RU72233U1

RU72233U1 - INSULATING JOINT WITH CONTINUOUS RIDING SURFACE

Info

Publication number: RU72233U1
Application number: RU2008101070/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Сергеевич Фадеев (RU); Валерий Сергеевич Фадеев; Борис Яковлевич Мокрицкий (RU); Борис Яковлевич Мокрицкий
Original assignee: Валерий Сергеевич Фадеев; Борис Яковлевич Мокрицкий
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-04-10

Abstract

1. Изолирующий стык с непрерывной поверхностью катания, содержащий вкладыш в виде рельса между стыкуемыми рельсами, рельсовые накладки, электроизолирующий слой между рельсовыми накладками и соединяемыми рельсами, рельсовые болты, взаимодействующие с электроизолирующими втулками, установленными в отверстиях вкладыша и рельсовых накладок, отличающийся тем, что вкладыш выполнен сборным, наружные торцы вкладыша сварены с торцами стыкуемых рельсов, вкладыш имеет один или более замковых разъемов, контактные поверхности которого снабжены электроизолирующим магнитопроницаемым материалом, электроизолирующие втулки в отверстиях вкладыша установлены беззазорно и беззазорно взаимодействуют поверхностью своих отверстий с рельсовыми болтами, которые беззазорно взаимодействуют с поверхностями отверстий рельсовых накладок, электроизолирующий слой между рельсовыми накладками и вкладышем нанесен на рельсовые накладки.2. Изолирующий стык по п.1, отличающийся тем, что электроизолирующие втулки установлены в отверстиях рельсовых накладок.3. Изолирующий стык по п.1, отличающийся тем, что замковой разъем выполнен раздельно по головке и подошве рельса.1. An insulating joint with a continuous rolling surface, comprising a liner in the form of a rail between abutting rails, rail linings, an electrical insulating layer between rail linings and connected rails, rail bolts interacting with electrical insulating bushings installed in the holes of the liner and rail linings, characterized in that the liner is prefabricated, the outer ends of the liner are welded to the ends of the rails to be joined, the liner has one or more locking connectors, the contact surfaces of which are provided with electrically insulating magnetically permeable material, electrically insulating sleeves in the holes of the liner are installed gaplessly and gaplessly interact with the surface of their holes with rail bolts that gaplessly interact with the surfaces of the holes of the rail plates, the insulating layer between the rail plates and the liner is applied to the rail linings. 2. An insulating joint according to claim 1, characterized in that the insulating sleeves are installed in the holes of the rail plates. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the locking connector is made separately on the head and bottom of the rail.

Description

Решение относится к железнодорожной отрасли, в частности к элементам электрических рельсовых цепей и обратной тяговой сети, а именно к изолирующим сборным стыкам.The solution relates to the railway industry, in particular to elements of electric rail circuits and reverse traction network, namely to insulating prefabricated joints.

Уровень развития техники в данной области известен из решения (патент РФ на изобретение №2301291, приоритет от 09.09.2005), где изолирующий стык содержит вкладыш в виде рельса между стыкуемыми рельсами, выполненный из композиционного материала, обладающего рядом специальных свойств (электроизоляция, магнитопроницаемость), рельсовые накладки и рельсовые болты, которые пропускаются через отверстия в рельсовых накладках и шейке вставыша и при затяжке гаек закрепляют изолирующий стык в единую конструкцию.The level of development of technology in this field is known from the solution (RF patent for the invention No. 2301291, priority 09.09.2005), where the insulating joint contains a liner in the form of a rail between the joined rails, made of a composite material having a number of special properties (electrical insulation, magnetic permeability) , rail linings and rail bolts, which are passed through the holes in the rail plates and the neck of the insert and when tightening the nuts, fix the insulating joint in a single design.

Недостатком решения является сложность изготовления изолирующего стыка, особенно материала вкладыша.The disadvantage of this solution is the difficulty of manufacturing an insulating joint, especially the liner material.

В то же время известно решение (патент РФ на полезную модель №52862, приоритет от 17.10.2005), в котором изолирующий стык содержит:At the same time, a solution is known (RF patent for utility model No. 52862, priority dated 10/17/2005), in which the insulating joint contains:

- электроизоляционный слой в виде прокладок между рельсовыми накладками и стыкуемыми рельсами,- electrical insulating layer in the form of gaskets between rail plates and abutting rails,

- рельсовые накладки,- rail linings,

- ферромагнитный вкладыш в рельсовых накладках с отверстиями под рельсовые болты,- ferromagnetic liner in rail plates with holes for rail bolts,

- рельсовые болты (крепежные элементы), которые устанавливаются с зазором в отверстиях рельсовых накладок и отверстиях электроизолирующих втулок и вкладыша,- rail bolts (fasteners), which are installed with a gap in the holes of the rail plates and the holes of the insulating bushings and liner,

- электроизолирующие втулки, установленные с зазором в отверстиях рельсов и вкладыша.- electrical insulating sleeves installed with a gap in the holes of the rails and liner.

Недостатком решения является сложность изготовления изолирующего стыка и относительно низкая надежность его работы из-за относительно высокой величины напряженности магнитного поля в рельсовом зазоре (вкладыш не в состоянии обеспечить необходимое снижение магнитного поля из-за малого объема и наличия зазора между вкладышем и шейкой рельса).The disadvantage of this solution is the complexity of manufacturing the insulating joint and the relatively low reliability of its operation due to the relatively high magnitude of the magnetic field in the rail gap (the liner is not able to provide the necessary decrease in the magnetic field due to the small volume and the gap between the liner and the rail neck).

Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение устройства рельсового стыка с целью снижения его стоимости и повышения надежности работы. Упрощение и снижение стоимости достигается применением вкладыша, выполненного из типового материала рельса, сам вкладыш содержит замковой разъем и целиком выполняется в заводских условиях, доставляется на место монтажа и там вваривается в рельсовую цепь по типовому технологическому процессу. Повышение надежности достигается:The technical result of the proposed solution is to simplify the device of the rail joint in order to reduce its cost and increase reliability. Simplification and cost reduction is achieved by the use of a liner made of a typical rail material, the liner itself contains a locking connector and is completely factory-made, delivered to the installation site and welded into the rail circuit there according to a typical technological process. Reliability increase is achieved:

- обеспечением значительного снижения величины магнитного поля в рельсовом зазоре из-за исполнения вкладыша из типового рельсового материала;- providing a significant reduction in the magnitude of the magnetic field in the rail gap due to the execution of the liner of a typical rail material;

- сохранением постоянства величины рельсового зазора за счет неподвижности замкового разъема, что достигается беззазорным взаимодействием рельсовых болтов с рельсовыми накладками и вкладышем через электроизолирующие втулки.- maintaining the constancy of the size of the rail clearance due to the immobility of the locking connector, which is achieved by the clearance-free interaction of the rail bolts with the rail plates and the liner through the insulating bushings.

Таким образом, заявляемый объект, как и известные решения:Thus, the claimed object, as well as well-known solutions:

объединяет то, что они содержат вкладыш в виде рельса между стыкуемыми рельсами, рельсовые накладки, электроизолирующий слой между рельсовыми накладками и вкладышем, рельсовые болты, электроизолирующие втулки в отверстиях вкладыша и рельсовых накладок; combines the fact that they contain a liner in the form of a rail between joined rails, rail linings, an electrically insulating layer between rail linings and the liner, rail bolts, electrical insulating sleeves in the holes of the liner and rail linings;

отличает то, что вкладыш выполнен сборным, его наружные торцы сварены с торцами стыкуемых рельсов, на длине рельсовых накладок он имеет замковой разъем (один или более), контактируемые в замковом разъеме поверхности снабжены слоем электроизолирующего магнитопроницаемого материала, для стабилизации положения замкового разъема втулки электроизолирующие установлены беззазорно в отверстиях вкладыша (и рельсовых накладок) и беззазорно взаимодействуют поверхностью своих отверстий с рельсовыми болтами, рельсовые болты беззазорно взаимодействуют с поверхностями отверстий рельсовых накладок, электроизолирующий слой между рельсовыми накладками и вкладышем нанесен на рельсовые накладки. it differs in that the insert is prefabricated, its outer ends are welded with the ends of the rails to be joined, it has a locking connector (one or more) along the length of the rail plates, the surfaces contacted in the locking connector are provided with a layer of electrically insulating magnetically permeable material, to stabilize the position of the locking connector of the bush, electrically insulating are installed gaplessly in the openings of the liner (and rail linings) and gaplessly interact with the surface of their holes with rail bolts, rail bolts They work with the surfaces of the holes of the rail plates, the insulating layer between the rail plates and the liner is applied to the rail plates.

На фиг.1 представлена принципиальная схема вкладыша с одним замковым разъемом в составе изолирующего стыка (вид сверху на поверхность катания рельсов), на фиг.2 - то же с двумя замковыми разъемами, на фиг.3 и фиг.4 - схемы размещения изолирующих элементов в изолирующем стыке, на фиг.5 - схема вкладыша с раздельными замковыми разъемами.Figure 1 presents a schematic diagram of an insert with one locking connector as part of an insulating joint (top view of the rolling surface of the rails), figure 2 - the same with two locking connectors, figure 3 and figure 4 - layout of insulating elements in an insulating joint, in Fig.5 is a diagram of the liner with separate locking connectors.

Изолирующий стык с непрерывной поверхностью катания содержит штатные типовые рельсы 1 и 2, отстоящие друг от друга на некотором расстоянии L. Расстояние L сопоставимо (равно или несколько больше или меньше длины нескольких рельсовых накладок 3). Между рельсами 1 и 2 размещен вкладыш 4. Вкладыш выполнен из типового рельса, содержит один (или более, смотри фиг.2) замковой разъем 5. Замковой разъем исполнен как зазорное сочленение охватывающей и охватываемой поверхностей (в виде «ласточкина хвоста», паза-выступа (фиг.1), цилиндрической направляющей (фиг.2) и т.д.). Зазор замкового разъема заполнен (или контактируемые поверхности замкового разъема снабжены слоем 6 электропроводного магнитопроницаемого материала) электроизоляционным магнитопроницаемым материалом 6. В отверстиях 7 шейки вкладыша установлены втулки 8, выполненные из электроизоляционного материала. Наружный диаметр втулок и диаметр отверстий в шейке вкладыша выполнены так, чтобы при установке втулки в отверстие они образовывали беззазорное соединение. Беззазорность соединения после сборки изолирующего стыка обеспечит неподвижность вкладыша в замковом разъеме и, тем самым, обеспечит длительную работоспособность слоя 6 из электроизоляционного магнитопроницаемого материала и обеспечит «непрерывность» поверхности катания рельса при прохождении замкового разъема колесом подвижного состава. Рельсовые болты 9 проходят через отверстия в рельсовых накладках, беззазорно взаимодействуют с поверхностью отверстий втулок 8. Поверхность рельсовых накладок снабжена слоем 10 электроизоляционного материала в области контакта с вкладышем. Затяжка гаек на рельсовых болтах приводит вкладыш в собранное состояние. Эти виды работ целесообразно выполнять в заводских условиях с целью обеспечения An insulating joint with a continuous rolling surface contains standard type rails 1 and 2, spaced apart by a certain distance L. The distance L is comparable (equal to or slightly greater than or less than the length of several rail plates 3). An insert 4 is placed between rails 1 and 2. The insert is made of a typical rail, contains one (or more, see figure 2) locking connector 5. The locking connector is designed as a gap joint of the female and male surfaces (in the form of a “dovetail”, groove protrusion (figure 1), a cylindrical guide (figure 2), etc.). The gap of the lock connector is filled (or the contact surfaces of the lock connector are provided with a layer 6 of electrically conductive magnetically permeable material) electrically insulating magnetically permeable material 6. In the holes 7 of the neck of the liner there are bushings 8 made of electrically insulating material. The outer diameter of the bushings and the diameter of the holes in the neck of the liner are made so that when installing the sleeve in the hole they form a gap-free connection. The gap-free connection after the assembly of the insulating joint will ensure the immobility of the liner in the locking connector and, thereby, ensure the long-term operability of layer 6 of electrically insulating magnetically permeable material and will ensure "continuity" of the rolling surface of the rail when the locking connector passes through the rolling stock wheel. Rail bolts 9 pass through the holes in the rail plates, seamlessly interact with the surface of the holes of the bushings 8. The surface of the rail plates is provided with a layer 10 of electrical insulation material in the area of contact with the liner. Tightening the nuts on the rail bolts brings the liner to its assembled state. It is advisable to perform these types of work in the factory to ensure

точности монтажа. В таком собранном виде вкладыш поставляется на место эксплуатации, где он своими концами соединяется (например вваривается амюминотермитной сваркой) с концами штатных типовых рельсов 1 и 2. В результате образуется изолирующий стык без зазора, т.е. с эффектом непрерывной поверхности катания при прохождении колеса подвижного состава через изолирующий стык.installation accuracy. In this assembled form, the liner is delivered to the place of operation, where it is connected at its ends (for example, by welding with amuminothermal welding) with the ends of standard type rails 1 and 2. As a result, an insulating joint is formed without a gap, i.e. with the effect of a continuous rolling surface when passing a rolling stock wheel through an insulating joint.

Работа изолирующего стыка и достижение технического результата осуществляются следующим образом.The work of the insulating junction and the achievement of the technical result are as follows.

После сборки вкладыша в заводских условиях он вваривается (или крепится известными типовыми приемами) в железнодорожный путь по месту эксплуатации. При включении электропитания электрической рельсовой цепи и обратной тяговой сети в месте разрыва рельса (в области замкового разъема) образуется магнитное поле. Величина его напряженности определяется способностью слоя 6 между контактными поверхностями замкового разъема пропускать магнитный поток. Так как материал слоя выполнен из магнитопроницаемого (и электроизоляционного) материала, то напряженность магнитного поля будет ниже, чем в прототипе. Это обеспечивает повышение надежности работы изолирующего стыка за счет снижения образования металлических токопроводящих мостиков в изолирующем стыке из образующихся при прохождении колеса подвижного состава металлосодержащих продуктов (стружки и т.д.). Длительность работоспособного состояния стыка зависит от электроизоляционных свойств электроизолирующих втулок 8, электроизолирующего слоя 10 на рельсовых накладках и слоя 6. Целостность втулок 8, слоев 10 и 6 тем длительнее, чем менее подвижны друг относительно друга будут детали изолирующего стыка. Для снижения подвижности использовано беззазорное соединение рельсовых накладок, рельсовых болтов с вкладышем за счет беззазорного взаимодействия болтов с втулками и втулок с вкладышем.After the assembly of the liner in the factory, it is welded (or fastened by known standard techniques) into the railway track at the place of operation. When the power supply of the electric rail circuit and the reverse traction network is turned on, a magnetic field is formed in the place where the rail ruptures (in the area of the lock connector). The magnitude of its intensity is determined by the ability of the layer 6 between the contact surfaces of the lock connector to pass magnetic flux. Since the material of the layer is made of magnetically permeable (and electrical insulating) material, the magnetic field will be lower than in the prototype. This provides increased reliability of the insulating joint by reducing the formation of metal conductive bridges in the insulating joint of metal-containing products (chips, etc.) formed during the passage of the wheel of the rolling stock. The duration of the working state of the joint depends on the insulating properties of the insulating sleeves 8, the insulating layer 10 on the rail plates and layer 6. The integrity of the sleeves 8, layers 10 and 6 is the longer, the less movable relative to each other the parts of the insulating joint will be. To reduce mobility, a gap-free connection of rail plates, rail bolts with a liner was used due to the gapless interaction of bolts with bushings and bushings with a liner.

Для более надежной работы изолирующего стыка электроизоляционные втулки 11 могут быть беззарорно установлены в отверстиях рельсовых накладок (фиг.4).For a more reliable operation of the insulating junction, the electrical insulating sleeves 11 can be mounted unobtrusively in the holes of the rail plates (Fig. 4).

Для облегчения изготовления замкового разъема (и для исключения снижения прочности шейки рельса) он может быть выполнен раздельно (т.е. со смещением по длине вкладыша) в головке рельса (замковой разъем 5) и подошве рельса (замковой разъем 12).To facilitate the manufacture of the locking connector (and to avoid reducing the strength of the neck of the rail), it can be performed separately (i.e., offset along the length of the liner) in the rail head (locking connector 5) and the sole of the rail (locking connector 12).

Claims

1. An insulating joint with a continuous rolling surface, comprising a liner in the form of a rail between abutting rails, rail linings, an electrical insulating layer between rail linings and connected rails, rail bolts interacting with electrical insulating bushings installed in the holes of the liner and rail linings, characterized in that the liner is prefabricated, the outer ends of the liner are welded to the ends of the rails to be joined, the liner has one or more locking connectors, the contact surfaces of which are provided with electrically insulating magnetically permeable material, electrically insulating sleeves in the holes of the liner are installed gaplessly and gaplessly interact with the surface of their holes with rail bolts that gaplessly interact with the surfaces of the holes of the rail plates, the insulating layer between the rail plates and the liner is applied to the rail plates.

2. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the insulating sleeves are installed in the holes of the rail plates.

3. The insulating joint according to claim 1, characterized in that the locking connector is made separately on the head and sole of the rail.