Сборные рельсовые стыки

Конструкции рельсовых стыков, применяемых на сети дорог ОАО «РЖД», представляют собой рельсы, соединенные двумя двухголовыми накладками посредством четырех или шести стыковых болтов. При этом применяются соответственно четырехдырные или шестидырные накладки (рис. 2).

Рис. 2 Обычная распирающая накладка

Нормальная работа стыка обеспечивается прочностью накладок, плотным прилеганием и достаточным прижатием их рабочих граней к рельсу, а также достаточной длиной накладок. Двухголовые накладки почти повсеместно изготавливаются распирающими, т. е. они входят, как клин, между наклонными плоскостями головки и подошвы рельса, образующими пазухи. Это позволяет подтягиванием стыковых болтов выбирать зазоры между накладками и рельсами, обеспечивая необходимую плотность, заклинивая накладки в пазухе рельсов. В накладке чередуются круглые и овальные отверстия (рис 2). В овальные отверстия стыковые болты входят своими овальными подголовниками, мешающими болтам проворачиваться при завинчивании гаек. Чередование круглых и овальных отверстий предопределяет поочередную постановку болтов гайками то наружу колеи, то внутрь.

Пружинные шайбы являются важными деталями стыка и обеспечивают постоянство упругого натяжения стыковых болтов. Пружинные шайбы изготавливают из прутков квадратного сечения со стороной 8-12 мм. На рис. 3 показана одновитковая шайба к рельсам типов Р65 и Р75. Одновитковые шайбы имеют небольшую упругую деформацию и практически служат только против саморазболчивания.

Большей упругой способностью обладают тарельчатые пружинные шайбы (рис. 4). Тарельчатые пружины обеспечивают более высокую упругость стыкового болтового соединения, а, следовательно, всего стыка в целом. Конструкция рельсовых стыков с тарельчатыми пружинами приведена на рис.5

Рис. 5. Конструкция рельсовых стыков с тарельчатыми

пружинами

Для скрепления рельсовых звеньев 1 (рис. 5, а) используются типовые рельсовые накладки 2 и болты 3 с гайками 5. Между гайкой и накладкой на болт устанавливают две тарельчатые пружины 6 и плоскую шайбу 4 при использовании типовых накладок (рис. 5, б). При использовании новых рельсовых накладок плоская шайба не устанавливается (рис. 5, в). Возможны несколько способов установки тарельчатых пружин; последовательный (рис. 5), параллельный (рис. 17). При последовательном способе установки тарельчатых пружин в стыковых болтах достигается усилие 60 кН которое создается крутящим моментом 350 Н×м и фиксируется с помощью динамометрического ключа. В случае необходимости создания больших усилий в стыковых болтах (в зоне уравнительных пролетов бесстыкового пути), а также при скреплении двадцати пяти метровых рельсов в районах с большим перепадом температур применяется параллельный способ установки тарельчатых пружин. При такой схеме установки тарельчатых пружин обеспечивается усилие натяжения болтов 100 – 120 кН.

Наряду с положительным эффектом, из опыта эксплуатации стыков с тарельчатыми пружинами, были отмечены и существенные недостатки: ослабление затяжки болтов под действием вибраций; самопроизвольное откручивание гаек; износ головок болтов, резьбы болта и гайки; излом тарельчатых пружин, деформация их при усилиях натяжения болтов более 60 кН. Снижение проводимости стыка происходит также из-за кремневой пленки, возникающей при использовании песка для торможения поездов и накопления в зимнее время влажного снега (с последующим его обледенением) между рельсами и накладками. Значительные сложности возникли в обеспечении линейных работников динамометрическими ключами удобными для применения их в процессе текущего содержания стыков. Повреждение резьбы на болтах происходит заостренной кромкой внутреннего отверстия тарельчатой пружины (рис. 5, г). Для устранения этого недостатка предложено применять центрирующие втулки, устанавливаемые на болты во внутренние отверстия тарельчатых пружин, что значительно усложняет процесс монтажа стыка и повышает стоимость всей конструкции.

Для получения надежного болтового соединения в рельсовом стыке наряду с обычными гайками применяются упругие спиральные гайки ГПС (рис. 6) Гайка ГПС по надежности фиксации значительно превосходящий имеющиеся аналоги. Она выполнена в виде цилиндрической спиральной пружины навитой из стального профиля. Конструкция спирали гайки такова, что гайка навинчивается только под действием крутящего момента, приложенного к рабочему торцу спирали. Для откручивания гайки крутящий момент необходимо приложить к торцу витка спирали свободного торца. Поэтому при эксплуатации, когда моменты сил действуют только на переднюю торцевую поверхность, саморазвинчивание спиральной гайки в процессе эксплуатации полностью исключается. Для установки и демонтажа гаек ГПС применяется переходная головка, выполняющая роль переходного звена между гайкой и стандартным рожковым ключом с помощью, которого производится как демонтаж, так и установка гаек.

Как видно, конструкция сборного рельсового стыка направлена, прежде всего, на создание надежного механического соединения стыкуемых рельсов. При этом для стабилизации сопротивления мест скрепления рельсовых звеньев, являющихся проводниками электрического тока в рельсовых цепях, в сборном рельсовом стыке необходимо предусматривать ряд дополнительных элементов, конструкция и назначение которых будет рассмотрено далее.

Дата добавления: 2015-07-16