RU84391U1

RU84391U1 - RAIL JOINT SPRING CONNECTOR

Info

Publication number: RU84391U1
Application number: RU2009111207/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Емельянов; Александр Викторович Конаков; Валерий Сергеевич Фадеев; Юрий Леонидович Чигрин; Олег Викторович Штанов; Юрий Васильевич Ободовский; Николай Михайлович Паладин; Валерий Викторович Васин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии"
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2009-07-10

Abstract

1. Соединитель рельсовой стыковой пружинный, содержащий токопроводящую пластину с электроконтактными элементами, расположенными со стороны, обращенной к рельсам, установленную на шейке стыкуемых рельсов, выпукло-вогнутый пружинный элемент, рельсовую накладку, при этом токопроводящая пластина имеет коробчатую форму, снабжена перемычкой, расположенной между электроконтактными элементами и выполненной из материала, имеющего электросопротивление меньше, чем материал токопроводящей пластины, пружинный элемент расположен выпуклостью к шейкам стыкуемых рельсов, а отогнутыми горизонтально концами - к рельсовой накладке, в центре пружинного элемента выполнена вогнутость, посредством которой пружинный элемент контактирует с ответным выступом на токопроводящей пластине, на стенках которой выполнены фиксаторы пружинного элемента, обеспечивающие самоустановку пружинного элемента на выступе токопроводящей пластины, электроконтактные элементы выполнены из композиционного материала и в токопроводящей пластине выполнено углубление для перемычки, а перемычку соединяют с токопроводящей пластиной в месте углубления, например, пайкой, отличающийся тем, что на токопроводящей пластине на расстоянии 60 мм друг от друга отформованы сферические элементы, обращенные выпуклой стороной к шейке рельса, с радиусом сферы 40-50 мм, сферические элементы имеют сегментообразный разрывы и конусообразные углубления на 4,0-4,5 мм, с диаметром у основания конуса 15-20 мм, углом конуса 90-150°, в которые установлены электроконтактные элементы с выступом над основанием конуса на высоту 0,8-0,9 мм, при этом каждый электроконтактный элемент име�1. Spring rail butt connector, comprising a conductive plate with electrical contact elements located on the side facing the rails mounted on the neck of the joined rails, a convex-concave spring element, a rail overlay, wherein the conductive plate has a box shape, provided with a jumper located between contact elements and made of a material having an electrical resistance less than the material of the conductive plate, the spring element is convex to the joints of the rails being joined, and the ends bent horizontally to the rail strip, concavity is made in the center of the spring element, by means of which the spring element is in contact with the counter protrusion on the conductive plate, on the walls of which the spring element latches are made, which ensure self-installation of the spring element on the protrusion of the conductive plate, electrical contact the elements are made of composite material and a recess for the jumper is made in the conductive plate, and the jumper is connected to with a surrounding plate in the place of the recess, for example, by soldering, characterized in that spherical elements are formed on the conductive plate at a distance of 60 mm from the convex side to the rail neck, with a sphere radius of 40-50 mm, spherical elements have segmented gaps and cone-shaped recesses 4.0–4.5 mm, with a diameter at the base of the cone 15–20 mm, angle of the cone 90–150 °, in which electrical contact elements are installed with a protrusion above the base of the cone to a height of 0.8–0.9 mm, with this is every contact element

Description

Полезная модель относится к устройствам рельсовых цепей, на участках железных дорог с электрической тягой.The utility model relates to devices of rail circuits on sections of railways with electric traction.

Известен соединитель рельсовый, содержащий токопроводную пластину, закладываемую между шейками стыкуемых рельсов и рельсовой накладки, на концах которой выполнены базирующиеся отверстия под болты стыка, пластина снабжена пружинным элементом со стороны, обращенной к рельсовой накладке, и контактными элементами со стороны, обращенной к рельсам, для взаимодействия с шейками стыкуемых рельсов, контактные элементы выполнены из токопроводного износостойкого высокопрочного материала, могут быть снабжены шабрирующими гранями, а пружинный элемент может быть выполнен в виде плоской, витой или тарельчатой пружины и/или в виде втулок, одеваемых на болты стыка между рельсовой накладкой и пластиной соединителя, выполненных из упруго деформируемого материала (Патент RU 2270283).Known rail connector containing a conductive plate, laid between the necks of the joined rails and the rail lining, the ends of which are based holes for the bolts of the junction, the plate is equipped with a spring element on the side facing the rail lining, and contact elements on the side facing the rails, interaction with the necks of the joined rails, the contact elements are made of conductive wear-resistant high-strength material, can be equipped with scraper faces, and the spring lement may be formed as a flat, helical or cup spring and / or in the form of sleeves, worn on the joint bolt between the cover plate and the rail connector plate made of elastically deformable material (Patent RU 2270283).

Недостатком данного устройства является нестабильное по времени и высокое по значению электрическое сопротивление, что приводит к потере тока, и ненадежной работе.The disadvantage of this device is unstable in time and high in value of electrical resistance, which leads to a loss of current, and unreliable operation.

Известен соединитель рельсовый стыковой пружинный содержащий токопроводную пластину с шаберами в виде выступов сферической формы, выполненные из материала токопроводной пластины, и пружину, при этом на контактную поверхность шаберов нанесено не сплошное композиционное покрытие, обладающее повышенной износостойкостью, коррозионной стойкостью и электропроводностью, дополнительно нанесена смазка. (Патент на полезную модель 75665)Known connector rail butt spring containing a conductive plate with scraper in the form of spherical protrusions made of a material of the conductive plate, and a spring, while the contact surface of the scraper is not a continuous composite coating with increased wear resistance, corrosion resistance and electrical conductivity, grease is additionally applied. (Utility Model Patent 75665)

Недостатком известного устройства является высокая интенсивность выработки на шейке рельса в месте контакта соединителя и рельса, а также возможность загрязнение смазки путем попадания грязи, масла, твердых частиц и других элементов, ухудшающих ее свойства, в процессе хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации соединителя.A disadvantage of the known device is the high intensity of production on the rail neck at the junction of the connector and the rail, as well as the possibility of contamination of the lubricant by ingress of dirt, oil, solid particles and other elements that impair its properties during storage, transportation, installation and operation of the connector.

Наиболее близким решением является устройство соединителя рельсовой цепи, содержащее токопроводяшую пластину с электроконтактными элементами, расположенными со стороны, обращенной к рельсам, установленную на шейке стыкуемых рельсов, выпукло-вогнутый пружинный элемент, рельсовую накладку, токопроводящая пластина имеет коробчатую форму, снабжена перемычкой, расположенной между электроконтактными элементами и выполненной из материала, имеющего электросопротивление меньше, чем материал токопроводящей пластины, пружинный элемент расположен выпуклостью к шейкам стыкуемых рельс, а отогнутыми горизонтально концами - к рельсовой накладке, в центре пружинного элемента выполнена вогнутость, посредством которой пружинный элемент контактирует с ответным выступом на токопроводящей пластине, на стенках которой выполнены фиксаторы пружинного элемента, обеспечивающие самоустановку пружинного элемента на выступе токопроводящей пластины, электроконтактные элементы выполнены из композиционного материала, в токопроводящей пластине выполнено углубление для перемычки, которую соединяют с токопроводящей пластиной в месте углубления, например, пайкой (Патент RU 2330912).The closest solution is a rail circuit connector device containing a conductive plate with electrical contact elements located on the side facing the rails mounted on the neck of the joined rails, a convex-concave spring element, the rail plate, the conductive plate has a box shape, equipped with a jumper located between contact elements and made of a material having an electrical resistance less than the material of the conductive plate, the spring element races it is convex to the necks of the rails being joined, and the ends bent horizontally to the rail, a concavity is made in the center of the spring element, by means of which the spring element is in contact with the counter protrusion on the conductive plate, on the walls of which the spring element latches are made, which allow the spring element to self-install on the protrusion of the conductive plates, electrical contact elements are made of composite material, a recess for the bridge is made in the conductive plate, which w is connected to the conductive plate in place of the recess, for example, brazing (Patent RU 2330912).

Недостатком известного устройства является высокая интенсивность выработки на шейке рельса в месте контакта соединителя и рельса, а также неустойчивость композиционной вставки при нагреве места контакта при прохождении тяговых токов через соединитель.A disadvantage of the known device is the high intensity of production on the rail neck at the junction of the connector and the rail, as well as the instability of the composite insert when the contact point is heated when traction currents pass through the connector.

Для устранения указанных недостатков предлагается соединитель рельсовый стыковой пружинный, совокупность существенных признаков которого направлена на повышение его надежности.To eliminate these shortcomings, a spring butt rail connector is proposed, the set of essential features of which is aimed at increasing its reliability.

Указанный технический результат достигается в заявляемом соединителе рельсовом стыковом пружинном содержащим токопроводяшую пластину с электроконтактными элементами, расположенными со стороны, обращенной к рельсам, установленную на шейке стыкуемых рельсов, выпукло-вогнутый пружинный элемент, рельсовую накладку, при этом токопроводящая пластина имеет коробчатую форму, снабжена перемычкой, расположенной между электроконтактными элементами и выполненной из материала, имеющего электросопротивление меньше, чем материал токопроводящей пластины, пружинный элемент расположен выпуклостью к шейкам стыкуемых рельсов, а отогнутыми горизонтально концами - к рельсовой накладке, в центре пружинного элемента выполнена вогнутость, посредством которой пружинный элемент контактирует с ответным выступом на токопроводящей пластине, на стенках которой выполнены фиксаторы пружинного элемента, обеспечивающие самоустановку пружинного элемента на выступе токопроводящей пластины, и электроконтактные элементы выполнены из композиционного материала, а в токопроводящей пластине выполнено углубление для перемычки, перемычку соединяют с токопроводящей пластиной в месте углубления, например, пайкой тем, что на токопроводящей пластине, на расстоянии 60 мм друг от друга, отформованы сферические элементы, обращенные выпуклой стороной к шейке рельса, с радиусом сферы 40-50 мм, сферические элементы имеют сегментообразный разрывы и конусообразные углубления на 4,0-4,5 мм, с диаметром у основания конуса 15-20 мм и углом конуса 90-150° в которые установлены электроконтактные элементы с выступом над основанием конуса на высоту 0,8- 0,9 мм, при этом каждый электроконтактный элемент имеет посадочную часть в форме усеченного конуса высотой 3,0-4,0 мм и контактную часть в форме сферы радиуса 40-50 мм, соединенную плоскостью с большим основанием конуса и входит своей конусной частью в конусообразное углубление сферического элемента и находится в контакте с токопроводящей перемычкой, а сферическая часть электроконтактного элемента и сферическая часть отформованного элемента образуют единую сферу одного радиуса 40-5О мм, конусность электроконтактного элемента равна конусности углубления выполненного в сферическом элементе, а композиционный сплав электроконтактного элементов содержит по мас. кобальт и/или никель 4-20%, медь 20-60%, остальное карбид вольфрама, и покрыт смазкой содержащей олово, медь, графит и микродобавки фуллерено-содержащих материалов, при этом соединитель дополнительно снабжен кольцами для удержания смазки, в центре которых располагаются контактные площадки, кольца выполнены из эластичного материала имеющего закрытую пористость, кольца закрыты пленкой имеющей отверстие в центре кольца диаметром 5-7 мм или токопроводящей фольгой заправленной во внутреннюю полость кольца.The specified technical result is achieved in the inventive connector rail butt spring containing a conductive plate with electrical contact elements located on the side facing the rails mounted on the neck of the joined rails, a convex-concave spring element, the rail plate, while the conductive plate has a box-like shape, provided with a box-shaped, provided located between the electrical contact elements and made of a material having an electrical resistance less than conductive material th plate, the spring element is convex to the necks of the rails being joined, and the ends bent horizontally to the rail plate, concavity is made in the center of the spring element, by means of which the spring element is in contact with the counter protrusion on the conductive plate, on the walls of which the spring element retainers are made, allowing self-installation a spring element on the protrusion of the conductive plate, and the electrical contact elements are made of composite material, and in the conductive plate you A recess for the jumper is filled, the jumper is connected to the conductive plate in the place of the recess, for example, by soldering so that spherical elements are formed on the conductive plate, at a distance of 60 mm from each other, facing the neck of the rail with a sphere radius of 40-50 mm spherical elements have segmented discontinuities and cone-shaped recesses of 4.0-4.5 mm, with a diameter at the base of the cone of 15-20 mm and a cone angle of 90-150 ° in which the contact elements are installed with a protrusion above the base of the cone to a height of 0.8 - 0.9 mm, p and each electrical contact element has a landing part in the form of a truncated cone with a height of 3.0-4.0 mm and a contact part in the form of a sphere of radius 40-50 mm, connected by a plane with a large base of the cone and, with its conical part, enters the conical recess of the spherical element and is in contact with the conductive jumper, and the spherical part of the electrical contact element and the spherical part of the molded element form a single sphere of one radius of 40-5O mm, the taper of the electrical contact element is equal to the conicity of the depth eniya formed in the spherical element and electric contact elements composite alloy comprises by weight. cobalt and / or nickel 4-20%, copper 20-60%, the rest is tungsten carbide, and is coated with grease containing tin, copper, graphite and microadditives of fullerene-containing materials, while the connector is additionally equipped with rings for holding grease, in the center of which are located contact pads, rings are made of elastic material having a closed porosity, the rings are closed by a film having a hole in the center of the ring with a diameter of 5-7 mm or a conductive foil tucked into the inner cavity of the ring.

Выполнение электроконтактных элементов, выполненных из композиционного материала, содержащего кобальт и/или никель, медь, остальное карбид вольфрама, и покрытых смазкой содержащей олово, медь, графит и микродобавки фуллерено-содержащих материалов за счет высокой твердости очищают шейку рельса от продуктов коррозии, смазка обеспечивает плотный и надежный контакт в процессе эксплуатации соединителя при возникновении вибрации в стыке, а защитные кольца и микродобавки фуллерено-содержащих материалов защищают смазку от термической окислительной деструкции и загрязнения, позволяя сохранять ее свойство долгое время, а конусообразная посадка электроконтактных элементов в конусообразные углубления сферического элемента токопроводной пластины и выполнение контактной площадки имеющей ограниченный выступ не позволяют с одной стороны производить выработку на шейке рельса больше нормативной, а с другой, за счет лучшего теплоотвода и улучшения свойств композиционного материала по токопроводности выдерживать более высокие тяговые токи при сохранении своих эксплуатационных свойств.The implementation of electrical contact elements made of a composite material containing cobalt and / or nickel, copper, the rest of tungsten carbide, and coated with a grease containing tin, copper, graphite and microadditives of fullerene-containing materials due to high hardness clean the neck of the rail from corrosion products, the lubricant provides tight and reliable contact during operation of the connector when vibration occurs in the joint, and protective rings and microadditives of fullerene-containing materials protect the grease from thermal oxidation destruction and pollution, allowing to maintain its property for a long time, and the cone-shaped landing of the contact elements in the cone-shaped recesses of the spherical element of the conductive plate and the implementation of the contact area having a limited protrusion do not allow on the one hand to produce more rail than the norm on the rail neck, and on the other, due to better heat dissipation and improve the conductivity of the composite material to withstand higher traction currents while maintaining their operational x properties.

На фиг.1, 2, 3 показано принципиальное устройство соединителя и электроконтактного элемента. На фиг.1 показано расположение контактных элементов на токопроводной пластине. На фиг.2 показан вид на токопроводную пластину со стороны шейки рельса. На фиг.3 показана конструкция электроконтактного элемента.In figure 1, 2, 3 shows the basic structure of the connector and the electrical contact element. Figure 1 shows the location of the contact elements on the conductive plate. Figure 2 shows a view of the conductive plate from the side of the neck of the rail. Figure 3 shows the design of the electrical contact element.

Соединитель рельсовый стыковой пружинный состоит из токопроводящей пластины. Пластина со стороны стыкуемых шеек снабжена электроконтактными элементами, соединенными между собой перемычкой. Контактные элементы расположены так, чтобы обеспечивают контакт с обеими шейками стыкуемых рельсов. Перемычка присоединена (например, пайкой) к пластине в углублении между контактными элементами.The spring butt rail connector consists of a conductive plate. The plate from the side of the joined necks is equipped with electrical contact elements interconnected by a jumper. Contact elements are arranged so as to provide contact with both necks of the joined rails. The jumper is connected (for example, by soldering) to the plate in the recess between the contact elements.

Работает соединитель рельсовый следующим образом. При установке соединителя в стык, контактные элементы вступают во взаимодействие с шейками рельсов и замыкают рельсовую цепь. При прохождении поезда ток проходит по рельсам. В месте стыка рельсов, где расположен соединитель, ток проходит через контактные элементы и перемычку.The rail connector works as follows. When installing the connector in the joint, the contact elements interact with the necks of the rails and close the rail circuit. When a train passes, current flows along rails. At the junction of the rails where the connector is located, current flows through the contact elements and the jumper.

Предлагаемый соединитель рельсовый конструктивно прост и надежен в эксплуатации.The proposed rail connector is structurally simple and reliable in operation.

Claims

1. Spring rail butt connector, comprising a conductive plate with electrical contact elements located on the side facing the rails mounted on the neck of the joined rails, a convex-concave spring element, a rail overlay, wherein the conductive plate has a box shape, provided with a jumper located between contact elements and made of a material having an electrical resistance less than the material of the conductive plate, the spring element is convex to the joints of the rails being joined, and the ends bent horizontally to the rail strip, concavity is made in the center of the spring element, by means of which the spring element is in contact with the counter protrusion on the conductive plate, on the walls of which the spring element latches are made, which ensure self-installation of the spring element on the protrusion of the conductive plate, electrical contact the elements are made of composite material and a recess for the jumper is made in the conductive plate, and the jumper is connected to with a surrounding plate in the place of the recess, for example, soldering, characterized in that spherical elements are formed on the conductive plate at a distance of 60 mm from each other, facing the neck of the rail with a convex side, with a sphere radius of 40-50 mm, spherical elements have segmented gaps and cone-shaped recesses 4.0–4.5 mm, with a diameter at the base of the cone 15–20 mm, angle of the cone 90–150 °, in which electrical contact elements are installed with a protrusion above the base of the cone to a height of 0.8–0.9 mm, with this is every contact element t the landing part in the form of a truncated cone with a height of 3.0-4.0 mm and the contact part in the form of a sphere of radius 40-50 mm, connected by a plane with a large base of the cone and, with its conical part, enters the conical recess of the spherical element and is in contact with the conductive a jumper, and the spherical part of the contact element and the spherical part of the molded element form a single sphere of one radius of 40-50 mm, the taper of the contact element is equal to the taper of the recess made in the spherical element, and to The composite alloy of the electrical contact elements contains, wt.%: cobalt and / or nickel 4-20, copper 20-60, the rest is tungsten carbide, and is coated with a grease containing tin, copper, graphite and microadditives of fullerene-containing materials.

2. The connector according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with rings for holding lubricant, in the center of which contact pads are located, the rings are made of elastic material having closed porosity, the rings are closed with a film having a hole in the center of the ring with a diameter of 5-7 mm or conductive foil tucked into the inner cavity of the ring.