Соединитель рельсовый стыковой пружинный для инвентарных рельсов
Полезная модель относится к железнодорожной отрасли, в частности к элементам электрических рельсовых цепей и обратной тяговой сети. Решение направлено на повышения надежности работы рельсовой цепи за счет уменьшения переходного электросопротивления токопроводного элемента. Результат достигается тем, соединитель рельсовый стыковой пружинный для инвентарных рельсов, содержащий токопровод, из упругого токопроводного металла в виде прутка или ленты (полосы), изогнутого таким образом, что имеет, как минимум, два выпуклых участка, обращенных выпуклой стороной к шейкам рельсов и, как минимум, один изогнутый участок, обращенный выпуклой стороной к накладкам рельсового стыка, токопровод выполнен с возможностью механического сжатия, выпуклые участки, обращенные выпуклой стороной к шейкам рельсов, имеют твердость выше твердости материала шейки рельсов, при этом повышенная твердость участков достигается путем термической обработки и нанесением покрытия, при этом покрытие нанесено электроискровым способом, выполненное электродом содержащего основу, мас.%, 4-20 - кобальта, и/или никеля, 20-60 - медь, остальное - карбид вольфрама и добавки графита, дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений в количестве 0,3-3.0 мас.% каждой добавки.
Полезная модель относится к железнодорожной отрасли, в частности к элементам электрических рельсовых цепей и может быть использована при установке в качестве основного и дублирующего соединителей в составе конструкции сборочного токопроводного стыка инвентарных рельсов железнодорожного пути.
Уровень развития техники известен из патента РФ 
32124, где рельсовый соединитель состоит из тоководной пластины и пружины, на тоководной пластине закреплены контактные элементы, выполняющие роль шаберов при работе соединителя, причем шаберы выполнены из материала, превосходящего материал тоководной пластины по прочности и износостойкости. Недостатком решения является низкая надежность работы устройства из-за высокого электросопротивления между шаберами и тоководной пластиной.
Известно решение по патенту РФ 33126, в котором соединитель рельсовый шаберно-пружинный содержит тоководную пластину и пружину, на тоководной пластине установлены шаберы, контактирующие с концами рельсов в рельсовом стыке, материал шаберов содержит медь, между шаберами размещена медесодержащая пластина, обладающая пониженным электрическим сопротивлением. Недостатком решения является сложность устройства и, соответственно, высокая сложность и стоимость его изготовления.
Наиболее близким к заявляемому объекту является соединитель стыковой пружинный по патенту РФ 88028 состоящей из токопроводного элемента при этом, токопроводным элементом является пружина, выполненная из упругого металла в виде прутка или ленты (полосы), изогнутая таким образом, что имеет, как минимум, два выпуклых участка, обращенных выпуклой стороной к шейкам рельсов и, как минимум, один изогнутый участок, обращенный выпуклой стороной к накладке рельсовой стыковой, пружина выполнена с возможностью механического сжатия в направлении выпуклых участков, а выпуклые участки, обращенные выпуклой стороной к шейкам рельсов, являются электрическими контактами для замыкания смежных рельсов и имеют твердость выше твердости материала шейки рельсов, повышенная твердость участков достигается путем термической обработки и нанесением покрытия.
Недостатком решения является высокая выработка места контакта соединителя с шейкой рельса и нестабильное электрическое сопротивление между соединителем и рельсом соединителя из-за образования в месте контакта оксидных не токопроводящих пленок.
Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения железнодорожного транспорта.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в уменьшение переходного электросопротивления в месте контакта токопроводного элемента и шейки рельса и повышение стабильности переходного электрического сопротивления.
Технический результат достигается тем, что в соединителе рельсовом стыковом пружинном для инвентарных рельсов, содержащем токопровод, из упругого токопроводного металла в виде прутка или ленты (полосы), изогнутого таким образом, что имеет, как минимум, два выпуклых участка, обращенных выпуклой стороной к шейкам рельсов и, как минимум, один изогнутый участок, обращенный выпуклой стороной к накладкам рельсового стыка, токопровод выполнен с возможностью механического сжатия, выпуклые участки, обращенные выпуклой стороной к шейкам рельсов, имеют твердость выше твердости материала шейки рельсов, при этом повышенная твердость участков достигается путем термической обработки и нанесением покрытия, отличающийся тем, что покрытие нанесено электроискровым способом, выполненное электродом содержащего основу, мас.%, 4-20 - кобальта и/или никеля, 20-60 - медь, остальное - карбид вольфрама и добавки графита, дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений в количестве 0,3-3.0 мас.% каждой добавки.
Как показали исследования, максимальное электрическое сопротивление в соединителях рельсовых стыковых пружинных возникает в месте контакта соединителя и шейки рельса, чтобы уменьшить электрическое сопротивление соединения и повысить стабильность электрического сопротивления нужно что бы покрытие которое наносится на контактную площадку одновременно обладало высокой твердостью и имело низкое электрическое сопротивление, и способствовало снижению образования оксидных не токопроводящих пленок. Такое покрытие возможно сформировать методом электроискрового легирования контактной поверхности, при этом электрод должен содержать основу, мас.%, 4-20 - кобальта и/или никеля, 20-60 - медь, остальное - карбид вольфрама и добавки графита, дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений в количестве 0,3-3.0 мас.% каждой добавки.
Такое нанесение покрытия контактной площадки приведет к уменьшению контактного электрического сопротивления, устойчивому электрическому сопротивлению, повысить надежность работы рельсовой цепи и безопасность движения железнодорожного транспорта.
На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 - схема устройства, вид сверху. Соединитель рельсовый стыковой пружинный содержит токопроводную пружину 1 изготовленную методом штамповки или иным методом, на которой на некотором расстоянии L друг от друга имеются выпуклости 2, некоторой высоты Н. Во время работы устройства выпуклости ветвей 3 и 4 зачищают от ржавчины и других образований контактные поверхности рельсов в рельсовом стыке. Контактов, как минимум, два, может быть больше. Для обеспечения устойчивой работы соединителя повышают твердость и износостойкость контактных поверхностей путем термообработки и нанесения покрытий методом электроискрового легирования поверхности.
Работает устройство следующим образом. Устройство устанавливается в рельсовый стык под рельсовую накладку. При затяжке гаек рельсовых болтов пружина 1 сжимается, ее выпуклости 2 взаимодействуют с шейками смежных рельсов железнодорожного пути. Шейка рельса обычно ржавая, но в процессе сжатия, контактные выпуклости удаляют ее, обеспечивая тем самым значительное уменьшение переходного электрического сопротивлению в месте контакта. Прохождение подвижного состава приводит к перемещению рельсов относительно выпуклостей, при этом вновь происходит зачистка контактных поверхностей от ржавчины и других образований, натирание ее медью и графитом, что обеспечивая минимальное переходное сопротивление.
Соединитель рельсовый стыковой пружинный для инвентарных рельсов, содержащий токопровод, из упругого токопроводного металла в виде прутка или ленты (полосы), изогнутого таким образом, что имеет, как минимум, два выпуклых участка, обращенных выпуклой стороной к шейкам рельсов и, как минимум, один изогнутый участок, обращенный выпуклой стороной к накладкам рельсового стыка, токопровод выполнен с возможностью механического сжатия, выпуклые участки, обращенные выпуклой стороной к шейкам рельсов, имеют твердость выше твердости материала шейки рельсов, при этом повышенная твердость участков достигается путем термической обработки и нанесением покрытия, отличающийся тем, что покрытие нанесено электроискровым способом, выполненное электродом содержащего основу, мас.%, 4-20 - кобальта, и/или никеля, 20-60 - медь, остальное - карбид вольфрама и добавки графита, дисульфида молибдена и фосфора в виде фосфатных соединений в количестве 0,3-3.0 мас.% каждой добавки.
