RU2252287C2 - Rail fastening spring clamp - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way.

SUBSTANCE: invention is designed for use in rail-to-tie intermediate fastenings. Proposed spring clamp is made of resilient material bar in form of B section in clamp plane containing straight-line on-rail section whose ends are smoothly connected with side extended sections, and arc on-tie sections arranged after them are connected with end sections bent into clamp. Part of each arc on-tie section arranged close to end section is made with bending in plane square to plane of clamp. Value of bend curvature is commensurable with radius of clamp bar. Proposed invention proposed spring clamp whose design ensure distribution of larger part of mounting load to on-rail section which decreases mounting load.

EFFECT: reduced on mounting load.

2 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции верхнего строения пути, и предназначено для использования в устройствах промежуточного крепления рельсов к шпалам.The technical solution relates to railway transport, in particular to the design of the upper track structure, and is intended for use in devices for intermediate fastening of rails to sleepers.

Известна конструкция пружинной клеммы железнодорожного рельсового скрепления, описанная в патенте Украины №8294 “Устройство для крепления рельса к шпале”, Е 01 В 9/30, опубликованном 29.03.1996.Known design of the spring terminal of the rail rail fastening described in the patent of Ukraine No. 8294 “Device for fastening the rail to the sleeper”, E 01 9/30, published on 03/29/1996.

Данная пружинная клемма железнодорожного рельсового скрепления выполнена из плоского упругого элемента, изогнутого с возможностью упора прямолинейного нарельсового участка в основание рельса, а нашпального - в шпалу через прокладку, при этом плоский упругий элемент выполнен со сквозным отверстием, предназначенным для установки закладных крепежных элементов.This spring terminal of a rail rail fastener is made of a flat elastic element, bent with the possibility of stopping a straight-line rail section into the rail base, and a bulk rail into a railroad tie through a gasket, while the flat elastic element is made with a through hole designed for installation of embedded fasteners.

Эта конструкция пружинной клеммы позволяет создать необходимое усилие прижатия рельса к основанию. К основному недостатку этой конструкции клеммы можно отнести то, что при восприятии клеммой сжимающих и изгибающих нагрузок в процессе эксплуатации происходит достаточно частое ослабление затяжки закладных элементов. Наличие сквозного отверстия в плоском упругом элементе снижает эффективность восприятия динамических нагрузок и высокочастотных вибраций и отрицательно сказывается на сохранении стабильного положения рельсовой колеи.This design of the spring terminal allows you to create the necessary force to press the rail to the base. The main disadvantage of this design of the terminal can be attributed to the fact that when the terminal receives compressive and bending loads during operation, there is a fairly frequent weakening of the tightening of the embedded elements. The presence of a through hole in a flat elastic element reduces the efficiency of perception of dynamic loads and high-frequency vibrations and adversely affects the maintenance of a stable position of the rail track.

Известна конструкция пружинной клеммы, которая описана в патенте РФ №2185471 “Рельсовое скрепление для пути на железобетонном основании”, МПК Е 01 В 9/48, опубликованном 20.07.2002, и выбрана в качестве прототипа.The known design of the spring terminal, which is described in RF patent No. 2185471 “Rail fastening for the track on a reinforced concrete base”, IPC E 01 B 9/48, published July 20, 2002, and selected as a prototype.

Такая пружинная клемма железнодорожного рельсового скрепления выполнена из прутка упругого материала с образованием В-образной формы в плоскости клеммы, у которой прямолинейный нарельсовый участок своими концами плавно соединен с боковыми протяженными участками, а расположенные за ними дуговые нашпальные участки соединены с концевыми участками, отогнутыми внутрь клеммы.Such a spring rail rail fastening terminal is made of a rod of elastic material with the formation of a B-shaped in the terminal plane, in which the straight rail section with its ends is smoothly connected to the extended lateral sections, and the arc nashpal sections located behind them are connected to the terminal sections bent inside the terminal .

Выполнение пружинной клеммы из прутка упругого материала В-образной формы обеспечивает надежную связь рельсов с железнодорожными шпалами.The implementation of the spring terminal of the rod of elastic material in a B-shape provides reliable connection of rails with railway sleepers.

Однако такая конструкция не обеспечивает рационального распределения монтажной нагрузки между закладными элементами и нарельсовым участком клеммы. Для создания необходимого усилия (1000-1100 кгс) прижатия подошвы рельса к шпале требуется монтажная нагрузка 3000 кгс. Создание такой монтажной нагрузки является достаточно трудоемким процессом. При ручной установке клеммы монтажная нагрузка (3000 кгс) достигается при крутящем моменте на гайке закладного элемента примерно 20 кгм, что достаточно физически трудно рабочему пути создать, а при механизированной установке клеммы такая монтажная нагрузка способствует более высокой повреждаемости граней крепежных деталей закладных элементов. Это является основным недостатком известной клеммы.However, this design does not provide a rational distribution of the mounting load between the embedded elements and the rail section of the terminal. To create the necessary effort (1000-1100 kgf) of pressing the rail sole to the sleeper, an installation load of 3000 kgf is required. Creating such an installation load is a rather laborious process. With manual installation of the terminal, the mounting load (3000 kgf) is achieved with a torque of about 20 kgm on the nut of the embedded element, which is physically difficult to create for the working path, and with a mechanized installation of the terminal, such mounting load contributes to higher damage to the edges of the fasteners of the embedded elements. This is the main disadvantage of the known terminal.

Задачей, стоящей перед авторами, является разработка конструкции пружинной клеммы, обеспечивающей распределение большей части монтажной нагрузки в сторону нарельсового участка, которое позволяет уменьшить монтажную нагрузку.The challenge facing the authors is to develop the design of the spring terminal, providing the distribution of most of the mounting load in the direction of the rail section, which allows to reduce the mounting load.

Указанная задача решается следующим образом.The specified problem is solved as follows.

В пружинной клемме для железнодорожного рельсового скрепления, выполненной из прутка упругого материала с образованием В-образной формы в плоскости клеммы, у которой прямолинейный нарельсовый участок своими концами плавно соединен с боковыми протяженными участками, а расположенные за ними дуговые нашпальные участки соединены с концевыми участками, отогнутыми внутрь клеммы, согласно предлагаемому техническому решению, часть каждого дугового нашпального участка, расположенная ближе к концевому участку, выполнена с изгибом в плоскости, перпендикулярной плоскости клеммы.In a spring terminal for rail rail fastening made of a rod of elastic material with the formation of a B-shaped in the plane of the terminal, in which the straight-line rail section with its ends is smoothly connected to the lateral extended sections, and the arched nashpal sections located behind them are connected to the end sections, bent inside the terminal, according to the proposed technical solution, a part of each arc mound section located closer to the end section is made with a bend in the plane Perpendicular to the plane of the terminal.

В пружинной клемме для железнодорожного рельсового скрепления, согласно предлагаемому техническому решению, кривизна изгиба части дугового нашпального участка соизмерима с радиусом прутка клеммы.In the spring terminal for rail rail fastening, according to the proposed technical solution, the curvature of the bend of a part of the arc mooring section is commensurate with the radius of the terminal bar.

Выполнение пружинной клеммы с изгибом части дугового нашпального участка позволяет сместить точку опоры этого участка в сторону боковых протяженных участков относительно оси симметрии клеммы, т.е. увеличить плечо действия монтажной нагрузки. Поэтому происходит увеличение моментов кручения, которые воспринимают боковые протяженные участки, а затем и передают увеличенное усилие на прямолинейный нарельсовый участок, обеспечивающий усилие прижатия рельса к шпале более 1300-1500 кгс, при монтажной нагрузке 3000 кгс. А такого усилия прижатия рельса к шпале и не требуется. Поэтому для получения необходимого и достаточного усилия прижатия рельса к шпале (1000-1100 кгс) достаточно иметь меньшую монтажную нагрузку (2000 кгс).The implementation of the spring terminal with a bend of the arc part of the head section allows you to shift the fulcrum of this section towards the side of the long extended sections relative to the axis of symmetry of the terminal, i.e. increase the shoulder action of the mounting load. Therefore, there is an increase in the torsion moments that perceive the lateral extended sections, and then transfer the increased force to the straight-line rail section, which provides a force of pressing the rail to the sleeper of more than 1300-1500 kgf, with an installation load of 3000 kgf. And such an effort of pressing the rail to the railroad tie is not required. Therefore, to obtain the necessary and sufficient effort to press the rail against the railroad tie (1000-1100 kgf), it is sufficient to have a lower mounting load (2000 kgf).

Следовательно, предлагаемая пружинная клемма обеспечивает распределение большей части монтажной нагрузки в сторону нарельсового участка, что позволяет уменьшить монтажную нагрузку.Therefore, the proposed spring terminal provides the distribution of most of the mounting load in the direction of the rail section, which reduces the mounting load.

Выполнение кривизны изгиба части дугового нашпального участка больше радиуса прутка клеммы приведет к изменению геометрии клеммы и она потеряет работоспособность.Performing the curvature of the bend of the arc of the head section greater than the radius of the terminal bar will lead to a change in the geometry of the terminal and it will lose operability.

Выполнение кривизны изгиба части дугового нашпального участка менее радиуса прутка клеммы не позволит эффективно перераспределить монтажную нагрузку.Performing the curvature of the bend of the arc of the head-on section less than the radius of the terminal rod will not allow you to effectively redistribute the mounting load.

При проведении поиска по патентной и научно-технической литературе не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию “новизна”.When conducting a search in the patent and scientific and technical literature, no solutions were found containing the totality of the proposed features, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of “novelty”.

Приведенная совокупность признаков и достигаемый результат не являются очевидными специалисту, следовательно, заявляемое техническое решение обладает критерием “изобретательский уровень”.The above set of features and the achieved result are not obvious to the specialist, therefore, the claimed technical solution has the criterion of "inventive step".

Промышленная применимость предлагаемого решения видна из описания предлагаемой пружинной клеммы.The industrial applicability of the proposed solution is visible from the description of the proposed spring terminal.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена В-образная форма пружинной клеммы в плоскости, на фиг.2 – то же, вид А.The proposed solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows the b-shape of the spring terminal in the plane, figure 2 is the same, view A.

Пружинная клемма для железнодорожного рельсового скрепления выполнена из прутка (⌀ 16 мм) упругого материала (сталь 60С2) с образованием В-образной формы в плоскости клеммы, содержащей прямолинейный нарельсовый участок 1, концы которого плавно соединены с боковыми протяженными участками 2, а расположенные за ними дуговые нашпальные участки 3 соединены с концевыми участками 4, отогнутыми внутрь клеммы, при этом часть 3^’ каждого дугового нашпального участка 3, расположенная ближе к концевому участку 4, выполнена с изгибом 5 в плоскости, перпендикулярной плоскости клеммы, и с радиусом кривизны, равным 15-17 мм. При этом максимальный изгиб расположен в сечение части 3’, смещенном относительно геометрической оси 6 дугового нашпального участка 3 на угол 45°.The spring terminal for rail rail fastening is made of a rod (⌀ 16 mm) of elastic material (steel 60С2) with the formation of a B-shape in the plane of the terminal containing a straight rail section 1, the ends of which are smoothly connected to the extended side sections 2, and located behind them arc sleeper padding portions 3 are connected to end portions 4, inwardly bent terminal, wherein the 3 ^'portion of each crosstie arc portion 3 is situated closer to the end portion 4, 5 is formed by bending in the plane perpendi ulyarnoy plane terminals, and with a radius of curvature of 15-17 mm. Moreover, the maximum bend is located in the section of part 3 ', offset relative to the geometrical axis 6 of the arc head section 3 at an angle of 45 °.

При установке клеммы прямолинейный нарельсовый участок 1 располагают над основанием рельса (на фиг. не показан), а закладной элемент (на фиг. не показан) устанавливают между концевыми участками 4, к закладному элементу прикладывают монтажную нагрузку около 2000 кгс. Создается момент кручения, передающийся через боковые участки 2 на прямолинейный нарельсовый участок 1, который прижимает рельс к основанию.When installing the terminal, the straight-line rail section 1 is placed above the rail base (not shown in FIG.), And the embedded element (not shown in FIG.) Is installed between the end sections 4, and an installation load of about 2000 kgf is applied to the embedded element. A torsion moment is created, transmitted through the side sections 2 to the straight-line rail section 1, which presses the rail to the base.

Результаты испытаний предлагаемой пружинной клеммы подтвердили то, что при снижении монтажной нагрузки с 3000 кгс до 2000 кгс обеспечивается требуемое усилие прижатия рельса, равное 1000-1100 кгс.The test results of the proposed spring terminal confirmed that when the mounting load is reduced from 3000 kgf to 2000 kgf, the required rail pressing force of 1000-1100 kgf is provided.

Таким образом, предлагаемая пружинная клемма позволяет распределить монтажную нагрузку в следующим соотношении: усилие 50-55% направить на прижатие рельса к основанию, а 45-50% - на закладные элементы. В результате этого появляется возможность снижения трудоемкости монтажа пружинной клеммы.Thus, the proposed spring terminal allows you to distribute the mounting load in the following ratio: a force of 50-55% to direct the rail against the base, and 45-50% to embedded elements. As a result of this, it becomes possible to reduce the complexity of mounting the spring terminal.

Предлагаемая пружинная клемма может найти применение в сложных условиях эксплуатации во всех климатических зонах.The proposed spring terminal can be used in difficult operating conditions in all climatic zones.

Claims (2)

1. Пружинная клемма для железнодорожного рельсового скрепления, выполненная из прутка упругого материала с образованием В-образной формы в плоскости клеммы, содержащей прямолинейный нарельсовый участок, концы которого плавно соединены с боковыми протяженными участками, а расположенные за ними дуговые нашпальные участки соединены с концевыми участками, отогнутыми внутрь клеммы, отличающаяся тем, что часть каждого дугового нашпального участка, расположенная ближе к концевому участку, выполнена с изгибом в плоскости, перпендикулярной плоскости клеммы.1. A spring terminal for rail rail fastening made of a rod of elastic material with the formation of a B-shaped in the plane of the terminal containing a straight rail section, the ends of which are smoothly connected to the lateral extended sections, and the arched nashpal sections located beyond them are connected to the end sections, bent inward of the terminal, characterized in that a part of each arched head section located closer to the end section is made with a bend in a plane perpendicular to oskosti terminals. 2. Пружинная клемма для железнодорожного рельсового скрепления по п.1, отличающаяся тем, что величина кривизны изгиба соизмерима с радиусом прутка клеммы.2. The spring terminal for rail rail fastening according to claim 1, characterized in that the magnitude of the curvature of the bend is commensurate with the radius of the terminal bar.

Images