Железнодорожный путь, шпала и компоновочный узел железнодорожного пути (варианты)

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2278194
Дата публикации: 
Четверг, Октябрь 20, 2005
Начало действия патента: 
Среда, Май 5, 2004

Изобретения относятся к железнодорожному пути, шпале и вариантам компоновочного узла железнодорожного пути. Шпала с удлиненным корпусом содержит секцию установки реактивного рельса, предназначенную для установки реактивного рельса, две секции установки ходовых рельсов. Каждая из секций установки ходовых рельсов предназначена для установки соответствующего ходового рельса. Шпала содержит секцию установки шины электропитания, выполненную с возможностью установки, по меньшей мере, одной шины электропитания. Железнодорожный путь содержит железнодорожный направляющий путь и шпалы с удлиненным корпусом, проходящие поперек железнодорожного направляющего пути. Первый вариант компоновочного узла содержит шпалу с секцией установки реактивного рельса, предназначенной для установки реактивного рельса, и двумя секциями установки ходовых рельсов. Каждая из секций установки ходовых рельсов выполнена с возможностью установки соответствующего ходового рельса. Узел содержит, по меньшей мере, один узел шпильки, предназначенный для закрепления шпалы на направляющем пути железнодорожного пути. По меньшей мере, один узел шпильки предназначен для электрической изоляции шпалы от направляющего пути. Второй вариант компоновочного узла содержит шпалу с удлиненным корпусом, включающую секцию установки реактивного рельса, предназначенную для установки реактивного рельса, и две секции установки ходовых рельсов. Каждая из секций установки ходовых рельсов имеет нижнюю поверхность, предназначенную для установки на железнодорожный направляющий путь, и верхнюю поверхность, предназначенную для установки на нее ходового рельса. Верхняя поверхность расположена, по существу, параллельно нижней поверхности. Узел содержит клиновидную деталь, выполненную с возможностью установки на верхней поверхности секции установки ходового рельса между верхней поверхностью и ходовым рельсом. Техническим результатом изобретений является разработка более эффективного, менее трудозатратного и рассчитанного на меньшие расходы способа строительства и технического обслуживания рельсового пути для железнодорожных вагонов, оборудованных двигателем типа ЛИД. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.



Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к области железнодорожной техники и более конкретно к шпалам, которые используют на железнодорожных путях.

Уровень техники

В данной области техники известны железнодорожные вагоны, в которых в качестве основного источника поступательного движения используют линейные индукционные двигатели (ЛИД). В целом, линейный индукционный двигатель (ЛИД), используемый в подвижном составе на железной дороге, состоит из первичной части, которая установлена под днищем железнодорожного вагона, и реактивного рельса, который закреплен на рельсовом пути. При этом рельсовые пути, построенные для использования с вагонами, оборудованными двигателями ЛИД, включают пару ходовых рельсов, по которым катятся колеса железнодорожного вагона, и реактивный рельс, предназначенный для взаимодействия с первичной частью линейного индукционного двигателя. Кроме того, рельсовые пути, используемые для железнодорожных вагонов, оборудованных двигателями ЛИД, включают, по меньшей мере, одну шину электропитания, которая обычно расположена выше и проходит в плоскости, перпендикулярной плоскости установки ходовых рельсов и реактивного рельса. Питание для движения железнодорожного вагона по железнодорожному пути подводят к вагону по одной или нескольким шинам электропитания.

Традиционно при строительстве рельсового пути для железнодорожных вагонов, оборудованных двигателями ЛИД, каждый из ходовых рельсов, реактивный рельс и одну или несколько шин электропитания закрепляют на бетонном направляющем пути с использованием отдельных креплений рельсов. При этом каждый из рельсов прикрепляют к бетонному направляющему пути независимо друг от друга. Недостаток такого способа построения железнодорожного пути состоит в том, что для каждого рельса требуется использовать отдельный узел крепления рельса, что делает установку железнодорожного пути трудоемкой и дорогостоящей. Другой недостаток, возникающий при таком традиционном строительстве железнодорожных путей, состоит в том, что трудно контролировать относительное расположение ходовых рельсов, реактивного рельса и одной или нескольких шин электропитания, что важно для обеспечения правильной работы железнодорожного вагона, оборудованного двигателем типа ЛИД, на рельсовом пути. При этом в ходе установки положение каждого рельса должно быть отрегулировано так, чтобы он был правильно установлен по отношению к другим рельсам.

В американском патенте № US 5314115 описана шпала, благодаря использованию которой делается попытка преодоления, по меньшей мере, некоторых недостатков таких традиционных железнодорожных путей. Шпала, описанная в американском патенте № US 5314115, обеспечивает опору как для пары ходовых рельсов, так и для реактивного рельса и может использоваться для закрепления этих рельсов на бетонном направляющем пути. Недостаток, связанный с этой шпалой, состоит в том, что при ее применении не обеспечивается установка шины электропитания по отношению к ходовым рельсам и реактивному рельсу. При этом во время установки требуется точно регулировать расположение шины электропитания по отношению к паре ходовых рельсов и реактивному рельсу. Кроме того, ввиду того, что ходовые рельсы и реактивные рельсы устанавливают на направляющем пути отдельно от шины электропитания, необходимо использовать дополнительные крепежные шпильки, что означает увеличение трудозатрат при установке рельсового пути и использование дополнительных деталей повышает расходы при строительстве.

С учетом вышеописанного в данной области промышленности существует потребность в разработке более эффективного, менее трудозатратного и рассчитанного на меньшие расходы способа строительства и технического обслуживания рельсового пути для железнодорожных вагонов, оборудованных двигателем типа ЛИД.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к шпале, содержащей удлиненный корпус. Удлиненный корпус содержит секцию установки реактивного рельса, две секции установки ходовых рельсов и секцию установки шины электропитания. Секция установки реактивного рельса предназначена для установки реактивного рельса, и каждая из двух секций установки ходовых рельсов предназначена для установки соответствующего ходового рельса. Секция установки шины электропитания предназначена для установки, по меньшей мере, одной шины электропитания.

В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к узлу, содержащему шпалу и, по меньшей мере, один узел шпильки. Шпала включает секцию установки реактивного рельса, предназначенную для установки реактивного рельса, и две секции установки ходовых рельсов, каждая из которых предназначенная для установки соответствующих ходовых рельсов. Один или несколько узлов шпильки выполнены с возможностью закрепления шпалы на направляющей железнодорожного пути и выполняют функцию электрической изоляции шпалы от направляющей.

В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение относится к узлу, который содержит шпалу и клиновидную деталь. Шпала имеет удлиненный корпус и включает секцию установки реактивного рельса и две секции установки ходовых рельсов. Секция установки реактивного рельса выполнена с возможностью установки на ней реактивного рельса, и каждая из двух секций установки ходовых рельсов предназначена для установки соответствующих ходовых рельсов. Каждая секция установки ходовых рельсов имеет нижнюю поверхность, предназначенную для установки на направляющий путь, и верхнюю поверхность для установки на нее ходового рельса. Верхняя поверхность расположена, по существу, параллельно нижней поверхности. Клиновидная деталь выполнена с возможностью установки на верхней поверхности секции установки ходового рельса между верхней поверхностью и ходовым рельсом.

Настоящее изобретение также относится к узлу, содержащему шпалу и держатель шины электропитания. Шпала содержит секцию установки реактивного рельса, две секции установки ходовых рельсов и секцию установки шины электропитания. Секция установки реактивного рельса выполняет функцию установки реактивного рельса, и каждая из двух секций установки ходовых рельсов выполнена с возможностью установки соответствующего ходового рельса. Держатель шины электропитания предназначен для установки с возможностью демонтажа на секции установки шины электропитания, и на нем может быть установлена, по меньшей мере, одна шина электропитания.

Эти и другие аспекты и свойства настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из следующего описания конкретных вариантов выполнения настоящего изобретения с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Подробное описание вариантов выполнения настоящего изобретения приведено ниже только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фигуре 1 показан вид в перспективе рельсового пути для вагона, оборудованного двигателем типа ЛИД, в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения;

на фигуре 2 показан вид сбоку шпалы, предназначенной для использования с рельсовыми путями, в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения;

на фигуре 3 показано увеличенное изображение участка А, представленного на фигуре 2, в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения;

на фигуре 4 показано увеличенное изображение участка В, представленного на фигуре 2, в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения; и

на фигуре 5 показано увеличенное изображение участка С, представленного на фигуре 2, в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения; и

на фигуре 6 показан вид в разрезе по линии 5-5, обозначенной на фигуре 2, в соответствии с конкретными не ограничивающими примерами выполнения настоящего изобретения.

На чертежах варианты выполнения изобретения представлены в качестве примеров. При этом следует определенно понимать, что описание и чертежи приведены только для иллюстрации и для обеспечения понимания. Они не предназначены для определения границ настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 показан железнодорожный путь 2 для железнодорожного вагона (не показан), в котором в качестве основного источника поступательного движения используется линейный индукционный двигатель (ЛИД). Железнодорожный путь 2 включает направляющий путь 4, который обычно выполнен из бетона, и множество шпал 10. Шпалы 10 предназначены для закрепления на них пары ходовых рельсов 6, реактивного рельса 8 и, по меньшей мере, одной шины 12 электропитания. В не ограничивающем примере выполнения, показанном на фигуре 1, на шпале 10 обеспечивается установка двух шин 12 электропитания.

Как показано на чертеже, ходовые рельсы 6 установлены на шпале 10 параллельно друг другу, на некотором расстоянии друг от друга так, что колеса железнодорожного вагона могут катиться по ним. Реактивный рельс 8 расположен между двумя ходовыми рельсами 6 и выполняет функцию замыкания магнитного потока с первичной частью линейного индукционного двигателя, установленного на железнодорожном вагоне, для привода в движение или для торможения железнодорожного вагона вдоль пути. Шины 12 электропитания расположены в плоскости, перпендикулярной к плоскости установки ходовых рельсов 6 и реактивного рельса 8, и выполнены с возможностью подачи по ним электроэнергии к железнодорожному вагону, оборудованному двигателем типа ЛИД. Следует понимать, что, хотя шины 12 электропитания обычно расположены в плоскости, перпендикулярной к плоскости установки ходовых рельсов 6, они также могут быть расположены в плоскости, параллельной к плоскости установки ходовых рельсов 6.

На фигуре 2 показана более подробная схема шпалы 10 в соответствии с не ограничивающим примером выполнения настоящего изобретения. Шпала 10 содержит, в целом, удлиненный корпус 14, который образует две секции 16 установки ходовых рельсов и секцию 18 установки реактивного рельса. В представленном не ограничивающем варианте выполнения одна из секций 16 установки ходового рельса выполнена, в общем, U-образной для обеспечения возможности установки шин 12 электропитания, как будет более подробно описано ниже, и другая секция 16 установки ходового рельса имеет, в общем, L-образную форму. Секция 18 установки реактивного рельса имеет, в общем, форму прямоугольной перекладины и расположена между двумя секциями 16 установки ходовых рельсов в приподнятом положении по отношению к поверхности бетонного направляющего пути 4.

В не ограничивающем примере выполнения настоящего изобретения удлиненный корпус 14 шпалы 10 изготовлен из стали. Очевидно, что можно использовать другие материалы, без отхода от сущности настоящего изобретения. Очевидно, что две секции 16 установки ходовых рельсов и секция 18 установки реактивного рельса могут быть сформированы как одна цельная деталь способом штамповки или отливки. В качестве альтернативы секция 18 установки реактивного рельса и секции 16 установки ходовых рельсов могут быть выполнены как отдельные детали, сваренные вместе или соединенные с использованием любого другого подходящего способа, для формирования единого удлиненного корпуса 14.

Как показано на фигуре 2, секция 18 установки реактивного рельса выполнена с возможностью установки реактивного рельса 8. В представленном конкретном примере выполнения реактивный рельс 8 соединен с секцией 18 установки реактивного рельса шпалы 10 с использованием узла 20 крепления. На фигуре 3 показан увеличенный вид узла 20 крепления, а также часть реактивного рельса 8, представленные на участке А на фигуре 2.

Как показано на фигуре 3, реактивный рельс 8 состоит из двух частей, а именно из заднего сердечника 22 и верхней крышки 24. Шпала 10 в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает возможность предварительной сборки заднего сердечника 22 и верхней крышки 24 перед установкой их на шпале 10. В показанном не ограничивающем варианте выполнения задний сердечник 22 и верхнюю крышку 24 предварительно собирают с помощью болтов 25. Тот факт, что задний сердечник 22 и верхнюю крышку 24 можно предварительно собирать перед установкой на шпалу 10, означает, что реактивный рельс 8 может быть установлен на шпалу 10 с использованием одного этапа сборки. Это устраняет необходимость установки заднего сердечника 22 и верхней крышки 24 на шпале 10 по отдельности, что снижает время, требуемое для крепления реактивного рельса 8 на шпале 10 во время установки на месте. Обычно сборка компонентов на месте связана с большими затратами, чем их сборка на производственном предприятии. Кроме того, тот факт, что реактивный рельс 8 может быть установлен или может быть снят со шпалы 10 с использованием одного этапа сборки, уменьшает время, требуемое для замены или ремонта реактивного рельса 8, в случае его повреждения.

Как показано на фигуре 3, реактивный рельс 8 закреплен на консоли 32, имеющей форму перевернутой буквы U, секции 18 установки реактивного рельса с использованием узла 20 крепления. Узел 20 крепления включает болт 26, гайку 28 и множество регулировочных прокладок 30. С помощью множества регулировочных прокладок 30 можно регулировать высоту установки реактивного рельса 8 по отношению к удлиненному корпусу 14 шпалы 10 и, таким образом, по отношению к ходовым рельсам 6. В не ограничивающем примере варианта выполнения регулировочные прокладки могут иметь толщину 1 мм, 2 мм, 5 мм и 20 мм так, что путем установки или удаления различных регулировочных прокладок можно получать соответствующую высоту установки реактивного рельса 8. После определения соответствующей комбинации регулировочных прокладок монтажник, устанавливающий реактивный рельс 8, может надежно закрепить реактивный рельс 8 на шпале 10 путем затяжки гайки 28 и болта 26. Как показано на чертеже, болт 26 проходит через задний сердечник 22 реактивного рельса 8 и закрепляет реактивный рельс 8 на U-образной консоли 32 секции 18 установки реактивного рельса.

Как, кроме того, показано на фигуре 2, каждая секция 16 установки ходового рельса предназначена для установки соответствующего ходового рельса 6. Как показано на чертеже, каждая секция 16 установки ходового рельса включает верхнюю поверхность 34 и нижнюю поверхность 36. В настоящем описании нижняя поверхность 36 представляет собой поверхность, обращенную к бетонному направляющему пути 4, и верхняя поверхность 34 представляет собой поверхность, обращенную к ходовому рельсу 6, установленному на ней.

Традиционно верхние поверхности секции установки ходовых рельсов в шпалах известного уровня техники расположены под углом так, что закрепленные на них ходовые рельсы располагаются под некоторым углом по отношению к реактивному рельсу. Недостаток таких шпал известного уровня техники состоит в том, что при производстве трудно обеспечить жесткие допуски к углу установки верхней поверхности, что приводит к высокой пропорции отбракованных деталей.

Как показано на фигуре 2, верхняя поверхность 34 и нижняя поверхность 36 шпалы 10, по существу, расположены параллельно друг другу, что упрощает производство. При этом для обеспечения возможности установки ходовых рельсов 6 под требуемым углом наклона по отношению к реактивному рельсу 8 между верхней поверхностью 34 секции 16 установки ходового рельса и каждым из ходовых рельсов 6 устанавливают клиновидные детали 38. Клиновидные детали 38 теоретически могут быть сформированы с углом наклона от 0 до 90 градусов, но на практике этот угол находится в диапазоне от 0 до 3 градусов.

В зависимости от предъявляемых к железнодорожному пути требований может потребоваться установка ходовых рельсов 6 под различными углами наклона по отношению к направляющему пути 4. При этом вместо использования различных шпал с разным углом наклона каждый раз, когда требуется установить различные углы наклона ходовых рельсов, можно использовать одинаковые шпалы, но с различными клиновидными деталями 38. В этом случае, независимо от требуемого угла наклона ходовых рельсов 6, можно использовать одинаковые шпалы 10, просто устанавливая клиновидную деталь 38 с требуемым углом наклона. При использовании традиционных шпал для каждого отличающегося угла наклона требуется изготавливать шпалы различного вида, что связано с намного большими затратами, чем в случае простого изготовления клиновидных элементов, имеющих различные углы наклона. Кроме того, вдоль длины одного и того же железнодорожного пути угол может изменяться от одной секции пути к другой. При этом благодаря использованию различных клиновидных деталей 38, имеющих промежуточные значения угла наклона, можно обеспечить плавный переход от первой секции железнодорожного пути ко второй секции железнодорожного пути.

В предпочтительном варианте выполнения клиновидные детали 38 изготовлены из электроизолирующего материала, такого, как нейлон, благодаря чему обеспечивается электрическая изоляция между ходовыми рельсами 6 и удлиненным корпусом 14 шпалы 10.

В другом предпочтительном варианте выполнения, показанном на фигуре 2, ходовые рельсы 6 закреплены на соответствующих секциях 16 установки ходовых рельсов с использованием пары рельсовых зажимов 40.

Очевидно, что ходовые рельсы 6 могут быть закреплены на секции 16 установки ходовых рельсов с использованием любого другого устройства крепления, известного в данной области техники.

На фигуре 4 показан вид с увеличением ходового рельса 6, представленного на участке В фигуры 2. Как показано на фигуре 4, в представленном не ограничивающем варианте выполнения ходовой рельс 6 закреплен на секции 16 установки ходового рельса шпалы 10 с использованием рельсовых зажимов 40. Кроме того, клиновидная деталь 38 закреплена на месте благодаря зажиму между верхней поверхностью 34 секции 16 установки ходового рельса и ходовым рельсом 6.

В качестве рельсовых зажимов 40 используют стандартные зажимы типа e-clips™.GIF; производства компании Pandrol. Рельсовые зажимы 40 закрепляют ходовой рельс 6 на секции 16 установки ходовых рельсов шпалы 10. Рельсовые зажимы 40, такие, как показаны на фигурах 2 и 4, хорошо известны в данной области техники, и не будут более подробно описаны в настоящем описании.

В не ограничивающем примере выполнения рельсовые зажимы 40 также выполнены электрически изолированными. Например, они могут быть изготовлены из электрически изолирующего материала, такого, как нейлон. Поэтому ходовые рельсы 6, расположенные между электрически изолирующими клиновидными деталями 38 и электрически изолирующими рельсовыми зажимами 40, будут полностью электрически изолированы от удлиненного корпуса 14 шпалы 10.

Как, кроме того, показано на фигуре 2, в представленном не ограничивающем варианте выполнения шпала 10 выполнена с возможностью установки на направляющем пути 4 железнодорожного пути 2 с использованием узлов 44 шпилек. Очевидно, что шпала 10 выполнена с возможностью установки на направляющем пути 4 железнодорожного пути 2, с использованием любого другого узла крепления, известного в данной области техники.

В представленном варианте выполнения узлы 44 шпилек выполнены так, что они проходят через отверстия в секции 16 установки ходовых рельсов, при этом они могут проходить в изолирующие вставки 54, которые сформированы в бетонном направляющем пути 4 в ходе его отливки. В не ограничивающем варианте выполнения, показанном на фигуре 2, шпала 10 закреплена на направляющем пути 4 с использованием одного узла 44 шпильки, который проходит через каждую из двух секций 16 установки ходовых рельсов, так, что в сумме приходится по два узла 44 шпильки на шпалу 10. На фигуре 5 показан увеличенный вид узла 44 шпильки, представленного на участке С фигуры 2.

Как показано на фигуре 5, узел 44 шпильки содержит шпильку 46, фиксирующую гайку 48, витую пружину 50 и изолирующую вставку 54. Изолирующая вставка 54 выполнена с возможностью плотной установки в нее шпильки 46 для предотвращения инфильтрации воды между шпилькой 46 и изолирующей вставкой 54, в результате которой возникает коррозия. Кроме того, изолирующая вставка 54 содержит самофиксирующуюся резьбу 56, при использовании которой для удаления шпильки 46 необходимо прикладывать больший момент силы, чем при установке шпильки 46. Изолирующая вставка 54 сохраняет свойства самофиксации даже после удаления шпильки 46, так что ее можно повторно использовать множество раз.

Изолирующие вставки 54, предназначенные для установки шпал 10 на направляющем пути 4 железнодорожного пути 2, позволяют электрически изолировать шпалу от направляющего пути 4. Такая конструкция исключает ток утечки в бетонный направляющий путь 4. Кроме того, использование изолирующих вставок 54 предотвращает гальваническую коррозию шпилек 46. При этом также вставки 54, установленные в бетонный направляющий путь 4, не представляют собой источник опасности, поскольку они установлены заподлицо с поверхностью направляющего пути 4. В шпалах известного уровня техники шпильки, аналогичные шпилькам 46, устанавливают непосредственно в бетон направляющего пути 4 в ходе его отливки. При этом во время строительства направляющего пути 4, перед установкой шпал над поверхностью направляющего пути 4 образуется поле из выступающих над поверхностью шпилек 46, которые подвержены изгибам и повреждениям. Кроме того, рабочие, занятые в строительстве, должны передвигаться по этим шпилькам, или даже хуже, могут падать на них, что может привести к серьезным травмам. В соответствии с конструкцией, используемой в настоящем изобретении, шпильки 46 устанавливают в изолирующие вставки 54 одновременно с установкой шпал 10. При этом до установки шпал 10 не образуется поле из шпилек, выступающих над поверхностью направляющего пути 4.

Как снова показано на фигуре 2, в представленном не ограничивающем варианте выполнения между нижней поверхностью 36 секции 16 установки ходовых рельсов и поверхностью направляющего пути 4 железнодорожного пути установлены резиновые подушки 58. Такие резиновые подушки 58 помогают снизить уровень вибрации, передаваемой от железнодорожного вагона на железнодорожный направляющий путь 4, что повышает комфорт пассажиров и снижает уровень шума. Кроме того, в комбинации с электроизолирующими узлами 44 шпильки резиновые подушки 58 способствуют обеспечению электрической изоляции шпалы 10 от бетонного направляющего пути 4.

Шпалу 10 прижимают к резиновым подушкам 58 через витые пружины 50 узлов 44 шпильки. При завинчивании гайки 48 на шпильке 46 витая пружина 50 сжимается, что обеспечивает требуемое прижимное усилие шпалы 10 к резиновым подушкам 58.

Удлиненный корпус 14 электрически изолирован от, по меньшей мере, одного узла шпильки с помощью изолирующего кольца с буртиком.

Как, кроме того, показано на фигуре 2, шпала 10 в соответствии с не ограничивающим вариантом выполнения настоящего изобретения также предназначена для установки, по меньшей мере, одной шины 12 электропитания, по меньшей мере, одного защитного рельса 60, предотвращающего сход с рельсов, и держателя 62 кабеля АУП (автоматического управления поездом). Каждый из этих элементов более подробно описан ниже.

Как показано на фигуре 2, шпала 10, в соответствии с настоящим изобретением, включает секцию 64 установки силового рельса, которая соединяет держатель 66 шины электропитания со шпалой 10. Как показано на чертеже, держатель 66 шины электропитания соединен с секцией 64 установки шины электропитания с помощью двух болтов 70. Следует понимать, что без отхода от сущности настоящего изобретения можно использовать большее или меньшее количество болтов. Кроме того, можно использовать любое другое средство крепления держателя 66 шины электропитания на секции 64 установки шины электропитания, без отхода от сущности настоящего изобретения.

Держатель 66 шины электропитания предназначен для установки шин 12 электропитания так, что шины 12 электропитания могут быть соединены со шпалой 10. Как показано на чертеже, шины 12 электропитания соединены с держателем 66 шины электропитания с помощью болтов 68. Хотя каждая из шин 12 электропитания установлена на держателе 66 шины электропитания с помощью одного болта 68, следует понимать, что без отхода от сущности настоящего изобретения можно использовать большее или меньшее количество болтов. Кроме того, можно использовать любое другое средство крепления шин 12 электропитания на держателе 66 шин электропитания без отхода от сущности настоящего изобретения.

В конкретном варианте выполнения, показанном на чертежах, секция 64 установки шины электропитания расположена с левой стороны шпалы 10 и, по существу перпендикулярно поверхности земли. Следует, однако, понимать, что без отхода от сущности настоящего изобретения можно использовать множество других конфигураций секции 64 установки шины электропитания.

Кроме того, хотя на фигуре 2 показаны шпала 10 и держатель 66 шины электропитания, выполненные в виде отдельных деталей, очевидно, что в альтернативном примере выполнения шпала 10 и держатель 66 шины электропитания могут быть сформированы как единая деталь. В таком варианте выполнения держатель 66 шины электропитания представляет собой секцию 64 установки шины электропитания.

Как указано в разделе "Уровень техники" настоящего изобретения, шины электропитания обычных железнодорожных путей, предназначенные для вагонов с двигателем типа ЛИД, соединяют непосредственно с бетонным направляющим путем железнодорожного пути. При этом силовые рельсы и шпалы не соединены между собой вообще. Недостаток таких железнодорожных путей состоит в том, что при любом движении или деформации шпал или структуры установки силовых рельсов изменяется установка шин электропитания по отношению к ходовым рельсам и реактивному рельсу. Это отрицательно влияет на способность движения подвижного состава по железнодорожному пути 2. Другой недостаток таких железнодорожных путей известного уровня техники состоит в том, что, когда шину электропитания закрепляют болтами непосредственно на направляющем пути 4, токи утечки могут проходить в направляющий путь, что приводит к его преждевременному повреждению. Кроме того, потери тока связаны с дополнительными затратами для компаний, обеспечивающих обслуживание железнодорожного пути.

Преимущество установки шин 12 электропитания на шпале 10 состоит в том, что установка положения шин 12 электропитания по отношению к ходовым рельсам 6 и реактивному рельсу 8 контролируется более просто, чем в случае, когда шины 12 электропитания соединяют непосредственно с бетонными направляющими путями 4. При этом шпала 10, в соответствии с настоящим изобретением, подвержена меньшим изменениям относительного положения между шинами 12 электропитания и ходовыми рельсами 6, а также реактивным рельсом 8.

В конкретном, не ограничивающем примере выполнения положение шин 12 электропитания не должно изменяться более чем на 0,25 дюйма (6,4 мм) как в поперечном направлении, так и по вертикали по отношению к ходовым рельсам 6. Когда шины 12 электропитания установлены непосредственно на направляющих путях 4, для обеспечения таких жестких допусков требуется проведение больших регулировочных работ. Однако, когда шина 12 электропитания установлена непосредственно на шпале 10, допуск 0,25 дюйма (6,4 мм) может быть обеспечен более просто и более точно благодаря использованию деталей соответствующих размеров или благодаря соответствующему изготовлению этих деталей.

В представленном варианте выполнения вертикальное положение и поперечное положение шин 12 электропитания можно регулировать независимо по отношению к шпале 10. Например, вертикальное положение можно регулировать благодаря использованию вертикальных прорезей на участке держателя 66 шины электропитания, который соответствует секции 64 установки шины электропитания. В качестве альтернативы, вертикальные прорези могут быть выполнены в секции 64 установки шины электропитания. Поперечная регулировка шин 12 электропитания по отношению к шпале 10 может быть выполнена благодаря использованию регулировочных прокладок (не показаны), которые могут быть установлены между секцией 64 установки шины электропитания и держателем 66 шины электропитания, или в качестве альтернативы путем соответствующей установки шины 12 электропитания с использованием гаек на болтах 68. Однако в случае выполнения производственных допусков вполне возможно, что такие регулировки не потребуются.

Посредством того, что шины 12 электропитания установлены на шпале 10, требуется меньшее количество креплений для соединения шпалы 10 и шин 12 электропитания с направляющим путем 4. В результате сокращается время сборки и снижаются затраты на установку. Другое преимущество состоит в том, что изолированная вставка 54 узла 44 шпильки обеспечивает электрически изолированную систему шин 12 электропитания. Шина 12 электропитания может быть изолирована от железнодорожного направляющего пути посредством изолирующего кольца с буртиком и изолирующей клиновидной детали.

Хотя железнодорожные пути 2, показанные на чертежах, содержат две шины 12 электропитания, очевидно, что железнодорожные пути 2 могут содержать только одну шину 12 электропитания. В области техники железнодорожных путей 2 для железнодорожных вагонов с двигателем типа ЛИД используют два типа компоновок шин электропитания. Первый тип компоновки шины электропитания включает только одну шину электропитания, которую называют "третий рельс", и второй тип компоновки шины электропитания включает две шины электропитания, которые называются "четвертый рельс".

Второй тип компоновки шины электропитания (то есть с двумя шинами 12 электропитания) содержит один положительный рельс и один отрицательный рельс, в то время как при компоновке шины электропитания первого типа (то есть с использованием только одной шины 12 электропитания) шину 12 электропитания используют в качестве положительной шины и ходовые рельсы 6 использует в качестве отрицательной возвратной цепи. Компоновка шины электропитания первого типа используется более часто из-за того, что она позволяет сэкономить расходы, связанные с дополнительной установкой второй шины 12 электропитания. Однако для того, чтобы использовать ходовой рельс 6 в качестве отрицательной возвратной цепи, ходовой рельс 6 должен быть хорошо изолирован от бетонного направляющего пути 4 для предотвращения потерь тока.

Обычно шпалы, в соответствии с известным уровнем техники, не являются электрически изолированными от железобетонного направляющего пути 4, и при этом, когда на них устанавливают шину 12 электропитания, их использование ограничено только вариантом компоновки железнодорожные пути 2 с двумя шинами электропитания.

При этом преимущество шпалы 10, в соответствии с настоящим изобретением, состоит в том, что удлиненный корпус 14 выполнен электрически изолированным от направляющего пути 4 благодаря использованию изолирующей вставки 54 и резиновой подушки 58, при этом шпала 10 обеспечивает возможность установки шин электропитания с компоновкой как с одной шиной электропитания, так и с двумя шинами электропитания. Кроме того, при использовании шин 12 электропитания ходовые рельсы 6 выполнены электрически изолированными от шпалы благодаря использованию изолирующих рельсовых зажимов 40 и изолирующих клиновидных деталей 38.

Как описано выше, шпала 10, в соответствии с настоящим изобретением, содержит держатель 62 кабеля АУП (автоматического управления поездом). Держатель 62 кабеля АУП расположен на секции 18 установки реактивного рельса шпалы 10 и включает зажим, предотвращающий движение кабеля АУП. Держатель 62 кабеля АУП выполнен в виде зажима или устройства крепления любого типа, известного в данной области техники, который позволяет предотвратить движение кабеля АУП. Обычно кабель АУП должен быть расположен на расстоянии приблизительно 1 дюйм (2,54 см) ниже верхней части ходовых рельсов 6. Датчик, установленный на поезде, затем принимает сигнал от кабеля АУП по мере его движения вдоль железнодорожного пути. В железнодорожных путях известного уровня техники кабель АУП закрепляют в верхней части L-образной скобы, высотой приблизительно 4 дюйма (10,2 см) для обеспечения возможности установки кабеля на высоте приблизительно 1 дюйм (2,54 см) ниже верхней части ходовых рельсов. Такие скобы привинчивают непосредственно к направляющему пути. В соответствии с настоящим изобретением кабель АУП устанавливают на высоте приблизительно 2 дюйма (5,08 см) ниже верхней части ходовых рельсов 6, и это положение ниже, чем обычно используемое расстояние 1 дюйм (2,54 см), но тем не менее позволяет датчику поезда принимать сильный сигнал от кабеля АУП. Тот факт, что кабель АУП установлен непосредственно на шпале 10, исключает необходимость использования дополнительной скобы, что снижает затраты, позволяет сэкономить материалы и время на установку.

Как, кроме того, описано выше, шпала 10, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивает возможность установки, по меньшей мере, одного защитного рельса 60, предотвращающего сход с рельсов. В конкретном варианте выполнения, показанном на фигуре 2, шпала 10 содержит два защитных рельса 60, предотвращающих сход с рельсов, закрепленных на ней, а именно по одному с каждой стороны секции 18 установки реактивного рельса. Как показано на чертеже, каждый защитный рельс 60, предотвращающий сход с рельсов, соединен со шпалой 10 с помощью болта 72, который проходит через защитный рельс 60, предотвращающий сход с рельсов, и закрепляет его на соответствующем верхнем участке каждой секции 16 установки ходового рельса. Защитные рельсы 60, предотвращающие сход с рельсов, известны в данной области техники и не будут более подробно описаны в настоящем описании.

Для построения железнодорожного пути 2 для подвижного состава, в котором используется двигатель типа ЛИД, как показано на фигуре 1, множество шпал 10, в соответствии с настоящим изобретением, устанавливают на соответствующем направляющем пути 4. В предпочтительном варианте выполнения шпалы 10 устанавливают на бетонный направляющий путь 4 по одной шпале 10, приблизительно через каждый 1 метр.

Как показано на фигуре 1, хотя каждая шпала 10 содержит секцию 64 установки силового рельса, держатель 66 шины электропитания установлен только на каждой третьей шпале 10. Следует, однако, понимать, что держатель 66 шины электропитания может быть установлен на каждой шпале 10 или более часто или менее часто, чем на каждой третьей шпале 10.

После установки шпал 10 на бетонный направляющий путь 4 на них устанавливают ходовые рельсы 6, реактивный рельс 8 и шины 12 электропитания. Обычно реактивный рельс 8 формируют в виде секций длиной от 3 м до 10 м. Как показано на фигуре 6, секцию реактивного рельса 8 закрепляют на секциях 18 установки реактивного рельса так, что между последовательными участками реактивного рельса 8 оставляют зазор 75.

Как описано выше, шпала 10, в соответствии с настоящим изобретением, предназначена для установки ходовых рельсов 6, реактивного рельса 8 и одной или нескольких шин 12 электропитания в виде единого узла. Шпалы 10, в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивают относительно высокую жесткость узла для поддержания жестких требований по допускам к высоте воздушного зазора между реактивным рельсом 8 и двигателем ЛИД, установленным на подвижном составе, и обеспечивают относительно малую жесткость в месте стыка шпалы 10 и направляющего пути 4 для обеспечения приемлемого качества движения, взаимодействия колесо/рельс и требуемой изоляции вибрации. Так как ходовые рельсы 6 и реактивный рельс 8 установлены на шпале, относительное отклонение между ними в рабочих условиях будет ограничено и будет независимо от отклонения шпалы, которая закреплена через резиновые подушки на направляющем пути.

Выше были описаны различные варианты выполнения, они приведены для описания и не являются ограничивающими настоящее изобретение. Для специалистов в данной области техники будут очевидны различные модификации, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения, который более конкретно определен прилагаемой формулой изобретения.


Формула изобретения


1. Шпала с удлиненным корпусом, в которой удлиненный корпус содержит секцию установки реактивного рельса, предназначенную для установки реактивного рельса, две секции установки ходовых рельсов, причем каждая из секций установки ходовых рельсов предназначена для установки соответствующего ходового рельса, и секцию установки шины электропитания, выполненную с возможностью установки, по меньшей мере, одной шины электропитания.

2. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что секция установки шины электропитания выполнена с возможностью установки держателя шины электропитания, который предназначен для установки, по меньшей мере, одной шины электропитания.

3. Шпала по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна шина электропитания выполнена с возможностью регулировки, по меньшей мере, в одном из вертикального и поперечного направлений по отношению к удлиненному корпусу.

4. Шпала по п.2, отличающаяся тем, что секция установки шины электропитания предназначена для установки одной шины электропитания, при этом шина электропитания и, по меньшей мере, один ходовой рельс электрически изолированы друг от друга.

5. Шпала по п.4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один ходовой рельс используется в качестве отрицательной возвратной цепи для шины электропитания.

6. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что клиновидная деталь выполнена с возможностью установки между секцией установки ходового рельса и соответствующим ходовым рельсом.

7. Шпала по п.6, отличающаяся тем, что клиновидная деталь имеет первую поверхность, предназначенную для контакта с секцией установки ходового рельса, и вторую поверхность, предназначенную для контакта с соответствующим ходовым рельсом, причем первая поверхность и вторая поверхность расположены под углом от 0 до 90° по отношению друг к другу.

8. Шпала по п.7, отличающаяся тем, что клиновидная деталь выполнена из электрически изолирующего материала.

9. Шпала по п.8, отличающаяся тем, что изолирующий материал включает нейлон.

10. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что удлиненный корпус выполнен с возможностью установки на нем, по меньшей мере, одного защитного рельса, предотвращающего сход с рельсов.

11. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что удлиненный корпус содержит, по меньшей мере, один держатель кабеля автоматического управления поездом.

12. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что удлиненный корпус выполнен с возможностью закрепления на направляющем пути с использованием, по меньшей мере, одного узла шпильки.

13. Шпала по п.12, отличающаяся тем, что удлиненный корпус выполнен с возможностью электрической изоляции от направляющего пути.

14. Шпала по п.13, отличающаяся тем, что удлиненный корпус выполнен с возможностью электрической изоляции от направляющего пути посредством резиновой подушки.

15. Шпала по п.13, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один узел шпильки выполнен электрически изолированным от направляющего пути.

16. Шпала по п.15, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один узел шпильки содержит изолирующую вставку, предназначенную для электрической изоляции, по меньшей мере, одного узла шпильки от направляющего пути.

17. Шпала по п.15, отличающаяся тем, что удлиненный корпус электрически изолирован от, по меньшей мере, одного узла шпильки.

18. Шпала по п.17, отличающаяся тем, что удлиненный корпус электрически изолирован от, по меньшей мере, одного узла шпильки с помощью изолирующего кольца с буртиком.

19. Шпала по п.17, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна шина электропитания электрически изолирована от железнодорожного направляющего пути.

20. Шпала по п.19, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна шина электропитания электрически изолирована от железнодорожного направляющего пути посредством, по меньшей мере, одной резиновой подушки, изолирующей вставки, изолирующего кольца с буртиком и изолирующей клиновидной детали.

21. Железнодорожный путь, содержащий железнодорожный направляющий путь, причем железнодорожный путь содержит множество шпал по п.1, проходящих поперек железнодорожного направляющего пути.

22. Компоновочный узел железнодорожного пути, содержащий

шпалу с секцией установки реактивного рельса, предназначенной для установки реактивного рельса, и двумя секциями установки ходовых рельсов, причем каждая из секций установки ходовых рельсов выполнена с возможностью установки соответствующего ходового рельса;

по меньшей мере, один узел шпильки, предназначенный для закрепления шпалы на направляющем пути железнодорожного пути, причем, по меньшей мере, один узел шпильки предназначен для электрической изоляции шпалы от направляющего пути.

23. Компоновочный узел по п.22, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один узел шпильки содержит изолирующую вставку, предназначенную для электрической изоляции шпалы от направляющего пути.

24. Компоновочный узел железнодорожного пути, содержащий

шпалу с удлиненным корпусом, включающую секцию установки реактивного рельса, предназначенную для установки реактивного рельса, и две секции установки ходовых рельсов, причем каждая из секций установки ходовых рельсов имеет нижнюю поверхность, предназначенную для установки на железнодорожный направляющий путь, и верхнюю поверхность, предназначенную для установки на нее ходового рельса, причем верхняя поверхность расположена, по существу, параллельно нижней поверхности;

клиновидную деталь, выполненную с возможностью установки на верхней поверхности секции установки ходового рельса между верхней поверхностью и ходовым рельсом.

25. Компоновочный узел железнодорожного пути, содержащий

шпалу с секцией установки реактивного рельса, предназначенной для установки реактивного рельса, с двумя секциями установки ходовых рельсов, причем каждая из секций установки ходовых рельсов выполнена с возможностью установки соответствующего ходового рельса, и с секцией установки шины электропитания;

держатель шины электропитания, предназначенный для установки, по меньшей мере, одной шины электропитания, соединенной с ним, причем держатель шины электропитания соединен с возможностью отсоединения со шпалой на секции установки шины электропитания.




MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 06.05.2008

Извещение опубликовано: 10.08.2010        БИ: 22/2010