.

Дополнительной мерой является то, что в материал электроконтактных элементов введена медь (это возможно при получении элементов методом порошковой металлургии).An additional measure is that copper is introduced into the material of the electrical contact elements (this is possible when the elements are obtained by powder metallurgy).

Другой дополнительно мерой является сближение элементов между собой по длине пластины для укорачивания электрической цепи и соответствующего снижения электросопротивления. Частным случаем сближения элементов является исполнение соединителя с одним элементом (это не выходит за пределы притязаний заявки), расположенным на длине пластины так, чтобы одновременно взаимодействовать с торцами обоих рельсов. Указанные признаки, по мнению заявителей, новы и являются существенными.Another additional measure is the convergence of the elements together along the length of the plate to shorten the electrical circuit and a corresponding decrease in electrical resistance. A particular case of rapprochement of elements is the design of a connector with one element (this does not go beyond the claims of the application) located along the length of the plate so as to simultaneously interact with the ends of both rails. The indicated features, according to the applicants, are new and significant.

На фиг. 1 показана схема установки соединителя на рельсовый стык, на фиг. 2 - то же со сближенными электроконтактными элементами, на фиг. 3 - то же с одним электроконтактным элементом.In FIG. 1 shows a diagram of mounting a connector on a rail joint, FIG. 2 - the same with the close contact elements, in FIG. 3 - the same with one electrical contact element.

Устройство соединителя следующее. Токопроводная пластина 1 своими опорными поверхностями 2 и 3 базируется на рельсовых болтах 4 и располагается между рельсовой накладкой 5 и шейками стыкуемых рельсов 6 и 7. На стороне пластины, обращенной к рельсам 6 и 7, установлены щабрующие (режущие за счет лезвий, граней, микровыступов) электроконтактные элементы 8 и 9. Их число, размер и форма в рамках заявки не раскрываются. С обратной (обращенной к рельсовой накладке) стороны пластины установлен пружинный элемент 10.The connector device is as follows. The conductive plate 1 with its supporting surfaces 2 and 3 is based on the rail bolts 4 and is located between the rail plate 5 and the necks of the joined rails 6 and 7. On the side of the plate facing the rails 6 and 7, shabby (cutting due to blades, faces, microprotrusions) are installed ) contact elements 8 and 9. Their number, size and shape within the application are not disclosed. On the reverse (facing the rail plate) side of the plate, a spring element 10 is installed.

МПКЕ01В 11/00 MPKE01V 11/00

Между элементами 8 и 9 пластина 1 снабжена дополнительным материалом 11 (в виде второй пластины или/и слоя), например, медью, обладающей пониженным (по отношению к материалу пластины 1) электросопротивлением. При собирании рельсового стыка путем закручивания гаек рельсовых болтов пружинный элемент (далее пружина) сжимается, соединитель занимает требуемое положение между рельсовой накладкой и рельсами, электроконтактные элементы вдавливаются (преодолевая ржавчину и т.п. на шейках рельсов в материал рельсов. В результате между рельсами 8 и 7 через пластину 1, дополнительный материал 11 и элементы 8 и 9 замыкается электрическая рельсовая цепь.Between the elements 8 and 9, the plate 1 is provided with additional material 11 (in the form of a second plate or / and layer), for example, copper, which has a low (with respect to the material of the plate 1) electrical resistance. When assembling the rail joint by tightening the nuts of the rail bolts, the spring element (hereinafter the spring) is compressed, the connector occupies the required position between the rail plate and the rails, the electrical contact elements are pressed (overcoming rust, etc. on the rails of the rails into the rail material. As a result, between the rails 8 and 7 through the plate 1, the additional material 11 and the elements 8 and 9 closes the electric rail circuit.

Технический результат достигается за счет того, что соединитель работает в двух разных режимах:The technical result is achieved due to the fact that the connector operates in two different modes:

а)При подаче управляющего сигнала (ток малой величины) электрический ток идет по линии наименьшего сопротивления, т. е. через материал 11 (преимущественно, и частично, через пластину 1). При этом параметры сигнала выдерживаются более точно ( по сравнению с прототипом, где ток протекает только через пластину 1, имеющую более высокое электросопротивление).a) When a control signal is applied (low current), electric current flows along the line of least resistance, i.e., through material 11 (mainly, and partially, through plate 1). In this case, the signal parameters are maintained more accurately (compared with the prototype, where the current flows only through the plate 1, which has a higher electrical resistance).

б)При работе соединителя на участках рельсового пути с электротягой рельсового пути в рельсовых цепях формируется значительно большие (чем в описанном выше случае) токи. При малой толщине материала 11 (например, слой меди толщиной 0,5 мм) отбор тока (и температуры нагрева) пластиной 1 обеспечивает также надежную работу рельсовой цепи и соединителя.b) When the connector operates on sections of the rail track with electric traction of the rail track, significantly higher currents (than in the case described above) are formed in the rail chains. With a small thickness of the material 11 (for example, a 0.5 mm thick copper layer), the selection of current (and heating temperature) by the plate 1 also ensures reliable operation of the rail circuit and the connector.

Шабрирующее действие элементов 8 и 9 проявляется при температурных деформациях рельсов и их вибрации при прохождении подвижного состава. Это приводит к взаимному, перемещению элементов и рельсов, в результате ржавчина и окалина удаляются, обеспечивается стабилизация электросопротивления стыка, и, следовательно, повышается надежность и стабильность работы рельсовой цепи.The scribbling action of the elements 8 and 9 is manifested in the temperature deformations of the rails and their vibration during the passage of the rolling stock. This leads to the mutual movement of elements and rails, as a result, rust and scale are removed, stabilization of the electrical resistance of the joint is ensured, and, therefore, the reliability and stability of the rail chain are increased.

Суммарное электросопротивление рельсового стыка зависит, в том числе, от электросопротивления контактных элементов 8 и 9. Его можно снизить, и, тем самым, повысить технических результат, если в состав материала (а в прототипе это твердый сплав, т.е. металлокерамика, получаемая методом порощковой металлургии) элементов при их спекании ввести порощковой компонентой материал с высокой электропроводностью, например, порошков)то медь (состав в рамках заявки не раскрывается).The total electrical resistance of the rail joint depends, inter alia, on the electrical resistance of the contact elements 8 and 9. It can be reduced, and thereby increase the technical result if the composition of the material (and in the prototype it is a hard alloy, i.e. cermet obtained by means of powder metallurgy) of elements during their sintering, to introduce a material with high electrical conductivity, for example, powders, as copper component, then copper (composition within the application is not disclosed).

Технический результат можно повысить за счет сокращения длины электрической цепи в пределах рельсового соединителя. Для этого расстояние 11 между элементами 8 и 9 минимизировано ( , ) по длине пластины 1 при сохранении контакта каждого элемента с соответствующим рельсом (8 с 6 и 9 с 7).The technical result can be improved by reducing the length of the electrical circuit within the rail connector. For this, the distance 11 between the elements 8 and 9 is minimized (,) along the length of the plate 1 while maintaining the contact of each element with the corresponding rail (8 with 6 and 9 with 7).

В частности (а это именно частный случай описанного выше варианта исполнения соединения, в силу этого решение не выходит за рамки притязаний), это расстояние может быть сведено до нуля, т.е. . Это означает, что на пластине 1 имеется только один элемент 12 (он же 8, он же 9). Он установлен по длине пластины 1 так, что одновременно контактирует с обеими торцами рельсов 6 и 7 (см. фиг.З). Для обеспечения самоориентации элемента 12 относительно рельсов (зазора между рельсами, который по величине изменяется при температурных деформациях) пружинный элемент 10 может быть выполнен в виде витой пружины или иной (тарельчатая и т.д.)In particular (and this is just a special case of the embodiment of the connection described above, because of this, the solution does not go beyond the scope of the claims), this distance can be reduced to zero, i.e. . This means that on plate 1 there is only one element 12 (aka 8, aka 9). It is installed along the length of the plate 1 so that it simultaneously contacts both ends of the rails 6 and 7 (see FIG. 3). To ensure the self-orientation of the element 12 relative to the rails (the gap between the rails, which varies in size with temperature deformations), the spring element 10 can be made in the form of a twisted spring or another (Belleville, etc.)

Что касается метода снабжения пластины 1 дополнительным материалом 11, то возможно следующее:As for the method of supplying the plate 1 with additional material 11, the following is possible:

а)если материал 11 реализован в виде пластины, то ее можно припоять или закрепить механически, т.е. пластина 1 и материал 11 будут составлять биметалл;a) if the material 11 is implemented in the form of a plate, then it can be soldered or fixed mechanically, i.e. plate 1 and material 11 will be bimetal;

б)если материал 11 нанесен в виде слоя, то такой биметалл можно реализовать в ходе гальванического покрытия пластины 1 медью или одним из методов плазменного напыления покрытий. b) if the material 11 is applied in the form of a layer, then such bimetal can be realized during the galvanic coating of the plate 1 with copper or one of the methods for plasma spraying of coatings.

Claims

1. The rail connector is a scraper-spring, containing a current-carrying plate and a spring element mounted on it from the side facing the rail plate, on the side of the plate facing the joined rails, there are installed electrical contact elements made of cermet, characterized in that the plate between elements provided with additional material, in particular copper, in the form of a layer and / or a second plate having low electrical resistance, and the cermet material of the elements contains copper

2. The connector according to claim 1, characterized in that the distance between the elements along the length of the plate is minimized while maintaining the contact of each element with the corresponding rail.

3. The connector according to claim 2, characterized in that one element is mounted on the plate, and along the length of the plate it is mounted so that it simultaneously contacts both rails.