Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Железнодорожный путь и путевое хозяйство Минимаркер Промежуточные рельсовые скрепления

Промежуточные рельсовые скрепления

Страница 3 из 10

Промежуточные рельсовые скрепления связывают рельсы с подрельсовым основанием (шпалами или брусьями).

По конструкции промежуточные рельсовые скрепления бывают:

  • нераздельные;
  • раздельные;
  • смешанные.

При нераздельном скреплении рельс и подкладка прикрепляются к опоре одними и теми же деталями. При раздельном скреплении подкладка прикрепляется к опоре отдельно, а рельс другими деталями прикрепляется к подкладке. При смешанном скреплении часть деталей соединяет совместно рельс и подкладку с опорой, а часть отдельно прикрепляет подкладки к опоре.

Вид промежуточного скрепления и его конструкция зависят от типа подрельсовых опор (шпал).

Рельсовые скрепления при деревянных шпалах

Скрепления при деревянных шпалах могут быть всех трех типов: нераздельные, раздельные и смешанные. Среди нераздельных различают костыльные и шурупные.

Костыльное скрепление (рис. 1, а) применяют в РФ и США в основном при звеньевом пути. Главные преимущества такого скрепления – его простота, сравнительно небольшая масса. Оно удобно при сборке и разборке рельсошпальной решетки. Недостаток – невозможность плотной связи подкладок со шпалами, так как при работе под подвижной нагрузкой костыли наддергиваются, что способствует вибрации подкладок, ускоряющей износ шпал и снижающей сопротивляемость угону пути.

Промежуточные рельсовые скрепления

Рис. 1 – Промежуточные рельсовые скрепления: а – костыльное; б – шурупное; 1 – подкладка; 2 – костыль; 3 - шуруп

Шурупное скрепление (рис. 1.12, б) применяется, главным образом, в Западной Европе. Оно лучше, чем костыльное скрепление, связывает рельс со шпалой. К его недостаткам относят неизбежную, хотя и меньшую, чем при костылях, вибрацию подкладок, малую сопротивляемость угону пути, а также большую трудоемкость при перешивках. Сопротивление шурупов выдергиванию в 1,5–2 раза больше, чем костылей, а отжатию – меньше примерно на 40–50%.

Костыли широко применяются в РФ, Японии, Китае, в Скандинавских странах. В РФ используются костыли сечением 16×16 мм (рис. 2), длиной 165 мм, а также 205, 230 и 280 мм (пучинные). В среднем сопротивление выдергиванию костыля из новой сосновой шпалы составляет около 20 кН (2000 кг), а отжатию – около 15 кН (1500 кгс).

Схема костыля

Рис. 2 - Костыль

Железнодорожный шуруп

Рис. 3 - Шуруп

Шурупы широко применяются в РФ, Франции, Англии, Голландии, Венгрии, Румынии. В РФ путевые и стрелочные шурупы (рис. 3) имеют диаметр 22 и 24 мм, длину 170 и 150 мм, сопротивление выдергиванию 30–70 кН (3000–7000 кгс), а отжатию 9 кН (900 кгс).

Описанные скрепления считаются жесткими. При их работе под подвижным составом неизбежно нарушается связь между соединяемыми деталями, что приводит к расстройству и повышенному износу элементов верхнего строения. Для восприятия высоких динамических нагрузок, которыми характеризуется работа пути в современных условиях, необходимо обеспечить упругую связь между рельсом, подкладкой и опорой с постоянным прижатием рельса к подкладке. Поэтому в РФ и за рубежом испытывают разнообразные конструкции пружинных скреплений. В США имеются пружинные костыли, в Англии – скрепления типа «Макбет» имеющие W-образную форму. Интересной конструкцией нераздельного скрепления, обеспечивающей плотное прижатие подкладки к шпале и упругое поглощение ударов, является шурупное скрепление с пружинящей клеммой (рис. 4). Подобные скрепления применяют в Венгрии и во Франции.

Нераздельное шурупное промежуточное скрепление

Рис. 4 – Нераздельное шурупное промежуточное скрепление с пружинящей клеммой

Раздельное скрепление при деревянных шпалах может быть с жесткими и пружинными клеммами. При шурупном скреплении с жесткими клеммами (рис. 5) марки К подкладка крепится к шпале четырьмя шурупами, а рельс к подкладке – двумя жесткими клеммами посредством болтов с пружинными шайбами. При пружинном раздельном скреплении и деревянных шпалах (рис. 6) подкладка прикрепляется к шпале четырьмя шурупами, а рельс к подкладке – двумя пружинными клеммами посредством болтов.

Скрепление марки К

Рис. 5 – Скрепление марки К при деревянных шпалах

Раздельное пружинное скрепление

Рис. 6 – Раздельное пружинное скрепление при деревянный шпалах

Раздельные скрепления имеют ряд существенных достоинств:

  • клеммы обеспечивают сильное прижатие рельсов к подкладке;
  • уменьшается вибрация подкладок;
  • появляется возможность заменять рельсы без снятия подкладок.

К недостаткам раздельного скрепления относятся:

  • многодетальность (например, скрепление типа К имеет 14 деталей);
  • большая металлоемкость (масса скреплений К-4 к рельсам Р50 составляет 46% массы рельсов);
  • большая трудоемкость при смене рельсов.

Исследования профессора В. Я. Шульги показали, что раздельные скрепления с пружинной клеммой (рис. 4) по суммарным годовым расходам экономичнее, чем раздельные скрепления типа К.

Смешанное скрепление при деревянных шпалах в РФ используется для рельсов типов Р43, Р50 (рис. 7), Р65 и Р75. Оно существенно снижает вибрацию подкладок, малодетально, легче и дешевле раздельного. Основной недостаток – слабая сопротивляемость угону пути. Эти скрепления широко распространены в США.

Смешанное костыльное скрепление

Рис. 7 – Смешанное костыльное скрепление при деревянных шпалах

Скрепление КБ

Рис. 8 – Скрепление КБ при железобетонных шпалах

При высокой грузонапряженности смешанные рельсовые скрепления менее выгодны, чем раздельные, из-за больших расходов на текущее содержание пути в части, зависящей от скреплений.

Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах

Скрепления при железобетонных шпалах почти все раздельного типа. На (рис. 8) показано раздельное скрепление КБ, в котором подкладка прикрепляется к железобетонной шпале двумя закладными болтами, а рельс к подкладке – двумя жесткими клеммами посредством болтов с шайбами. Наличие прокладки под подошвой рельса позволяет регулировать положение рельсов по высоте до 12–14 мм. В СССР с 1970 года вместо одновитковых начали применять двухвитковые шайбы.

Наряду с совершенствованием скрепления КБ испытывается болтовое подкладочное скрепление новой конструкции типа БП (рис. 9). Для лучшего восприятия горизонтальных сил края подкладок закруглены, высота реборд увеличена до 40 мм, что позволит регулировать положение рельса по уровню до 18 мм. Из четырех болтов оставлено только два. Пружинная клемма имеет большие плечо и гибкость. Амортизирующие резиновые прокладки устанавливают под металлическую подкладку и под подошву рельса. Концы прокладок в зоне выкружек сделаны толще на 3 мм.

Рельсовое скрепление БП

Рис. 9 – Рельсовое скрепление БП

Рельсовое скрепление ЖБ

Рис. 10 – Рельсовое скрепление ЖБ для железобетонных шпал: 1 – амортизирующая прокладка; 2 – закладной болт; 3 – изоляционная втулка; 4 – клемма; 5 – изоляционная прокладка; 6 – удерживающая шайба

Раздельное скрепление ЖБ (рис. 10) применяют на дорогах Юга и Северного Кавказа. В этом скреплении нет подкладки, а рельс прикрепляется к шпале пружинными клеммами посредством двух закладных болтов. Плоская пружинная клемма совместно с упругой прокладкой хорошо воспринимает вертикальные перемещения рельсов, на прямых участках и в пологих кривых обеспечивается стабильность ширины колеи. Отсутствие подкладок позволяет экономить на 1 км до 30 тонн металла. Из-за отсутствия объединяющего элемента (подкладки) применять рельсовое скрепление ЖБ в крутых кривых (R < 600 м) нецелесообразно. Наблюдения показали, что в таких кривых интенсивность изменения ширины колеи в связи с выходом из строя подклеммных и подрельсовых резиновых прокладок существенно возрастает, в результате чего увеличивается объем регулировочных работ.

Бесподкладочное скрепление ЖБР (рис. 11) представляет собой усовершенствованное скрепление ЖБ. Оно позволяет выправлять положение рельсовых нитей по уровню без разборки путевой решетки, изменять высоту рельсов в пределах до 15—20 мм при помощи прокладок из полимерных материалов.

Рельсовое скрепление ЖБР

Рис. 11 – Рельсовое скрепление ЖБР

Раздельные скрепления (при деревянных и железобетонных шпалах с клеммными болтами требуют больших затрат труда на подтягивание гаек. На 1 км пути при 1840 шпалах число болтов достигает 14720. Поэтому ведутся исследования по созданию безболтовых скреплений.

Технико-экономические расчеты, проведенные МИИТом, показали существенные преимущества раздельного скрепления с упругими клеммами. Несмотря на то, что первоначальные затраты больше, чем при костыльном смешанном скреплении, оно выгодно, если учитывать ежегодные эксплуатационные расходы.

Срок службы рельсовых скреплений зависит от их конструкции и от эксплуатационных условий. По данным Г. М. Шахунянца, при грузонапряженности 10 и 60 млн. т·км/км брутто в год типовое костыльное скрепление служит соответственно 21–24 года и 12–15 лет, а раздельное 21–27 и 11– 16 лет. Прокладки служат значительно меньше.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика