RU176809U1 - Shock absorber for rail fastening - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, укладываемым под подошву рельса. Амортизатор выполнен в форме прямоугольной пластины с двумя ребрами на торцах снизу для фиксации прокладки на основании, на поверхности прокладки сверху выполнены трапецеидальные канавки, образующие упругие элементы. Статическая жесткость многослойной пластины находится в диапазоне от 60 до 80 МН/м. Слои пластины соединены между собой в процессе формования амортизатора с возможностью обеспечения отсутствия взаимного продольного и поперечного смещения.The utility model relates to the design of the upper structure of the railway track, to the elements of rail fastening, namely to gaskets laid under the bottom of the rail. The shock absorber is made in the form of a rectangular plate with two ribs on the ends from below to fix the gasket on the base, trapezoidal grooves forming elastic elements are made on the surface of the gasket from above. The static rigidity of the multilayer plate is in the range from 60 to 80 MN / m. The layers of the plate are interconnected during the formation of the shock absorber with the possibility of ensuring the absence of mutual longitudinal and transverse displacement.

Description

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, укладываемым под подошву рельса.The utility model relates to the design of the upper structure of the railway track, to the elements of rail fastening, namely to gaskets laid under the bottom of the rail.

Известна упругая подрельсовая прокладка, выполненная из укрепленного нейлоновой тканью неопрена (хлоропреновый каучук), имеющего твердость по Шору "А" от 37 до 70. Для установки на подрельсовую опору на нижнюю поверхность прокладки нанесен слой клея (патент US №4179067 "Железнодорожный путевой зажим", опубл. 18.12.1979 г.).Known elastic under-rail gasket made of neoprene reinforced with nylon fabric (chloroprene rubber) having a shore hardness "A" from 37 to 70. For installation on an under-rail support, an adhesive layer is applied to the lower surface of the gasket (US patent No. 4179067 "Rail track clamp" , published on December 18, 1979).

Используемый для изготовления данной прокладки дорогой материал неопрен обладает достаточной твердостью, необходимой для надежной работы прокладки в условиях высоких динамических и статических нагрузок, и высокой эластичностью, но не упругостью. Эластичность материала позволяет прокладке испытывать значительные упругие обратимые деформации без разрушения, но при сравнительно небольших усилиях, что исключает надежную работу известной прокладки в качестве подрельсовой прокладки. Кроме того, температура хрупкости неопрена равна -37°C, что не позволяет данный материал использовать в условиях суровых зим, например, Урала и Сибири.The expensive neoprene material used for the manufacture of this gasket has sufficient hardness necessary for reliable operation of the gasket under high dynamic and static loads, and high elasticity, but not elasticity. The elasticity of the material allows the gasket to experience significant elastic reversible deformation without fracture, but with relatively small efforts, which excludes the reliable operation of the known gasket as a rail gasket. In addition, the temperature of brittleness of neoprene is -37 ° C, which does not allow this material to be used in harsh winters, for example, the Urals and Siberia.

Приклеивание прокладки при монтаже к поверхности шпалы позволяет удерживать прокладку на месте, но затрудняет ее замену в случае износа.Gluing the gasket during installation to the surface of the sleepers allows you to hold the gasket in place, but makes it difficult to replace it in case of wear.

Известна упругая подрельсовая прокладка, выполненная из нескольких слоев резины и резинокорда или резины и резины с вяжущими и упрочняющими добавками (патент РФ №2121029 "Подрельсовая прокладка", опубл. 27.10.1998 г.).Known elastic under-rail gasket made of several layers of rubber and rubber cord or rubber and rubber with binders and hardening additives (RF patent No. 2121029 "Under-rail gasket", published on 10.27.1998).

Введение в резиновую прокладку слоя резинокорда или резины с вяжущими и упрочняющими добавками теоретически направлено на увеличение упругих свойств прокладки, снижающих остаточную деформацию, и на увеличение срока службы прокладки.The introduction into the rubber gasket of a layer of rubber cord or rubber with binders and hardening additives is theoretically aimed at increasing the elastic properties of the gasket, reducing residual deformation, and increasing the life of the gasket.

Но резина как материал в замкнутом объеме несжимаема, то есть является абсолютно жесткой, и поэтому в готовом к эксплуатации рельсовом скреплении с затянутыми до существующих нормативов болтами резиновые прокладки практически уже находятся в условиях замкнутого объема, то есть не выполняют предназначенную им роль амортизатора, смягчающего динамические нагрузки, направленные от подошвы рельса к подрельсовой опоре. Кроме того, резине свойственно стареть под действием динамических нагрузок и перепадов температур, поэтому и срок службы прокладки, содержащей резину, невелик.But rubber as a material in a closed volume is incompressible, that is, it is absolutely rigid, and therefore, in ready-to-use rail fastening with bolts tightened to existing standards, rubber gaskets are almost already in a closed volume, that is, they do not fulfill their intended role of a shock absorber that softens dynamic loads directed from the sole of the rail to the rail support. In addition, it is common for rubber to age under the influence of dynamic loads and temperature extremes; therefore, the service life of a gasket containing rubber is short.

Сборка такой прокладки, где отдельные ее слои соединяются между собой, как правило, с помощью клея, достаточно трудоемка.The assembly of such a gasket, where its individual layers are interconnected, usually with glue, is quite laborious.

Известна прокладка-амортизатор упругая многослойная комбинированная ЦП-369, выполненная в виде набора расположенных горизонтально один над другим и соединенных между собой двух и более упругих элементов, жесткость которых выбирают из условия обеспечения суммарной жесткости прокладки в диапазоне 50-150 т/см, опорная поверхность нижнего элемента выполнена гладкой или профилированной с возможностью обеспечения постоянной площади контакта и жесткости, упругие элементы соединены между собой с возможностью обеспечения отсутствия взаимного продольного и поперечного смещения. Соединение упругих элементов может быть выполнено клеевым способом или посредством выступов и ответных соосных отверстий (простым наложением) (патент РФ №2250280, МПК Е01В 9/68, 9/54, публикация 2005 г.).Known gasket-shock absorber elastic multilayer combined CP-369, made in the form of a set of horizontally stacked one above the other and interconnected two or more elastic elements, the rigidity of which is selected from the condition of providing the total rigidity of the gasket in the range of 50-150 t / cm, bearing surface the lower element is made smooth or profiled with the possibility of providing a constant contact area and stiffness, the elastic elements are interconnected with the possibility of ensuring the absence of mutual rodolnogo and transverse displacement. The connection of the elastic elements can be performed by the adhesive method or by means of protrusions and coaxial mating holes (simple application) (RF patent No. 2250280, IPC EB 9/68, 9/54, 2005 publication).

Однако использование в одном изделии полиамида и резины, имеющих различные физико-механические свойства, при длительном воздействии динамических эксплуатационных нагрузок приводит к интенсивному разрушению поверхности контакта пластин вследствие значительной величины поверхностного трения. Поверхностное разрушение сказывается в ухудшении их масло- и влагостойкости, а также характеристик виброгашения. Кроме того, имеющиеся упругие элементы не обеспечивают достаточной степени виброгашения в низкочастотной области вибраций.However, the use of polyamide and rubber having different physicomechanical properties in one product under prolonged exposure to dynamic operational loads leads to intensive destruction of the contact surface of the plates due to the significant amount of surface friction. Surface destruction affects the deterioration of their oil and moisture resistance, as well as the characteristics of vibration damping. In addition, the existing elastic elements do not provide a sufficient degree of vibration damping in the low-frequency region of vibrations.

Известна упругая подрельсовая прокладка, выполненная из инертного термопластичного эластомерного материала, например термопластичного кополиэфирного эластомерного материала "хайтрел", имеющего твердость по Шору "А" от 30 до 72 и более (патент РФ №2030499 "Рельсовая прокладка", опубл. 19.07.1991 г.).Known elastic under-rail gasket made of an inert thermoplastic elastomeric material, for example high-temperature thermoplastic copolyester elastomeric material, having a shore hardness of "A" from 30 to 72 or more (RF patent No. 2030499 "Rail gasket", published on 07/19/1991 g .).

Используемый для изготовления данной прокладки материал обладает необходимыми свойствами для надежной работы прокладки в качестве амортизатора между подошвой рельса и жестким подрельсовым основанием: одновременно высокими показателями и твердости, и упругости.The material used for the manufacture of this gasket has the necessary properties for the reliable operation of the gasket as a shock absorber between the rail sole and the rigid rail base: both high rates of hardness and elasticity.

Недостатком данной прокладки является высокая стоимость эластомерного материала "хайтрел", который выпускает компания DuPont.The disadvantage of this gasket is the high cost of the highrel elastomeric material, which is produced by DuPont.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является техническое решение, которое направлено на разработку дешевой, технологичной и надежно работающей в условиях высоких статических и динамических нагрузок подрельсовой нашпальной прокладки-амортизатора (патент RU 2378439 С1, опубл. 10.01.2010 г.).Closest to the claimed utility model is a technical solution that is aimed at developing a cheap, technologically advanced and reliable operation under high static and dynamic loads of a rail rail pad shock absorber (patent RU 2378439 C1, publ. 10.01.2010).

Данная подрельсовая нашпальная прокладка-амортизатор содержит несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из разных материалов, при этом основа прокладки-амортизатора выполнена из мягкой резины с твердостью по Шору "А" 45-50 ед., а верхняя часть прокладки-амортизатора и ее основание армированы прорезиненными тканевыми слоями. Два крайних, противоположно расположенных тканевых слоя по обе стороны прокладки дополнительно обрезинены резиновой смесью с добавкой 30% весовых порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, имеющего молекулярную массу не более 8,0 миллионов г/моль.This under-rail shock absorber pad contains several horizontally spaced layers formed of different materials, while the base of the shock absorber pad is made of soft rubber with a shore hardness of "A" 45-50 units, and the upper part of the pad shock absorber and its base are reinforced rubberized fabric layers. The two extreme opposite layers of fabric on both sides of the pad are additionally rubberized with the addition of 30% by weight of powdered ultra-high molecular weight polyethylene having a molecular weight of not more than 8.0 million g / mol.

Недостатком данной прокладки является большая жесткость прокладки ввиду использования 8 слоев армирующих элементов, в таком виде способность снижать вибрации уменьшается.The disadvantage of this gasket is the high rigidity of the gasket due to the use of 8 layers of reinforcing elements, in this form the ability to reduce vibration is reduced.

Целью заявляемой полезной модели является увеличение ресурса работы прокладки-амортизатора в условиях предельных циклических нагрузок, повышении долговечности всех деталей скрепления.The purpose of the claimed utility model is to increase the life of the gasket-shock absorber under extreme cyclic loads, increase the durability of all parts of the bond.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Подрельсовая нашпальная прокладка-амортизатор для рельсового скрепления выполнена в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами на торцах снизу для фиксации прокладки на основании и трапецеидальными канавками на поверхности сверху, содержащая несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из разных материалов - резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с твердостью по Шору "А" 70-75 ед. и обрезиненных полиамидных слоев ткани.The rail under-rail gasket-shock absorber for rail fastening is made in the form of a rectangular plate with two ribs at the ends from below for fixing the gasket on the base and trapezoidal grooves on the surface above, containing several horizontally spaced layers formed of different materials - a rubber mixture based on nitrile butadiene rubber BNKS-18 AMN grade with Shore hardness "A" 70-75 units and rubberized polyamide fabric layers.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где схематично изображены: на фиг. 1, 2 - общий вид прокладки, на фиг. 3 - варианты разреза по А-А на фиг. 1.The utility model is illustrated by drawings, where are schematically shown: in FIG. 1, 2 is a general view of the gasket, in FIG. 3 shows a sectional view along AA in FIG. one.

Обеспечение статической жесткости прокладки от 60 до 80 МН/м достигается следующим образом:Providing static rigidity of the gasket from 60 to 80 MN / m is achieved as follows:

- прокладка-амортизатор для рельсового скрепления выполнена в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами (1 на фиг. 1) на торцах снизу для фиксации прокладки на основании, на поверхности сверху выполнены трапецеидальные канавки (2 на фиг. 2), образующие упругие элементы;- the shock absorber pad for rail fastening is made in the form of a rectangular plate with two ribs (1 in Fig. 1) at the ends of the bottom to fix the pad on the base, trapezoidal grooves (2 in Fig. 2) are formed on the surface, forming elastic elements;

- прокладка содержит 2 слоя обрезиненной полиамидной ткани (3 на фиг. 3).- the gasket contains 2 layers of rubberized polyamide fabric (3 in Fig. 3).

Соединение слоев между собой осуществляется в процессе вулканизации изделия.The connection of the layers with each other is carried out in the process of vulcanization of the product.

Claims (4)

1. Подрельсовая нашпальная прокладка-амортизатор для рельсового скрепления, содержащая несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из разных материалов, отличающаяся тем, что содержит несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с твердостью по Шору "А" 70-75 ед. и обрезиненных полиамидных слоев ткани.1. Rail underfloor pad-shock absorber for rail fastening, containing several horizontally spaced layers formed of different materials, characterized in that it contains several horizontally spaced layers formed of a rubber mixture based on nitrile butadiene rubber grade BNKS-18 AMN with a hardness of Shore "A" 70-75 units. and rubberized polyamide fabric layers. 2. Прокладка-амортизатор по п.1, отличающаяся тем, что выполнена в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами на торцах снизу для фиксации прокладки на основании, на поверхности сверху выполнены трапецеидальные канавки, образующие упругие элементы.2. The shock absorber gasket according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a rectangular plate with two ribs at the ends from below to fix the gasket on the base, trapezoidal grooves forming elastic elements are made on the surface above. 3. Прокладка-амортизатор по п.1, отличающаяся тем, что статическая жесткость многослойной прокладки составляет от 60 до 80 МН/м.3. The shock absorber gasket according to claim 1, characterized in that the static stiffness of the multilayer gasket is from 60 to 80 MN / m. 4. Прокладка-амортизатор по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что слои пластины соединены между собой в процессе формования амортизатора с возможностью обеспечения отсутствия взаимного продольного и поперечного смещения.4. The shock absorber gasket according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the plate layers are interconnected during the formation of the shock absorber with the possibility of ensuring the absence of mutual longitudinal and transverse displacement.

Images