Рельсозахватное устройство
Полезная модель относится к средствам, применяемым при проведении текущего содержания и ремонта рельсового пути, и может быть использована в устройствах для разгонки зазоров в рельсовых стыках. Рельсозахватное устройство содержит корпус, имеющий опирающийся на головку рельса горизонтальный элемент, жестко связанный с двумя вертикальными элементами, располагаемыми по обе стороны головки рельса, пару прижимных элементов, приспособленных для взаимодействия с заданными участками противоположных боковых сторон рельса для его зажима, рукоять, а также размещенный над головкой рельса вблизи продольной осевой линии рельса стыковочный элемент для сочленения устройства с силовым агрегатом, предназначенным для создания направленной вдоль оси рельса внешней силы, при этом, по меньшей мере, один из упомянутых прижимных элементов жестко связан с рукоятью и смонтирован с возможностью поворота вместе с рукоятью вокруг вертикальной оси, Новым в устройстве является то, что, рукоять смонтирована с возможностью приложения к ней упомянутой внешней силы, а заданными участками являются боковые грани головки рельса. Связанный с рукоятью прижимной элемент, по меньшей мере, частично выполнен в виде приспособленного для зажима заданного участка рельса эксцентрика, жестко связанного с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, выполненного, например, в виде вала, который связан шарнирно с вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с верхней концевой частью упомянутого опорного элемента. Предпочтительно при этом опорный элемент, связанный с рукоятью прижимной элемент и рукоять выполнять за одно целое в виде единой детали. Целесообразно также связанный с рукоятью прижимной элемент выполнять в виде обращенной к головке рельса лапы, шарнирно связанной с обращенной в сторону рельса концевой частью связующего элемента, который жестко связан своей второй концевой частью с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, связанного шарнирно с вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с упомянутым опорным элементом. (1 н.п.ф-лы, 4 ил.)
Полезная модель относится к области строительства железных дорог, в частности к средствам, применяемым при проведении текущего содержания и ремонта рельсового пути, и может быть использована в устройствах для разгонки зазоров в рельсовых стыках.
Известен из заявки на патент РФ №98101653 (опубл. 1999.10.27) захват, применяемый в устройстве для разгонки зазоров в рельсовых стыках. Известный захват состоит из корпуса, в котором свободно закреплены сменные стержни с захватными лапами и регулируемая по высоте прямоугольная вставка, обеспечивающих захват рельса при наклоне корпуса захвата на 10-15° к плоскости головки рельса под действием силы тяги домкрата. Недостатком устройства является ненадежность работы и сложность в эксплуатации, связанная с необходимостью выдерживания заданного наклона корпуса для зажатия рельса, особенно в условиях увеличения тяги домкрата.
Известен из заявки на патент РФ №96117300 (опубл 1998.11.20) захват, применяемый в устройстве для разгонки зазоров рельсовых стыков и выполненный в виде П-образной обоймы с закрепленной на уровне опорной поверхности обоймы клиновой пластины, наклоненной на угол 1-3° в сторону оси симметрии устройства. Недостатком устройства является низкая надежность в работе в виду возможного скольжения захвата по рельсу, особенно в условиях работы с изношенными рельсами или на поворотах рельсовых путей. Недостатком являются также и трудности в эксплуатации, связанные с расклиниванием захвата для снятия устройства с рельса в виду большой площади трущихся поверхностей.
Наиболее близким и выбранным за прототип является эксцентриковый захват, применяемый в путевом инструменте по патенту Ru 2176001 (опубл: 2001.11.20). Известный захват имеет корпус, выполненный в виде скобы П-образной формы, в консолях которой установлены валы, соединенные с рукоятками. На нижнем конце каждого вала закреплен эксцентриковый диск, при этом наибольшее расстояние между соседними эксцентриковыми дисками
выбрано большим, чем ширина головки рельса. На поперечине корпуса закреплено полусферическое гнездо для силового агрегата и регулируемый упор в виде винта, расположенный соосно валам. При установке захвата на рельс поворотом рукояток поворачивают эксцентриковые диски, которые плотно захватывают стойку рельса под его головкой. Для рельсов различного типоразмера высота положения эксцентриковых дисков регулируется относительно нижних заплечиков головки рельса путем перемещения винтовых упоров. Недостатком устройства является низкая надежность устройства и необходимость приложения дополнительных сил обычно с помощью ударных инструментов для его снятия с рельса по окончанию работы.
В основу полезной модели поставлена задача создания устройства простой конструкции обладающего повышенной надежностью в работе и обеспечивающего удобство эксплуатации при его установке и снятии с рельса.
Технический результат полезной модели состоит в изменении характеристики соотношения между силой, действующей в осевом направлении и перпендикулярным ей усилием прижатия (нормальная составляющая к боковой поверхности головки рельса).
Поставленная задача решается тем, что в рельсозахватном устройстве, содержащем корпус, имеющий опирающийся на головку рельса горизонтальный элемент, жестко связанный с двумя вертикальными элементами, располагаемыми по обе стороны головки рельса, пару прижимных элементов, приспособленных для взаимодействия с заданными участками противоположных боковых сторон рельса для его зажима, рукоять, а также размещенный над головкой рельса вблизи продольной осевой линии рельса стыковочный элемент для сочленения устройства с силовым агрегатом, предназначенным для создания направленной вдоль оси рельса внешней силы, при этом, по меньшей мере, один из упомянутых прижимных элементов жестко связан с рукоятью и смонтирован с возможностью поворота вместе с рукоятью вокруг вертикальной оси, новым является то, что, рукоять смонтирована с возможностью приложения к ней упомянутой внешней силы, при этом упомянутыми заданными участками являются боковые грани головки рельса.
Целесообразно в рельсозахватном устройстве связанный с рукоятью прижимной элемент, по меньшей мере, частично выполнять в виде приспособленного для зажима заданного участка рельса эксцентрика, жестко
связанного с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, выполненного, например, в виде вала, который связан шарнирно с вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с верхней концевой частью упомянутого опорного элемента.
Предпочтительно при этом опорный элемент, связанный с рукоятью прижимной элемент и рукоять выполнять за одно целое в виде единой детали.
Целесообразно также связанный с рукоятью прижимной элемент выполнять в виде обращенной к головке рельса лапы, шарнирно связанной с обращенной в сторону рельса концевой частью связующего элемента, который жестко связан своей второй концевой частью с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, связанного шарнирно с вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с упомянутым опорным элементом. Предпочтительно в этом случае связующий элемент, вертикальный элемент и рукоять выполнять за одно целое в виде единой детали.
Целесообразно дополнить рельсозахватное устройство, по меньшей мере, одним средством, противодействующим вертикальному перемещению устройства относительно рельса.
Предпочтительно дополнить корпус рельсозахватного устройства дополнительным горизонтальным элементом, опирающимся на головку рельса и жестко связанным с двумя дополнительными вертикальными элементами, располагаемыми по обе стороны головки рельса, при этом каждый вертикальный элемент жестко связан с находящимся на его стороне дополнительным вертикальным элементом.
Преимущества и особенности предлагаемой полезной модели станут более очевидными из детального описания в соединении с сопровождающими чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - схематичный вид спереди рельсозахватного устройства, установленного на рельсе и выполненного с жестко связанным с рукоятью прижимным элементом в виде эксцентрика.
Фиг.2 - вид сверху рельсозахватного устройства, выполненного с жестко связанным с рукоятью прижимным элементом в виде эксцентрика.
Фиг.3 - вид сверху рельсозахватного устройства, выполненного с жестко связанным с рукоятью прижимным элементом в виде лапы.
Фиг.4 - вид сверху рельсозахватного устройства, выполненного с дополнительным горизонтальным элементом и дополнительными вертикальными элементами.
В варианте выполнения предлагаемой полезной модели, показанном на фиг.1 и фиг.2, устройство содержит П-образной корпус 1 с горизонтальным элементом 2, опирающимся на примыкающую головку 3 рельса 4, и двумя вертикальными элементами 5 и 6, располагаемыми по обе стороны головки 3 рельса 4 при установке устройства в рабочее положение на рельсе 4.
Вертикальный элемент 6 корпуса 1 снабжен загнутым в сторону рельса периферийным участком 7, располагаемым под головкой 3 рельса 4. На вертикальном элементе 6 корпуса 1 смонтирован первый прижимной элемент 8 (фиг.2) с прижимной поверхностью, обращенной к боковой поверхности головки 3 рельса 4. Возможно выполнение устройства таким образом, что первый прижимной элемент будет образован непосредственно контактирующим с боковой поверхностью головки 3 участком 9 поверхности вертикального элемента 6, так как это показано на фиг.1.
В вертикальном элементе 5 корпуса 1 выполнен вертикальный паз, в котором размещен, с возможностью поворота, вал 10с нижней концевой частью которого жестко связан эксцентрик 11, представляющий собой сегмент цилиндрического тела, расположенного в зоне боковой поверхности головки 3 и смонтированный таким образом, что обеспечивается зажим рельса при повороте эксцентрика по направлению действия внешней силы. Эксцентрик 11 выполнен с обращенным к рельсу и располагаемым под головкой 3 рельса 4 выступом 12. Цилиндрическая поверхность эксцентрика 11 до выступа 12 образует второй прижимной элемент устройства.
С верхней частью вала 10 жестко связана рукоять 14, вытянутая продольно горизонтальному элементу 2 корпуса 1 таким образом, чтобы обеспечивалось размещение на ней стыковочного элемента 15 для сочленения устройства с силовым агрегатом (не изображен), предназначенным для приложения направленной вдоль продольной оси рельса внешней силы.
В предпочтительном исполнении для увеличения жесткости конструкции (и тем самым увеличения надежности, а, следовательно, ее долговечности) вал 10, эксцентрик 11 с выступом 13 и рукоять 14 выполнены заодно целое в виде
шарнирно соединенной с корпусом 1 и смонтированной выступающим образом перед ним детали по типу створки.
Наибольшее расстояние между первой и второй прижимными поверхностями выбрано большим, чем ширина головки 3 рельса 4 (в раскрытом положении вышеупомянутой детали по отношению к корпусу) для свободной установки устройства на головку 3 рельса 4, а наименьшее (в закрытом положении детали по отношению к корпусу) - меньше ширины головки 3.
Выступ 12 эксцентрика 11 и загнутый периферийный участок 7 вертикального элемента 6 корпуса 1, располагаемые под головкой 3 рельса 4, предназначены для предотвращения вертикального перемещения корпуса 1 и образуют средство, противодействующее удалению устройства с рельса. Вместо загнутого периферийного участка 7 (не изображено) этой же цели может служить эксцентриковый диск, закрепленный на нижнем конце вала, смонтированного в вертикальном элементе 6 корпуса 1 с возможностью поворота и фиксации в заданном положении.
Возможно также (не изображено) выполнить первый прижимной элемент в виде эксцентрикового диска (или диска с выступом), закрепленного на нижнем конце вала, смонтированного в вертикальном элементе 6 корпуса 1 с возможностью поворота и фиксации в заданном положении.
На Фиг.3 показано устройство в другом варианте выполнения, при котором вторая прижимная поверхность образована обращенной к боковой поверхности головки 3 рельса 4 плоской поверхностью 16 лапы 17, смонтированной шарнирно посредством оси 18 на концевой части связующего элемента 19, жестко связанного с валом 10.
Фиг.4 иллюстрирует вариант выполнения устройства, в котором корпус дополнительно снабжен располагаемым на головке 3 со стороны силового агрегата дополнительным горизонтальным элементом 20, выполненным со сквозным горизонтальным пазом 21 для прохождения присоединительного средства силового агрегата к стыковочному элементу 15. Дополнительный горизонтальный элемент 20 жестко связан с двумя располагаемыми по обе стороны головки 3 дополнительными вертикальными элементами 22 и 23. В свою очередь дополнительный вертикальный элемент 22 жестко связан с вертикальным элементом 5, а дополнительный вертикальный элемент 23 жестко связан с вертикальным элементом 6 посредством вытянутых вдоль
рельса удлинений 24 и 25 соответственно вертикальных элементов 6 и 5. Удлинения 24 и 25 выполнены с такими размерами, что обеспечивается размещение рукояти 14 между горизонтальными элементами 2 и 20. Очевидно, что возможно в этом случае выполнение корпуса в виде единой детали, с вытянутой вверх общей горизонтальной частью, в которой имеется фигурный паз, обеспечивающий размещение и свободный поворот рукояти 14.
Предпочтительно стыковочный элемент 15 (обычно имеющий полусферическую форму, например, в виде полусферического гнезда) в варианте исполнения, показанного на фиг.1, выполнять с выпуклой в сторону силового агрегата поверхностью.
В положении раскрытия, которое достигается поворотом рукояти 14 на требуемый угол в сторону от рельса 4, устанавливают корпус 1 на рельс 4, затем поворачивают рукоять 14 в сторону рельса 4 до положения контакта прижимных поверхностей с боковыми поверхностями головки 3 рельса и посредством стыковочного элемента 15 прикладывают к рукояти 14 внешнее усилие от силового агрегата. Нагрузка от силового агрегата через рукоять 15 и вал 10 передается на эксцентрик 11 (или лапу 17). При повороте эксцентрика 11 (или лапы 17) внешней силой, приложенной к рычагу, в месте контакта эксцентрика (или лапы 17) с головкой рельса возникает нормальная к поверхности составляющая силы, обеспечивающая равенство по величине силы трения покоя внешней приложенной силе, что позволяет перемещать рельс под действием внешней силы.
Можно отметить, что устройство работает по типу поворотного двуплечего рычага, концевая часть меньшего плеча которого снабжена прижимной поверхностью, а большее плечо предназначено для связи с силовым агрегатом посредством связующего элемента для приложения внешней силы. При приложении внешней силы продольно рельсу для его перемещения после зажатия прижимными поверхностями (заклинивания) соотношение между силой, действующей в осевом направлении рельса и перпендикулярным ей усилием прижатия (нормальная составляющая к боковой поверхности головки рельса) сохраняется пропорциональным соотношению соответствующих плеч рычага, т.е. постоянным.
Расклинивание прижимных поверхностей с головкой 3 происходит сразу же после снятия нагрузки с рукояти 15, после чего устройство легко демонтируется.
По сравнению с известными заявителю захватами, устройство по предлагаемой полезной модели обеспечивает улучшенное распределение напряжений в зажиме рельса, предотвращает концентрацию напряжений, которая может привести к поломке устройства при работе, а также значительно снижает трудоемкость при его установке и снятии с рельса. Преимуществом данной конструкции является также то, что устройство надежно работает на изношенном рельсе.
1. Рельсозахватное устройство, содержащее корпус, имеющий опирающийся на головку рельса горизонтальный элемент, жестко связанный с двумя вертикальными элементами, располагаемыми по обе стороны головки рельса, пару прижимных элементов, приспособленных для взаимодействия с заданными участками противоположных боковых сторон рельса, рукоять, а также размещенный над головкой рельса стыковочный элемент для сочленения устройства с силовым агрегатом, предназначенным для создания направленной вдоль оси рельса внешней силы, при этом, по меньшей мере, один из упомянутых прижимных элементов жестко связан с рукоятью и смонтирован с возможностью поворота вместе с рукоятью вокруг вертикальной оси, отличающееся тем, что рукоять смонтирована с возможностью приложения к ней упомянутой внешней силы, при этом упомянутыми заданными участками являются боковые поверхности головки рельса.
2. Рельсозахватное устройство по п.1, отличающееся тем, что связанный с рукоятью прижимной элемент, по меньшей мере, частично выполнен в виде эксцентрика, жестко связанного с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, связанного шарнирно с упомянутым вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с верхней концевой частью упомянутого опорного элемента.
3. Рельсозахватное устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутый опорный элемент, упомянутый прижимной элемент и упомянутая рукоять выполнены за одно целое в виде единой детали.
4. Рельсозахватное устройство по п.1, отличающееся тем, что связанный с рукоятью прижимной элемент выполнен в виде лапы, шарнирно связанной с обращенной в сторону рельса концевой частью связующего элемента, жестко связанного своей второй концевой частью с нижней концевой частью вытянутого вертикально опорного элемента, связанного шарнирно с вертикальным элементом, при этом рукоять жестко связана с верхней концевой частью упомянутого опорного элемента.
5. Рельсозахватное устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутый связующий элемент, упомянутый опорный элемент и упомянутая рукоять выполнены за одно целое в виде единой детали.
6. Рельсозахватное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одно средство, противодействующее вертикальному перемещению устройства относительно рельса.
7. Рельсозахватное устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит дополнительный горизонтальный элемент, опирающийся на головку рельса и жестко связанный с двумя дополнительными вертикальными элементами, располагаемыми по обе стороны головки рельса, при этом каждый вертикальный элемент жестко связан с находящимся на его стороне дополнительным вертикальным элементом.
