Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Железнодорожный путь и путевое хозяйство Минимаркер Рельсовые стыки и стыковые скрепления

Рельсовые стыки и стыковые скрепления

Страница 4 из 10

Рельсовые стыки – это места соединения рельсов между собой. При проходе подвижного состава по стыку из-за зазора между рельсами ударно-динамическое воздействие на путь увеличивается, поэтому стык считается самым напряженным местом в пути. При длине рельсов 12,5 м около 35– 50% затрат труда уходит на выправку пути в зоне стыков. Стыки создают и значительное сопротивление движению поездов (около 10 % основного).

Рельсовые стыки должны обеспечивать:

  • минимальное отличие упругих деформаций рельсов в стыках и остаточных деформаций в подрельсовом основании от этих явлений вне зоны влияния стыка;
  • заданное при сборе натяжение болтов и предотвращать продольные перемещения концов рельсов относительно накладок, вызываемые нагреванием или охлаждением рельсов;
  • на участках, оборудованных автоблокировкой, – надежную электроизоляцию рельсовых цепей (изолирующие стыки), а на электрифицированных участках – хорошую проходимость для обратного тягового тока (токопроводящие стыки).

Конструкция деталей стыковых скреплений должна допускать массовое изготовление и исключать необходимость пригонки их по месту при сборке.

По расположению стыков относительно опор наиболее распространены стыки на весу и стыки на сдвоенных шпалах.

Стык на весу (рис. 1) зарекомендовал себя как упругий, при нем износ рельсовых концов меньше, чем при других стыках. Стык на весу в России принят как стандартный и широко распространен на железных дорогах многих стран. На дорогах РФ стыковой пролет, то есть расстояние между осями двух ближайших к стыку шпал, принят равным 420 мм при рельсах типов Р75 и Р65, 440 мм при Р50, 500 мм при рельсах типов Р43 и Р38.

Недостаток стыка на весу состоит в том, что из-за большого прогиба рельсовых концов накладки работают на изгиб в более тяжелых условиях, чем в стыках на сдвоенных шпалах.

Стык на весу

Рис. 1 – Стык на весу

Стык на сдвоенных шпалах (рис. 2) обладает большой сопротивляемостью горизонтальным и вертикальным перемещениям. В России такие стыки используют редко. В ГДР, ФРГ, во Франции и в некоторых других странах их применяют чаще. По сравнению со стыками на весу стыки на сдвоенных шпалах более жесткие, они требуют лишней затраты металла на объединение шпал, а в ряде случаев – применения специальных стыковых скреплений (например, общей подкладки на обе шпалы). Кроме того, такие стыки трудно собирать на звеносборочной базе и подбивать.

Стык на сдвоенных шпалах

Рис. 2 – Стык на сдвоенных шпалах

Расположение стыков по наугольнику

Рис. 3 – Расположение стыков по наугольнику

В зависимости от взаимного расположения стыков разных рельсовых нитей одного пути различают стыки:

  • по наугольнику;
  • вразбежку;
  • бессистемно расположенные.

При расположении по наугольнику (рис. 3) стыки обеих рельсовых нитей находятся на одном перпендикуляре к продольной оси пути. Такое размещение принято как стандартное в РФ и во всех европейских странах. Преимущества такого расположения:

  • меньшее число ударов в стыках при проходе подвижного состава, чем при других схемах;
  • возможность индустриальной укладки (заготовки рельсошпальной решетки на звеносборочных базах) и разборки пути;
  • более легкое содержание пути.

Недостаток – необходимость применения укороченных рельсов для укладки в кривых, чтобы обеспечить расположение стыков именно по наугольнику.

Стыки вразбежку не требуют применения укороченных рельсов для укладки на внутренних нитях кривых. В этом их основное преимущество. К их недостаткам относятся вдвое большее, чем при стыках по наугольнику, количества ударных воздействий колес, невозможность индустриальной укладки и разборки пути. Стыки вразбежку были распространены на дорогах США, но сейчас из-за указанных недостатков от них отказываются. Бессистемно расположенные стыки обладают теми же преимуществами и недостатками, что и стыки вразбежку.

К деталям стыковых скреплений относятся накладки, болты с гайками и шайбами, специальные подкладки при стыках на сдвоенных шпалах, изоляционные и токопроводящие приспособления.

Стыковые накладки

Стыковые накладки предназначены для соединения концов рельсов и восприятия в стыке изгибающего момента и поперечной силы, которые вне стыка воспринимаются рельсом. Накладки изготовляют из высокопрочной стали и подвергают закалке в масле, что обеспечивает им высокую прочность и долговечность.

В России применяются в основном двухголовые четырех- и шестидырные накладки, но кое-где сохранились еще и фартучные.

Фартучные шестидырные накладки были приняты как стандартные для рельсов типов Iа, IIа, IIIа и IVa (рис. 4). Основными недостатками их являются: а) сложность поперечного сечения, которое меняется на длине накладки пять раз; в местах резкого изменения сечения концентрируются напряжения; б) фартук и вырезы не позволяют изменять стыковой пролет и применять их при стыках на сдвоенных шпалах.

Фартучная шестидырная накладка

Рис. 4 – Фартучная шестидырная накладка

Двухголовые стыковые накладки (рис. 5) на дорогах России стали использовать в качестве стандартных с 1945–1946 гг. Преимуществом таких накладок считают:

  • постоянное сечение по длине;
  • рациональное использование металла;
  • возможность изменять стыковой пролет и применять стыки на сдвоенных шпалах.

К недостаткам относят неудобство прикрепления рельса к шпале или подкладке в тех местах, где расположена накладка. Длина двухголовой накладки для рельсов типов Р75 и Р65 – 800 мм, Р50 – 820 мм, Р43 и Р38 – 790 мм.

Двухголовая накладка

Рис. 5 – Двухголовая накладка для рельса Р50

Рельсы разных типов, если это необходимо, соединяют особыми накладками, одна половина которых подходит к рельсам одного типа, а другая – к рельсам другого типа (рис. 6). Такие стыки называют переходными. Они очень неудобны в эксплуатации, так как переходные стыковые накладки часто ломаются. Более рационально переходные рельсы сваривать электроконтактным способом.

Стык разнотипных рельсов с переходными накладками

Рис. 6 – Стык разнотипных рельсов с переходными накладками

Стыковые болты

Накладки, перекрывающие рельсовый стык, стягиваются болтами. При фартучных накладках использовались болты с головкой формы утиного носа, которая не допускала проворачивания болта при завинчивании гаек, так как «нос» упирался в горизонтальную полку накладки.

Для двухголовых накладок стали применять болты с круглой головкой и овальным подголовком (рис. 7), который при завинчивании гаек препятствует проворачиванию болта. С этой же целью в каждой двухголовой накладке отверстия сделаны поочередно то круглыми, то овальными (рис. 5), а болты вставляются то с одной, то с другой стороны стыка. Для рельсов типов Р75 и Р65 стыковые болты изготовляют диаметром 27 мм, Р50 – 24 мм, Р43 – 22 мм.

Постоянство натяжения болтов в стыке обеспечивается различными пружинными шайбами. Лучшими из них считаются двухвитковые.

Стыковой болт с овальным подголовком

Рис. 7 – Стыковой болт с овальным подголовком

Токопроводящие и изолирующие стыки

В устройствах СЦБ рельсовые нити служат для пропуска сигнального тока, а на линиях с электрической тягой – для пропуска обратного тягового тока. В пределах рельсовых цепей стыки должны хорошо пропускать ток. Нужная токопроводимость в стыках достигается нанесением слоя графитовой смазки на предварительно очищенные и промытые керосином поверхности касания рельса с накладками.

На участках с диспетчерской централизацией, в стыках стрелочных переводов, на однониточных цепях, кроме графитовой смазки, устанавливают стыковые соединители из двух оцинкованных проволок диаметром 5 мм (рис. 1).

На электрифицированных линиях до перехода на смазку накладок обратный тяговый ток пропускается по цепи через стык с помощью медного троса диаметром 10 мм, концы которого зажаты в стальных манжетах, привариваемых к наружным граням головок рельсов (рис. 8).

Варианты прикрепления стыкового соединителя

Рис. 8 – Варианты прикрепления стыкового соединителя из медного троса

На границах рельсовых цепей (возле проходных, выходных и маневровых светофоров) устраивают изолирующие стыки, которые должны полностью исключать возможность прохождения тока от одного из соединенных рельсов к другому, для чего в них предусмотрены электроизолирующие прокладки и втулки.

Изолирующим прокладкам придают форму поперечного сечения рельса и помещают их в зазор между концами рельсов. Утечка тока через стыковые болты предотвращается изолирующими втулками, вставленными в болтовые отверстия накладок.

Существует два типа изолирующих стыков:

  • с металлическими объемлющими накладками (рис. 9);
  • клееболтовые (рис. 10).

В стыках первого типа в качестве изолирующего материала использованы фибра, полиэтилен или гетинакс. В стыковом зазоре также ставится прокладка.

В клееболтовых изолирующих стыках применяются предварительно остроганные двухголовые накладки. Клееболтовые изолирующие стыки, которые в нашей стране выпускаются серийно с 1972 г., считаются наиболее прогрессивной конструкцией. Они широко используются и за рубежом.

Изолирующий стык с объемлющими накладками

Рис. 9 – Изолирующий стык с объемлющими накладками: 1 – изолирующие прокладки; 2 – объемлющая накладка; 3 – втулка

Клееболтовой стык

Рис. 10 – Клееболтовой стык: 1 – рельс; 2 – накладка; 3 – болт; 4 – болтовая изоляция; 5 – непрерывная изоляция в зоне стыка; 6 – изоляция накладок; 7 –места острожки накладок

На (рис. 11) изображена схема изолирующего стыка на железобетонных шпалах.

Изолирующий стык на железобетонных шпалах

Рис. 11 – Изолирующий стык на железобетонных шпалах


© 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