Элементы стыковых скреплений

Классификация стыков по конструкции

Назначение рельсовых стыков и требования, предъявляемые к ним

Сроки службы стыковых скреплений

Сроки службы стыковых скреплений непосредственно связаны со сроками службы рельсов. При сплошной смене рельсов проверяют все скрепления, сортируют их и используют повторно, в том числе после их ремонта. Для повторной укладки в путь можно использовать 90 – 95 % накладок, 70 - 80 % болтов и 50 – 60 % упругих шайб.

Срок службы изолирующих материалов в стыках с объемлющими накладками из-за малой прочности фибры и полиэтилена соответствует наработке 20 – 50 млн т брутто. Срок службы клееболтовых изолирующих стыков с полнопрофильными накладками соответствует в среднем наработке до 300 млн. т.

Назначения. Рельсовые стыки служат для соединения рельсов в нити.

Требования. Конструкция стыка должна быть:

Ø прочной;

Ø надёжной;

Ø ограничивать продольные перемещения рельса в стыке;

Ø обеспечивать возможность изготовления деталей одним из способов массового производства (способ штамповки);

Ø на электрифицированных участках быть проводником силового тока;

Ø на участках с автоблокировкой быть проводником сигнального тока.

По конструкции различают стыки болтовые, клееболтовые, сварные.

Болтовые стыки. Характерно наличие зазора между концами рельсов, перекрытых накладками, для возможности изменения длины рельсов при изменении температуры. Болтовой стык вызывает дополнительные ударно-динамические воздействия колёс на путь. Поэтому стык – самое напряженное место в пути. Около 35% затрат труда по выправке пути связано с наличием стыков.

Болтовые стыки различают

– по форме обработки торцов рельсов:

-типовая резка перпендикулярная оси;

-косая резка;

- резка в замок.

– по расположения стыка относительно опор.:

а) стык на весу (типовой)

б) стык на сдвоенных шпалах.

Стык на шпале – жесткий, не технологичный. Типовым является стык на весу. Он более упруг. Однако изгиб рельсовых концов и накладок от колесной нагрузки при стыке на весу больше, чем при стыках на опоре, Для снижения изгибающего момента стыковой пролет l _ст между осями шпал устраивают меньшим, чем между осями промежуточных шпал.

Р50 l _ст = 440 мм; Р65 и Р75 l _ст = 420мм.

- по взаимному расположению стыков на обеих рельсовых нитях

а)по наугольнику; б) вразбежку.

Рис.2.2 – Взаимное расположение рельсовых стыков: по наугольнику (а); вразбежку (б). 1 –стыки; 2 – рельсы.

Расположение стыки по наугольнику является типовым. Стыки обеих рельсовых нитей находятся на одном перпендикуляре к продольной оси пути.. Их преимуществом, по сравнению со стыками вразбежку, является меньшее число ударов в стыках при проходе подвижного состава; возможность индустриальной укладки (заготовки рельсошпальной решетки на звеносборочных базах). Достоинство стыков вразбежку – отсутствие необходимости укладки укороченных рельсов в кривых участках пути. На путях 3-го класса при скоростях движения 60 км/час и менее, а также на путях 4-го и 5-го классов допускается при проведении сплошной смены или перекладки рельсов устройство и содержание стыков рельсовых нитей «вразбежку».

Клееболтовые стыки. Здесь накладки приклеиваются к рельсам и стягиваются болтами. Клеевые швы имеют прочность на растяжение вдоль шва до 35 МПа, однако плохо сопротивляются силам перпендикулярным плоскости накладки, что является причиной сохранения стыковых болтов. Особенностью таких стыков является глухое соединение рельсов, поэтому таким способом устраиваются изолирующие стыки, в которых требуется постоянный стыковой зазор.

Сварные стыки обесп е чивают непрерывность рельсовой нити, экономят металл, уменьшают динамику воздействия на стык. Применяются в бесстыковом пути. Сварка может быть термитной, газовой и электрической. На дорогах РФ применение алюминотермитной сварки разрешено для сварки стыков стрелочных переводов на железобетонных брусьях. Для главных путей применяют высокопроизводительную электроконтактную сварку.

Переходные стыки применяются на участках пути, где стыкуются разнотипные рельсы (рис.3), а также однотипные рельсы, имеющие различный вертикальный износ. Переходные стыки обеспечивают совмещение поверхностей катания и боковых граней рельсов.

Рис. 3 Переходной стык Р65/Р75

В настоящее время чаще всего применяют переходные рельсы, сваренные из двух разнотипных

Основными элементами болтовых стыков являются накладки и болты с гайками и упругими шайбами (рис. 4).

Рис.4 Элементы стыковых скреплений в болтовых стыках

1- Рельс; 2- Стыковой соединитель; 3- Накладка; 4- Гайка; 5- Шайба; 6-Подкладка; 7- Стыковой болт.

Нормальная работа стыка обеспечивается прочностью накладок, плотным прилеганием и достаточным прижатием их рабочих граней к рельсу, а также достаточной длиной.

Рис.2.4 – Накладка двухголовая к рельсам типов Р65 и Р75: а) – шестидырная; б) – четырехдырная.

Двухголовые накладки распирающего типа. Они входят в пазуху рельса, позволяя подтягиванием болтов выбирать зазоры между накладками и рельсами, обеспечивая необходимую плотность, заклинивая накладки в пазухе рельса.. К рельсам Р75 и Р65 накладки изготавливают взаимозаменяемыми длиной 800 и 1000 мм (рис..5) – соответственно четырех- и шестидырные, а к рельсам Р50 – длиной 820 мм только шестидырные. Длинные накладки уменьшают силу, направленную на отрыв головки от шейки рельса при проходе колеса. Накладки изготавливают из мартеновской стали М54.

Рис.5 – Клинчатая двухголовая накладка.

В накладке чередуются круглые и овальные отверстия.

Болты и гайки с метрической резьбой М27. Болты ставят поочередно гайками внутрь и наружу. Овальный подголовок препятствует проворачиванию болта. Болты выпускаются нормальной или повышенной прочности (для увеличения стыковых сопротивлений).

Пружинные шайбы – разрезанное кольцо из закаленной стали, изготовленное из прутков квадратного сечения со стороной 8 – 12мм. Их назначение - обеспечивать постоянство упругого натяжения стыковых болтов. Однако, имея небольшую упругую деформацию, они практически служат только против саморазболчивания. Несколько большей упругой перерабатывающей способностью обладают тарельчатые пружинные шайбы (рис. 2.6).

Рис.6 – Тарельчатая пружинная шайба

Дата добавления: 2014-01-20