Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2310706
Дата публикации: 
Вторник, Ноябрь 20, 2007
Начало действия патента: 
Понедельник, Август 18, 2003

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям клемм, выполненным из прутка упругого материала и используемым в промежуточных рельсовых скреплениях для крепления железнодорожных рельсов к железобетонным шпалам. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале выполнена из прутка упругого материала и состоит из двух ветвей, соединенных между собой поперечным участком, расположенным симметрично относительно продольной оси клеммы. Каждая ветвь имеет протяженный участок, сопряженный с концевым участком, который выполнен с возможностью упора на подошву рельса в состоянии окончательного монтажа. Каждая ветвь выполнена в виде, как минимум, одной петли, концевой участок которой выполнен с отгибом относительно протяженного участка и представляет собой рычаг, который в состоянии окончательного монтажа расположен под острым углом к подошве рельса. Техническим результатом изобретения является разработка конструкции клеммы, имеющей упругий вертикальный ход более 20 мм с обеспечением стабильности положения рельсов на железобетонных шпалах. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.


Техническое решение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к конструкциям клемм, выполненным из прутка упругого материала и используемым в промежуточных рельсовых скреплениях для крепления железнодорожных рельсов к железобетонным шпалам.

Известна конструкция клеммы, выполненная из прутка упругого материала и состоящая из двух ветвей, представляющих собой два протяженных участка, соединенных между собой поперечным участком, выполненным с возможностью упора на подошву рельса в состоянии окончательного монтажа. (МПК Е01В 9/30, WO 0134911, "Железнодорожный скрепляющий зажим", опубл. 17.05.2001 г.)

Недостатком такой конструкции клеммы является малый упругий ход (до 4 мм), так как части протяженных участков, работающие на кручение, малы. Поэтому при вертикальном ходе рельса более 4 мм снижается упругость клеммы, т.е. практически не обеспечивается необходимое усилие прижатия рельса к шпале.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является клемма, выполненная из прутка упругого материала и состоящая из двух ветвей, соединенных между собой поперечным участком, расположенным симметрично относительно продольной оси клеммы, при этом каждая ветвь имеет протяженный участок, сопряженный с концевым участком, который выполнен с возможностью упора на подошву рельса в состоянии окончательного монтажа. (МПК Е01В 9/30, JP 50135704, "Рельсовое скрепление", опубл. 29.11.1979 г.)

Такая клемма простой конструкции имеет малый упругий вертикальный ход (не более 4 мм), который обеспечивается за счет изгиба протяженных участков. Вертикальный ход рельса более 4 мм приводит к увеличению изгибающих напряжений протяженных участков клеммы, которые переходят в их пластическую деформацию. После этого снижаются упругие свойства клеммы, и она уже не обеспечивает необходимое усилие прижатия рельса к основанию, т.е. не гарантирует стабильность положения рельса на железобетонной шпале.

Задачей, стоящей перед авторами технического решения, является разработка такой конструкции клеммы, которая имеет упругий вертикальный ход более 20 мм с обеспечением стабильности положения рельсов на железобетонных шпалах.

Указанная задача решается следующим образом.

В пружинной клемме для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале, выполненной из прутка упругого материала и состоящей из двух ветвей, соединенных между собой поперечным участком, расположенным симметрично относительно продольной оси клеммы, при этом каждая ветвь имеет протяженный участок, сопряженный с концевым участком, который выполнен с возможностью упора на подошву рельса в состоянии окончательного монтажа, новым является то, что каждая ветвь выполнена в виде, как минимум, одной петли, концевой участок которой выполнен с отгибом относительно протяженного участка и представляет собой рычаг, который в состоянии окончательного монтажа расположен под острым углом к подошве рельса.

В плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа могут быть расположены симметрично относительно продольной оси клеммы.

В плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа могут быть расположены асимметрично относительно продольной оси клеммы.

В плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа могут быть выполнены пересекающимися.

Поперечный участок может быть выполнен с возможностью упора в состоянии окончательного монтажа в торец подошвы рельса.

Отгибы концевых участков могут быть направлены навстречу друг другу.

Отгибы концевых участков могут быть направлены в противоположные стороны относительно друг друга.

В процессе регулировки положения рельса по высоте за счет упругого хода такой клеммы отгибы концевых участков, представляющие собой рычаги, установленные под острым углом к подошве рельса, вертикально перемещаются, закручивая протяженные участки ветвей. При этом происходит упругая деформация кручения всех протяженных участков петель. Длина каждой ветви позволяет клемме воспринимать большую упругую деформацию кручения без перехода ее в пластическую деформацию. В результате этого увеличивается упругий вертикальный ход клеммы (до 20 мм и выше) и исключается возникновение пластической деформации клеммы. Предлагаемые положения петель ветвей относительно продольной оси клеммы и положения отгибов концевых участков гарантируют восприятие больших упругих деформаций кручения ветвями клеммы. Таким образом, при большом вертикальном ходе рельса сохраняются упругие свойства клеммы, которые позволяют обеспечить гарантированное усилие прижатия рельса к железобетонной шпале и стабильное положение рельса.

При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков для решения поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Промышленная применимость предлагаемой клеммы для железнодорожного рельсового скрепления видна из описания.

Предлагаемая конструкция клеммы для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале иллюстрируется чертежами, где схематично изображены:

на фиг.1 - клемма, у которой в плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа расположены симметрично относительно продольной оси клеммы,

на фиг.2 - клемма, у которой в плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа расположены асимметрично относительно продольной оси клеммы,

на фиг.3 - клемма, у которой в плане петли ветвей пересекаются состоянии предварительного монтажа,

на фиг.4 - схема крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале клеммой, изображенной на фиг.1,

на фиг.5 - вид А схемы, изображенной на фиг.4.

Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале, выполненная из прутка упругого материала и содержащая ветви 1 и 2, выполненные в виде петель и соединенные между собой поперечным участком 3, расположенным симметрично относительно продольной оси 4 клеммы, при этом каждая из ветвей 1 и 2 имеет, как минимум, по одному протяженному участку 5, сопряженному с соответствующим ему концевым участком 6, который выполнен с отгибом относительно протяженного участка 5 и представляет собой рычаг, который в состоянии окончательного монтажа расположен под острым углом (ϕ) к подошве 7 рельса 8, поперечный участок 3 упирается в торец 9 рельса 8.

На фиг.4 и фиг.5 изображены железобетонная шпала 10, подкладка 11, закладной элемент 12, представляющий собой, например, широко используемый анкерный болт, на который установлен зажимной элемент 13, предназначенный для фиксации клеммы.

Клемма может быть выполнена из стального прутка марки 60С2ХФА диаметром 16 мм.

Крепление рельса 8 к железобетонной шпале 10 клеммой осуществляется следующим образом.

На участке сборки рельсошпальной решетки устанавливают подкладку 11 на железобетонную шпалу 10. Затем вставляют закладной элемент 12 в отверстие (не показано) железобетонной шпалы 10, поворачивают его на 90 градусов и фиксируют. Затем укладывают рельс 8, концевые участки 6 клеммы устанавливают под острым углом ϕ, оптимальная величина которого составляет 45°, на подошву 7 рельса 8, при этом поперечный участок 3 клеммы упирается в торец 9 подошвы 7. После этого клемму закрепляют зажимным элементом 13, обеспечивая заданное усилие прижатия рельса 8 к железобетонной шпале 10. Регулировка положения рельса 8 осуществляется следующим образом.

Под подошву 7 рельса 8 устанавливают регулировочные прокладки (не показаны) требуемой толщины. При этом рельс 8 вертикально перемещается на величину, равную толщине регулировочной прокладки. Давление подошвы 7 рельса 8 на концевые участки 6 увеличивается. Концевые участки 6 вертикально перемещаются, а в ветвях 1 и 2, выполненных в виде петель, возникает упругая деформация кручения, обеспечивающая сохранение заданного давления на подошву 7 рельса 8.

Использование предлагаемой клеммы позволяет обеспечить вертикальную регулировку положения рельсов на 20 мм и более.

Формула изобретения

1. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале, выполненная из прутка упругого материала и состоящая из двух ветвей, соединенных между собой поперечным участком, расположенным симметрично относительно продольной оси клеммы, при этом каждая ветвь имеет протяженный участок, сопряженный с концевым участком, который выполнен с возможностью упора на подошву рельса в состоянии окончательного монтажа, отличающаяся тем, что каждая ветвь выполнена в виде как минимум одной петли, концевой участок которой выполнен с отгибом относительно протяженного участка и представляет собой рычаг, который в состоянии окончательного монтажа расположен под острым углом к подошве рельса.

2. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что в плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа расположены симметрично относительно продольной оси клеммы.

3. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что в плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа расположены асимметрично относительно продольной оси клеммы.

4. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что в плане петли ветвей в состоянии предварительного монтажа выполнены пересекающимися.

5. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что поперечный участок выполнен с возможностью упора в состоянии окончательного монтажа в торец подошвы рельса.

6. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что отгибы концевых участков направлены навстречу друг другу.

7. Клемма для крепления железнодорожного рельса к железобетонной шпале по п.1, отличающаяся тем, что отгибы концевых участков направлены в противоположные стороны относительно друг друга.