RU2378439C1 - Underrail tie cover strip-shock absorber - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: underrail tie cover strip-shock absorber comprises several horizontal layers made up of various materials. Cover strip-shock absorber material represents soft resin with Shore hardness "A" of 45-50 units, while rubberised fabric layers reinforce strip top part and its base. Two extreme opposite fabric layers, on both sides of strip-shock absorber, are rubberised with rubber mix containing 30 weight % of powder extremely-macromolecular polyethylene with molecular weight not exceeding 8.0 million of g /mol.

EFFECT: higher damping qualities and reliability of strip-shock absorber.

2 dwg

Description

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути на щебеночном основании и используется в качестве подрельсовой прокладки, устанавливаемой между подошвой рельса и подрельсовым основанием.The invention relates to the upper structure of a railway track on a crushed stone base and is used as a rail track installed between the sole of the rail and the rail base.

Известно, что между подошвой железнодорожного рельса и лежащим под ним основанием (шпала), на котором покоится рельс, размещают прокладку, играющую роль амортизатора между рельсом и основанием с тем, чтобы ограничить передачу динамических сил на основание.It is known that between the sole of the rail and the base (sleeper) lying under it, on which the rail rests, a gasket is used that plays the role of a shock absorber between the rail and the base in order to limit the transfer of dynamic forces to the base.

Известна монолитная однослойная прокладка ЦП 204 АРС (ТУ 2539-161-01124323). Известная прокладка выполнена из жестких марок резины (твердость по Шору "А" 65-80 ед.) и из-за этого не обеспечивает достаточной степени виброгашения в низкочастотной области, а также обладает невысокой износоустойчивостью, что является причиной высокого процента ее внеплановых замен вследствие преждевременного износа в процессе эксплуатации.Known monolithic single-layer gasket CPU 204 ARS (TU 2539-161-01124323). The known gasket is made of hard grades of rubber (shore hardness "A" 65-80 units) and because of this does not provide a sufficient degree of vibration damping in the low-frequency region, and also has low wear resistance, which is the reason for the high percentage of unplanned replacements due to premature wear during operation.

Известна подрельсовая прокладка из упругого материала, устанавливаемая в рельсовом скреплении между подошвой рельса и подрельсовым основанием, при этом прокладка выполнена многослойной, по крайней мере, из не менее двух слоев, состоящих из резины и обрезиненного корда, причем прокладка имеет рифление в виде продольных и поперечных канавок как по верхней поверхности, обращенной к подошве рельса, так и по нижней поверхности, обращенной к рельсовой подкладке (патент РФ №2121029, МПК Е01В 9/68, публикация 1998 г.).Known under-rail gasket made of elastic material, mounted in a rail fastening between the rail sole and the rail base, wherein the gasket is multilayer, at least two layers consisting of rubber and rubberized cord, and the gasket has corrugations in the form of longitudinal and transverse grooves both on the upper surface facing the bottom of the rail and on the lower surface facing the rail lining (RF patent No. 2121029, IPC EB 9/68, 1998 publication).

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, is incompressible in a closed volume, that is, it is absolutely rigid, and therefore, in ready-to-use rail fastening with bolts tightened to existing standards, the rubber gaskets are almost already in a closed volume, that is, they do not fulfill the intended role of a shock absorber, mitigating 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.

Известна упругая многослойная комбинированная прокладка-амортизатор ЦП-369, выполненная в виде набора расположенных горизонтально один над другим и соединенных между собой слоев упругих элементов из полиамида и жестких марок резины, жесткость которых выбирают из условия обеспечения суммарной жесткости прокладки в диапазоне 50-150 т/см, причем опорная поверхность нижнего элемента выполнена гладкой или профилированной с возможностью обеспечения постоянной площади контакта и жесткости (патент РФ №2250280, МПК Е01В 9/68, 9/54, публикация 2005 г.).Known elastic multilayer combined gasket-damper CP-369, made in the form of a set of horizontally stacked and interconnected layers of elastic elements made of polyamide and hard grades of rubber, the rigidity of which is selected from the condition of ensuring the total rigidity of the gasket in the range of 50-150 t / see, and the supporting surface of the lower element is made smooth or profiled with the possibility of ensuring a constant contact area and stiffness (RF patent No. 2250280, IPC EB 9/68, 9/54, 2005 publication).

Однако ввиду термодинамической несовместимости полиамида и резины длительное воздействие динамических эксплуатационных нагрузок приводит к характерным разрушениям поверхности контакта пластин вследствие значительной величины поверхностного трения между пластинами, появлению типичных видов поверхностных разрушений (трещины, каверны и т.д.), что сказывается в ухудшении их масло- и влагостойкости, а также характеристик виброгашения. Кроме того, жесткие марки резины не обеспечивают достаточной степени виброгашения в низкочастотной области вибраций.However, due to the thermodynamic incompatibility of polyamide and rubber, prolonged exposure to dynamic operating loads leads to characteristic destruction of the contact surface of the plates due to the significant amount of surface friction between the plates, the appearance of typical types of surface damage (cracks, cavities, etc.), which affects the deterioration of their oil- and moisture resistance, as well as vibration damping characteristics. In addition, hard rubber grades do not provide a sufficient degree of vibration damping in the low-frequency vibration region.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является разработка дешевой, технологичной и надежно работающей в условиях высоких статических и динамических нагрузок подрельсовой нашпальной прокладки-амортизатора.The technical problem, the solution of which the claimed solution is directed, is the development of a cheap, technological and reliably working under conditions of high static and dynamic loads of a rail rail pad-shock absorber.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

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.The under-rail headboard-shock absorber contains several horizontally arranged 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 shock-absorber pad and its base are rubberized tissue layers. The two extreme opposite layers of fabric on both sides of the pad are additionally rubberized with an additive of 30% by weight of powdered ultra-high molecular weight polyethylene having a molecular weight of not more than 8.0 million g / mol.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид прокладки-амортизатора, на фиг.2 - вид А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the gasket-shock absorber, figure 2 - view a in figure 1.

Основа 1 прокладки-амортизатора выполнена из мягкой резины с твердостью по Шору "А" - 45-50 ед.The base 1 of the shock absorber pad is made of soft rubber with a shore hardness of "A" - 45-50 units.

Прокладка содержит слои обрезиненной ткани (ткань ТК-200-2, ГОСТ 18215-87), при этом 4 слоя ткани (слои 1-4) закладываются в ребра прокладки, и 4 слоя ткани (слои 5-8) в основание прокладки. Самый верхний слой 1 и самый нижний слой 8 с внешней стороны покрыты слоями 9 и 10 соответственно, образованными из резиновой смеси с добавкой 30% весовых порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с молекулярной массой не более 8,0 миллионов г/моль.The gasket contains layers of rubberized fabric (fabric TK-200-2, GOST 18215-87), while 4 layers of fabric (layers 1-4) are laid in the edges of the strip, and 4 layers of fabric (layers 5-8) in the base of the strip. The uppermost layer 1 and the lowest layer 8 on the outside are covered with layers 9 and 10, respectively, formed from a rubber mixture with the addition of 30% by weight of powdered ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a molecular weight of not more than 8.0 million g / mol.

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

Под рабочей нагрузкой (не менее 9,0 т) подрельсовая прокладка-амортизатор не деформируется более 2,5 мм вследствие наличия армирования (8 слоев ткани), а прослойки мягкой резины между тканевыми слоями выполняют функции виброгашения (в низкочастотной области вибраций 6-50 Гц). При этом самый верхний и самый нижний слои ткани, обрезиненные резиновой смесью с добавкой 30% весовых порошкообразного СВМПЭ, имеют твердость не мене 65 ед. (по Шору "А"), что увеличивает их стойкость на истирание, а также влаго- и маслостойкость.Under a working load (at least 9.0 t), the under-rail shock absorber does not deform more than 2.5 mm due to the presence of reinforcement (8 layers of fabric), and the soft rubber layers between the fabric layers perform vibration damping functions (in the low-frequency range of vibrations of 6-50 Hz ) At the same time, the uppermost and lowest layers of fabric, rubberized with a rubber mixture with the addition of 30% by weight of powdered UHMWPE, have a hardness of at least 65 units. (Shore "A"), which increases their abrasion resistance, as well as moisture and oil resistance.

Claims (1)

Подрельсовая нашпальная прокладка-амортизатор, содержащая несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из разных материалов, отличающаяся тем, что 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, при этом два крайних противоположно расположенных по обе стороны прокладки-амортизатора тканевых слоя покрыты с внешней стороны резиновой смесью с добавкой 30 вес.% порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, имеющего молекулярную массу не более 8,0 миллионов г/моль. An under-rail gasket-damper pad containing several horizontally arranged layers formed of different materials, characterized in that 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-damper and its the base is reinforced with rubberized fabric layers, while the two extreme oppositely located on both sides of the shock absorber pads of the fabric layer are coated on the outside with a rubber mixture with the addition of 30 wt.% powder over molecular weight polyethylene having a molecular weight of not more than 8.0 million g / mol.

Images