Сердечник крестовины с подвижным остряком для железнодорожного пути

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2335591
Дата публикации: 
Пятница, Октябрь 10, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Июль 3, 2006

Изобретение относится к сердечнику крестовины с подвижным остряком для железнодорожного пути. В сердечнике крестовины детали (63) поперечины закрепляют с возможностью их последующего демонтажа на пяточных элементах (35, 36) при помощи съемных средств крепления таким образом, чтобы обеспечить возможность демонтажа остряка (5) вместе с деталями (63) поперечины в вертикальном направлении (Z) относительно узла (3) желоба. Съемные средства крепления содержат соединительные узлы (70, 81, 83), каждый из которых содержит поперечный резьбовой стержень (75) и муфтовый узел (81, 83), в который устанавливают резьбовой стержень (75), затянутый на двух пяточных элементах (35, 36) и проходящий в поперечном сечении через пяточные элементы (35, 36), поперечины (63) и подвижный остряк (5). При этом муфтовый узел (81, 83), по меньшей мере, частично проходит в поперечном сечении через пяточные элементы (35, 36), поперечины (63) и подвижный остряк (5). Технический результат заключается в обеспечении возможности операции обслуживания на месте, при которой существенно сокращается время простоя и снижается стоимость операции обслуживания. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.


Настоящее изобретение относится к сердечнику крестовины с подвижным остряком для железнодорожного пути, содержащему:

- узел желоба с врезной частью для подвижного остряка, которая содержит два пяточных элемента, находящихся друг от друга на расстоянии;

- подвижный остряк, установленный в узле желоба внутри врезной части;

- детали поперечины, установленные между пяточными элементами и подвижным остряком;

- съемные средства крепления подвижного остряка внутри врезной части.

Как правило, конструкция известных сердечников крестовин не позволяет производить демонтаж и замену (на месте) подвижного остряка в случае его износа или повреждения.

Например, сердечники крестовин, описанные в патенте FR 2788535, содержат поперечины, выполненные заодно с пяточными элементами. Таким образом, извлечение подвижного остряка из паза рельсовой накладки в таких сердечниках крестовин можно осуществить только в главном направлении пути, то есть в осевом направлении. Это извлечение требует предварительного демонтажа врезной части вместе с подвижным остряком, после чего извлечение подвижного остряка производят в цеху, а не на месте, когда требуется снять изношенный или поврежденный сердечник крестовины и произвести его замену запасным сердечником такого же типа.

Такая операция по обслуживанию является не только дорогостоящей, но и вынуждает приостановить эксплуатацию железнодорожного пути на длительное время.

Задачей настоящего изобретения является устранение этого недостатка и обеспечение возможности такой операции обслуживания на месте, при которой существенно сокращается время простоя и снижается стоимость операции обслуживания.

В этой связи объектом настоящего изобретения является сердечник крестовины описанного выше типа, в котором детали поперечины закрепляют с возможностью их последующего демонтажа на пяточных элементах при помощи съемных средств крепления таким образом, чтобы обеспечить возможность демонтажа остряка вместе с деталями поперечины в вертикальном направлении (Z) относительно узла желоба, при этом съемные средства крепления содержат соединительные узлы, каждый из которых содержит поперечный резьбовой стержень и муфтовый узел, в который устанавливают резьбовой стержень, затянутый на двух пяточных элементах и проходящий в поперечном сечении через пяточные элементы, поперечины и подвижный остряк, при этом муфтовый узел, по меньшей мере, частично проходит в поперечном сечении через пяточные элементы, поперечины и подвижный остряк.

Согласно отличительным признакам настоящего изобретения:

- для каждой детали поперечины сердечник крестовины содержит, по меньшей мере, один клиновой предохранитель, установленный с возможностью демонтажа на пяточном элементе, например, путем завинчивания, опирающийся на верхнюю сторону детали поперечины, ограничивая, таким образом, вертикальный вынос остряка;

- узел желоба содержит:

- желоб со стороны конца остряка;

- врезную часть со стороны конца пяты;

- два промежуточных элемента, соединяющих желоб соответственно с двумя пяточными элементами;

- врезная часть содержит опорную плиту, расположенную между двумя пяточными элементами и поддерживающую подвижный остряк.

Согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения:

- опорную плиту выполняют заодно с двумя пяточными элементами;

- врезную часть выполняют в виде моноблочной пяточной детали, в частности, путем формования литьем из стали или из специального чугуна;

- пяточные элементы соединяют с двумя промежуточными элементами при помощи сварки или стыковых накладок.

Согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения:

- опорную плиту выполняют отдельно от двух пяточных элементов;

- оба пяточных элемента выполняют путем механической обработки двух промежуточных элементов.

Далее следует более подробное описание вариантов выполнения настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематичный вид сверху сердечника крестовины согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг.2 - частичный вид сверху сердечника крестовины согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг.3 - вид в увеличенном масштабе в разрезе по плоскости 3-3 сердечника крестовины, показанного на фиг.2;

фиг.4 - вид, аналогичный фиг.2, сердечника крестовины согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг.5 - вид в увеличенном масштабе и в разрезе по плоскости 5-5 сердечника крестовины, показанного на фиг.4.

На фиг.1 схематично показан сердечник 1 крестовины в соответствии с настоящим изобретением, установленный в железнодорожном пути в рабочем положении.

В дальнейшем по ходу описания сердечник крестовины рассматривается в горизонтальном рабочем положении, и все термины, относящиеся к направлению и положению, следует понимать с точки зрения такой ориентации.

В частности, термины «горизонтальный» и «вертикальный», применяемые для характеристики некоторых частей сердечника крестовины, следует понимать относительно горизонтального рабочего положения сердечника крестовины.

С другой стороны, термины «осевой» и «поперечный» следует понимать относительно главного направления пути.

Как схематично показано на фиг.1, сердечник 1 крестовины в основном состоит из узла 3 желоба, закрепленного на шпалах, и подвижного остряка 5, установленного в узле 3 желоба.

Узел 3 желоба в основном содержит желоб 11 остряка, врезную часть 12 и промежуточную часть 13, соединяющую врезную часть 12 с желобом 11 остряка.

На переднем конце желоб 11 содержит две зоны 21, 22, расположенные симметрично по обе стороны от осевой вертикальной плоскости.

Эти зоны 21, 22 в поперечном сечении имеют соответствующие формы, симметричные относительно осевой вертикальной плоскости желоба 11, и выполнены в виде рельсового профиля.

Два отрезка 21А, 22А рельса соединены при помощи сварки соответственно с зонами 21, 22 переднего конца желоба 11, при этом каждый из этих отрезков имеет рельсовый профиль, идентичный профилю соответствующей концевой зоны 21, 22.

Точно также на своем пяточном конце желоб 11 содержит две зоны 23, 24, расположенные симметрично по обе стороны от осевой вертикальной плоскости, причем эти зоны 23, 24 в поперечном сечении имеют соответствующие формы, симметричные относительно этой плоскости.

Промежуточная часть 13 содержит два промежуточных элемента 33, 34, каждый из которых имеет профиль рельсового проката или выполнен в виде сформованных литьем элементов, концы которых выполнены идентично концам соответствующей зоны 23, 24.

С другой стороны, узел 3 желоба содержит, как правило, в виде нескольких соединенных между собой частей подкладку, расположенную горизонтально между профилями, определенными концевыми зонами 21, 22, 23, 24, промежуточными элементами 33, 34 и пяточными элементами 35, 36. Когда подвижный остряк 5 устанавливают в узел 3 желоба, то он опирается на эту подкладку.

Подвижный остряк 5 содержит заостренную свободную концевую зону 41 (или передний конец), профиль которой выполнен с возможностью обеспечения непрерывности направляющей поверхности соответственно с одной или другой передней зоной 21, 22 желоба 11 в зависимости от положения переднего конца 41.

Как показано более наглядно на фиг.3 и 5, подвижный остряк 5 содержит два рельса 43, 44 специального профиля с толстой шейкой 46, содержащих головку 47 и усиленную подошву 48. Эти рельсы 43, 44 сходятся к переднему концу 41, при этом последний образован концом одного из этих двух рельсов.

Подвижный остряк 5 содержит врезной участок 49, закрепленный в узле 3 желоба при помощи средств, которые будут описаны ниже.

На фиг.2 и 3 показан первый вариант выполнения настоящего изобретения, в котором врезная часть 12 образована моноблочным желобом. Например, этот моноблочный желоб 12 выполняют формованием из стали или специального чугуна, и его пяточные элементы 35, 36 соединяют с соответствующими промежуточными элементами 33 при помощи сварки или стыковых накладок.

Как показано на фиг.3, узел 3 желоба закрепляют на шпалах 50 при помощи крепежных устройств, которые обозначены общей позицией 51, но которые могут быть разными для каждого из элементов узла 3 желоба, а именно: желоба 11, врезной части 12 и промежуточной части 13. Эти крепежные устройства не являются объектом настоящего изобретения и их подробное описание опускается.

Как показано на фиг.3, моноблочный желоб 12, образующий врезную часть, содержит опорную плиту 55, образующую подкладку, на которой устанавливают подошвы 48 обоих рельсов 43, 44, образующих подвижный остряк.

Опорная плита 55, выполненная заодно с пяточными элементами 35, 36, определяет вместе с ними поперечное сечение желоба 12, как правило, имеющего U-образную форму. В боковом направлении и снаружи относительно пяточных элементов 35, 36 опорная плита 55 продолжена наружными ребордами 57, предназначенными для крепления желоба 12 на шпалах 50 при помощи крепежных устройств 51.

Оба рельса 43, 44 расклинены между собой при помощи поперечины 60, охватывающей их внутренние части профиля и опирающейся на эти части.

Для обеспечения крепления и расклинивания подвижного остряка 5 на уровне его участка 49 в желобе 12 (или врезной части) сердечник 1 крестовины содержит съемные средства 61 крепления и расклинивания.

Эти средства содержат детали 63 поперечины в количестве четырех в примере, показанном на фиг.2, расположенные попарно напротив каждой стороны подвижного остряка.

Каждая деталь 63 поперечины имеет форму вытянутого в осевом направлении параллелепипеда. Две детали 63 поперечины одной пары по существу симметричны относительно вертикальной осевой плоскости, и каждая из них обеспечивает расклинивание одного из двух рельсов 43, 44 на соответствующем пяточном элементе 35, 36.

Каждая деталь 63 поперечины наружной боковой стороной опирается на внутреннюю сторону соответствующего пяточного элемента 35, 36, а внутренней боковой стороной - на наружную боковину шейки 46 соответствующего рельса 43, 44.

Поперечины 63 имеют форму, предназначенную для взаимодействия за счет дополняющих друг друга форм с частью наружного профиля соответствующего рельса 43, 44, причем эта часть содержит верхнюю поверхность подошвы 48, наружную поверхность шейки 46, до поверхности сопряжения между шейкой 46 и головкой 47.

В пяточных элементах 35, 36, шейках 46 рельсов 43, 44, поперечине 60 и деталях 63 поперечины выполняют коаксиальные поперечные, сквозные отверстия 69, например, в количестве четырех на одну поперечину. В представленном примере эти отверстия 69 смещены в осевом направлении относительно друг друга; на фиг.2 они показаны пунктирной линией.

Для каждого отверстия 69 средства 61 крепления и расклинивания содержат стягивающий болт 70.

Болт 70 содержит винт 71, головка 72 которого опирается на наружную сторону пяточного элемента 36 через шайбы 73, и резьбовой стержень 75 которого проходит в осевом направлении через отверстие 69. С другой стороны болт 70 содержит гайку 77, затянутую на резьбовом конце резьбового стержня 75 и опирающуюся на наружную сторону другого пяточного элемента 35 через шайбы 79. Затяжку гайки 77 на винте 71 стопорят при помощи контргайки 80.

Средства 61 крепления и расклинивания дополнительно содержат муфтовый узел, выполненный коаксиально между резьбовым стержнем 75 и внутренней стороной отверстия 69. Этот муфтовый узел содержит центральную цилиндрическую муфту 81, установленную в отверстии поперечины 60, и два шплинта 83 (предпочтительно типа Mecanindus®). Каждый из этих шплинтов вставляют в участок отверстия 69, выполненный в пяточном элементе 35, 36, детали 61 поперечины и шейке 46 рельса по обе стороны от центральной муфты 81.

Вместе с муфтовым узлом 81, 83 каждый болт 70 образует съемный соединительный узел, в рабочем положении затянутый на двух пяточных элементах 35, 36, расклинивая в поперечном направлении без существенного поперечного зазора подвижный остряк 5 между пяточными элементами 35, 36 через детали 63 поперечины.

В представленном примере средства 61 крепления и расклинивания содержат, хотя этот вариант и является опционным, клиновые предохранители 89, взаимодействующие с каждой деталью 63 поперечины. Каждый клиновой предохранитель 89 закрепляют с возможностью демонтажа, в данном случае при помощи винта 90, на соответствующем пяточном элементе 35, 36 в его верхней части. Клиновой предохранитель 89 выступает внутрь желоба 12 и опирается нижней стороной на верхнюю сторону соответствующей детали 63 поперечины.

Клиновые предохранители 89 предназначены для ограничения вертикального выноса деталей 63 поперечины во время работы сердечника крестовины таким образом, чтобы уменьшить вертикальные движения остряка 5 в случае ослабления одного или нескольких болтов 70.

Понятно, что подвижный остряк 5 можно извлечь в вертикальном направлении (в направлении Z, показанном на фиг.3) из врезного положения после демонтажа средств 61 крепления и расклинивания.

Для демонтажа подвижного остряка узла 3 желоба операторы должны на месте произвести следующие операции:

- освободить концы рельсов 43, 44, отсоединив их от ходового пути;

- демонтировать клиновые предохранители 89, сняв винты 90;

- извлечь болты 70 вместе с соответствующим муфтовым узлом 81, 83 (при помощи соответствующих средств, таких как гидравлические силовые цилиндры);

- извлечь в вертикальном направлении Z подвижный остряк 5 вместе с деталями 63 поперечины.

После замены поврежденного подвижного остряка установку на место нового подвижного остряка производят в обратном порядке, уточнять который нет необходимости.

Второй вариант выполнения настоящего изобретения, показанный на фиг.4 и 5, отличается от описанного выше первого варианта только тем, что врезная часть 12 не определяется моноблочным желобом.

В этом примере выполнения опорная плита 155 выполнена в виде независимой детали отдельно от двух пяточных элементов 35, 36, которые выполняют путем механической обработки соответствующих промежуточных элементов 33, 34. Предпочтительно опорную плиту 155 выполняют из материала, отличающегося от материала пяточных элементов 35, 36, и закрепляют независимо от последних на опоре.

Следует особо отметить, что детали 63 поперечины и средства 61 крепления и расклинивания подвижного остряка во врезной части 12 во всех точках являются подобными и даже идентичными средствам, описанным в первом примере выполнения. Поэтому их повторное описание опускается.

Необходимо уточнить, что желоб 11 предпочтительно выполняют путем формования литьем из легированной стали, в частности из резко закаленной марганцевой стали, в случае необходимости подвергнутой предварительному твердению. Его подвергают механической обработке по всем поверхностям качения, контакта, скольжения или сопряжения.

Два отрезка 21А, 22А рельса, входящие в состав сердечника крестовины, являются рельсовыми профилями из катаной углеродистой или низколегированной стали, и их соединяют с желобом 11 при помощи сварки, в случае необходимости с использованием вставок.

Предпочтительно промежуточные элементы 33, 34 выполняют из рельсового проката или отливают из углеродистой или низколегированной стали, обладающей прочностью, близкой к прочности рельсов, и позволяющей осуществлять их сварку с желобом 11, в случае необходимости с использованием вставок.

Формула изобретения

1. Сердечник крестовины с подвижным остряком для железнодорожного пути, содержащий

узел (3) желоба с врезной частью (12) для подвижного остряка, которая содержит два пяточных элемента (35, 36), находящихся друг от друга на расстоянии;

подвижный остряк (5), установленный в узле (3) желоба внутри врезной части (12);

детали (63) поперечины, установленные между пяточными элементами (35, 36) и подвижным остряком (5); и

съемные средства (70, 81, 83) крепления подвижного остряка (5) внутри врезной части (12),

отличающийся тем, что детали (63) поперечины закрепляют с возможностью их последующего демонтажа на пяточных элементах (35, 36) при помощи съемных средств крепления таким образом, чтобы обеспечить возможность демонтажа остряка (5) вместе с деталями (63) поперечины в вертикальном направлении (Z) относительно узла (3) желоба, при этом съемные средства крепления содержат соединительные узлы (70, 81, 83), каждый из которых содержит поперечный резьбовой стержень (75) и муфтовый узел (81, 83), в который устанавливают резьбовой стержень (75), затянутый на двух пяточных элементах (35, 36) и проходящий в поперечном сечении через пяточные элементы (35, 36), поперечины (63) и подвижный остряк (5), при этом муфтовый узел (81, 83), по меньшей мере, частично проходит в поперечном сечении через пяточные элементы (35, 36), поперечины (63) и подвижный остряк (5).

2. Сердечник крестовины по п.1, отличающийся тем, что для каждой детали (63) поперечины предусмотрен, по меньшей мере, один клиновой предохранитель (89), установленный с возможностью демонтажа на пяточном элементе (35, 36), например, путем завинчивания, опирающийся на верхнюю сторону детали (63) поперечины, с возможностью ограничивать вертикальный вынос остряка (5).

3. Сердечник крестовины по п.1, отличающийся тем, что узел (3) желоба содержит

желоб (11) со стороны конца остряка;

врезную часть (12) со стороны конца пяты; и

два промежуточных элемента (33, 34), соединяющих желоб (11) соответственно с двумя пяточными элементами (35, 36).

4. Сердечник крестовины по п.1, отличающийся тем, что врезная часть (12) содержит опорную плиту (55; 155), расположенную между двумя пяточными элементами (35, 36) и поддерживающую подвижный остряк (5).

5. Сердечник крестовины по п.3 или 4, отличающийся тем, что опорная плита (55) выполнена заодно с двумя пяточными элементами (35, 36).

6. Сердечник крестовины по п.5, отличающийся тем, что врезная часть (12) выполнена в виде моноблочной пяточной детали, в частности, путем формования из стали или из специального чугуна.

7. Сердечник крестовины по п.6, отличающийся тем, что пяточные элементы (35, 36) соединены с двумя промежуточными элементами (33, 34) при помощи сварки или стыковых накладок.

8. Сердечник крестовины по п.3 или 4, отличающийся тем, что опорная плита (155) выполнена отдельно от двух пяточных элементов (35, 36).

9. Сердечник крестовины по п.8, отличающийся тем, что оба пяточных элемента (35, 36) выполнены путем механической обработки двух промежуточных элементов (33, 34).