Электрически изолирующая прокладка стыковая (варианты)

Полезная модель относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к электрически изолирующим рельсовым стыковым соединениям. Электрически изолирующая прокладка стыковая для изолирующих стыков железнодорожных рельсов, повторяющая по форме профиль рельса и выполненная в виде многослойной конструкции (пакета), состоит из стальных пластин с электроизолированными поверхностями, соединенными в пакет посредством клея. Верхняя часть каждой из упомянутых пластин в области, примыкающей к верхней части головки рельса и ее боковинам, выполнена из полиамида для сохранения электроизоляционных свойств при износе головок рельсов в процессе эксплуатации. Во втором варианте исполнения заявленной полезной модели, прокладка состоит из чередующихся стальных и диэлектрических пластин, соединенных в пакет посредством клея, причем верхняя часть прокладки (пакета) в области примыкающей к верхней части головки рельса и ее боковинам, выполнена из полиамида. В результате обеспечивается существенное снижение напряженности магнитного поля между концами рельсов при высоких электроизолирующих свойствах, а также высокая прочность прокладки (срок службы по условиям износостойкости).

Ïîëåçíàÿ ìîäåëü îòíîñèòñÿ ê âåðõíåìó ñòðîåíèþ æåëåçíîäîðîæíîãî ïóòè, à èìåííî ê ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùèì ðåëüñîâûì ñòûêîâûì ñîåäèíåíèÿì.

Èçâåñòíû ñáîðíûå è êëååáîëòîâûå ýëåêòðè÷åñêèå èçîëèðóþùèå ðåëüñîâûå ñòûêè, â êîòîðûõ ñîåäèíåíèå è èçîëèðîâàíèå ðåëüñîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïðèìåíåíèåì ñïåöèàëüíûõ íàêëàäîê èç ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ èëè ñòàëüíûõ íàêëàäîê, èìåþùèõ ýëåêòðîèçîëèðóþùåå ïîêðûòèå, â ò.÷. èç ïîëèìåðîâ èëè äðóãèõ èçîëèðóþùèõ ìàòåðèàëîâ.

Èçâåñòíûå ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùèå ñòûêè èìåþò ðÿä íåäîñòàòêîâ. Ìåíüøàÿ, ïî ñðàâíåíèþ ñ ðåëüñàìè èçãèáíàÿ æåñòêîñòü ñòûêà, ïðèâîäèò ê èíòåíñèâíîìó èçíîñó èçîëèðóþùèõ ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè îò äåéñòâèÿ öèêëè÷åñêèõ íàãðóçîê ïðè ïðîõîæäåíèè êîëåñíûõ ïàð ïðîõîäÿùåãî ïîäâèæíîãî ñîñòàâà. Ýòî â ñâîþ î÷åðåäü, ìîæåò ïðèâîäèòü ê ïîòåðå èçîëèðóþùèõ ñâîéñòâ ñòûêîâ è ëîæíîìó ñðàáàòûâàíèþ ïóòåâîé ñèãíàëèçàöèè. Ýòè íåäîñòàòêè õàðàêòåðíû è äëÿ îäíîãî èç âàæíåéøèõ ýëåìåíòîâ èçîëèðóþùåãî ñòûêà - èçîëèðóþùåé ñòûêîâîé ïðîêëàäêå, êîòîðàÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ â çàçîð ìåæäó ñòûêóåìûìè ðåëüñàìè. Ïðîêëàäêà ñòûêîâàÿ èçãîòàâëèâàåòñÿ ìåòîäîì ïðåññîâàíèÿ èç ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ èëè ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêîé èç ëèñòîâîãî äèýëåêòðèêà ñ âûñîêîé ïðî÷íîñòüþ è èçíîñîñòîéêîñòüþ (ñì., íàïðèìåð, Æåëåçíîäîðîæíûé ïóòü, ïîä ðåä. ßêîâëåâîé Ò.Ã., Ì., «Òðàíñïîðò», ñòð.25, 2001 ã.).

Ãëàâíûì íåäîñòàòêîì òàêèõ ïðîêëàäîê ÿâëÿåòñÿ îãðàíè÷åííûé ñðîê ñëóæáû ïî ñðàâíåíèþ ñ îñíîâíûìè ýëåìåíòàìè èçîëèðóþùèõ ñòûêîâ, ÷òî

äåëàåò íåîáõîäèìûì ìíîãîêðàòíóþ çàìåíó èõ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè. Äðóãèì íå ìåíåå âàæíûì íåäîñòàòêîì ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî óñòàíîâêà ïðîêëàäîê â çàçîð ìåæäó ðåëüñàìè â ñî÷åòàíèè ñ èçîëèðóþùèìè íàêëàäêàìè ñ ïîëèìåðíûì ïîêðûòèåì èëè ïîëíîñòüþ èçãîòîâëåííûõ èç ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ, ñîçäàåò óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ ìåæäó êîíöàìè ðåëüñîâ ìîùíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìîæåò äîñòèãàòü çíà÷èòåëüíûõ âåëè÷èí â çàâèñèìîñòè îò òèïà ïðèìåíÿåìûõ â ñòûêàõ íàêëàäîê. Íàïðèìåð, ïðè íàêëàäêàõ èç êîìïîçèöèîííûõ ìàòåðèàëîâ íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñîñòàâëÿåò 100 è ìîæåò äîñòèãàòü çíà÷åíèé 300 Ýðñòåä (Ý), à äëÿ ìåòàëëîïîëèìåðíûõ íàêëàäîê, èìåþùèõ ñòàëüíîé ñåðäå÷íèê è ïîëèìåðíîå ïîêðûòèå - 70 Ý (ìîæåò äîñòèãàòü äî 170 (Ý)). Âñëåäñòâèå âîçíèêíîâåíèÿ èíòåíñèâíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ìåæðåëüñîâîì çàçîðå ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííîå íàêîïëåíèå ìåòàëëè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ èçíîñà ïàð ðåëüñ-êîëåñî, êîòîðûå ìîãóò ïðèâîäèòü ê çàìûêàíèþ ýëåêòðè÷åñêîé öåïè èçîëèðóþùåãî ñòûêà è, êàê ñëåäñòâèå, ê ëîæíîìó ñðàáàòûâàíèþ ïóòåâîé ñèãíàëèçàöèè.

Ñíèçèòü íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ, è òàêèì îáðàçîì ïîâûñèòü íàäåæíîñòü ðàáîòû èçîëèðóþùåãî ñòûêà, ìîæíî ïóòåì óìåíüøåíèÿ ìåæðåëüñîâîãî çàçîðà çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ òîëùèíû ñòûêîâûõ ïðîêëàäîê. Îäíàêî ýòîò ïóòü ïðèåìëåì äî îïðåäåëåííîãî ïðåäåëà (òîëùèíû ïðîêëàäêè íå ìåíåå 8ìì), ò.ê. ïðîêëàäêè ìåíüøåé òîëùèíû èìåþò ìåíüøèé ñðîê ñëóæáû èç-çà èíòåíñèâíîãî ìåõàíè÷åñêîãî èçíîñà.

Ïåðñïåêòèâíûì ïðåäñòàâëÿåòñÿ âàðèàíò ñòûêîâîé ïðîêëàäêè, èìåþùåé âûñîêóþ ìàãíèòíóþ ïðîíèöàåìîñòü ïðè âûñîêèõ äèýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ. Ïðè ýòîì, èçîëèðóþùèé ýëåìåíò äîëæåí èìåòü

âûñîêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðî÷íîñòè â óñëîâèÿõ äåéñòâèÿ êîíòàêòíûõ íàãðóçîê è òðåíèÿ (èçíîñà).

Òåõíè÷åñêîé çàäà÷åé ïîëåçíîé ìîäåëè ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå êîíñòðóêöèè ñòûêîâîé ïðîêëàäêè ðåëüñîâ â ñîñòàâå èçîëèðóþùåãî ñòûêà, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ñóùåñòâåííîå ñíèæåíèå íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìåæäó êîíöàìè ðåëüñîâ ïðè âûñîêèõ ýëåêòðîèçîëèðóþùèõ ñâîéñòâàõ, à òàêæå âûñîêóþ ïðî÷íîñòü ïðîêëàäêè (ñðîê ñëóæáû ïî óñëîâèÿì èçíîñîñòîéêîñòè). Ñíèæåíèå íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ óìåíüøàåò âåðîÿòíîñòü çàìûêàíèÿ ìåæðåëüñîâîãî çàçîðà ïðîäóêòàìè èçíîñà, ÷òî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü ðàáîòû èçîëèðóþùåãî ñòûêà.

Ïåðå÷èñëåííûå òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê ñòûêîâîé ïðîêëàäêå äîñòèãàþòñÿ çà ñ÷åò òîãî, ÷òî:

Ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùàÿ ïðîêëàäêà ñòûêîâàÿ äëÿ èçîëèðóþùèõ ñòûêîâ æåëåçíîäîðîæíûõ ðåëüñîâ, ïîâòîðÿþùàÿ ïî ôîðìå ïðîôèëü ðåëüñà è âûïîëíåííàÿ â âèäå ìíîãîñëîéíîé êîíñòðóêöèè (ïàêåòà), ñîñòîèò èç ñòàëüíûõ ïëàñòèí ñ ýëåêòðîèçîëèðîâàííûìè ïîâåðõíîñòÿìè, ñîåäèíåííûìè â ïàêåò ïîñðåäñòâîì êëåÿ. Âåðõíÿÿ ÷àñòü êàæäîé èç óïîìÿíóòûõ ïëàñòèí â îáëàñòè, ïðèìûêàþùåé ê âåðõíåé ÷àñòè ãîëîâêè ðåëüñà è åå áîêîâèíàì, âûïîëíåíà èç ïîëèàìèäà äëÿ ñîõðàíåíèÿ ýëåêòðîèçîëÿöèîííûõ ñâîéñòâ ïðè èçíîñå ãîëîâîê ðåëüñîâ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè.

Êðîìå òîãî, â ÷àñòíûõ ñëó÷àÿõ âûïîëíåíèÿ ïîëåçíîé ìîäåëè:

- ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùàÿ ïðîêëàäêà âûïîëíåíà ñ òðåìÿ ñòàëüíûìè ïëàñòèíàìè;

- ýëåêòðîèçîëÿöèÿ óïîìÿíóòûõ ñòàëüíûõ ïëàñòèí âûïîëíåíà ïóòåì íàíåñåíèÿ ýëåêòðîèçîëÿöèîííîãî ïîêðûòèÿ;

- ýëåêòðîèçîëÿöèÿ óïîìÿíóòûõ ñòàëüíûõ ïëàñòèí âûïîëíåíà ïóòåì ìîäèôèöèðîâàíèÿ èõ ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ.

Âî âòîðîì âàðèàíòå èñïîëíåíèÿ çàÿâëåííîé ïîëåçíîé ìîäåëè, ïðîêëàäêà ñîñòîèò èç ÷åðåäóþùèõñÿ ñòàëüíûõ è äèýëåêòðè÷åñêèõ ïëàñòèí, ñîåäèíåííûõ â ïàêåò ïîñðåäñòâîì êëåÿ, ïðè÷åì âåðõíÿÿ ÷àñòü ïðîêëàäêè (ïàêåòà) â îáëàñòè, ïðèìûêàþùåé ê âåðõíåé ÷àñòè ãîëîâêè ðåëüñà è åå áîêîâèíàì, âûïîëíåíà èç ïîëèàìèäà.

Êðîìå òîãî, â ÷àñòíûõ ñëó÷àÿõ âûïîëíåíèÿ ïîëåçíîé ìîäåëè ïî âòîðîìó âàðèàíòó:

- äèýëåêòðè÷åñêèå ïëàñòèíû âûïîëíåíû èç òåêñòîëèòà;

- ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùàÿ ïðîêëàäêà âûïîëíåíà ñ òðåìÿ ñòàëüíûìè ïëàñòèíàìè.

Ïðåäëàãàåìàÿ ïîëåçíàÿ ìîäåëü ïîÿñíÿåòñÿ ïðåäñòàâëåííûìè ãðàôè÷åñêèìè ìàòåðèàëàìè, ãäå:

- íà ôèã.1 ïîêàçàí îáùèé âèä ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùåé ïðîêëàäêè ñòûêîâîé, ïîâòîðÿþùåé ïî ôîðìå ïðîôèëü ðåëüñà ïî ïåðâîìó è âòîðîìó âàðèàíòó èñïîëíåíèÿ çàÿâëåííîé ïîëåçíîé ìîäåëè;

- íà ôèã.2 ïîêàçàíî ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîêëàäêè ïî ïåðâîìó âàðèàíòó.

Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîêëàäêè ïî âòîðîìó âàðèàíòó íà ãðàôè÷åñêèõ ìàòåðèàëàõ íå ïðåäñòàâëåíî.

Ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðóþùàÿ ïðîêëàäêà ñòûêîâàÿ âûïîëíåíà â âèäå ìíîãîñëîéíîé êîíñòðóêöèè (ïàêåòà) èç ñòàëüíûõ ïëàñòèí 1 ñ ýëåêòðîèçîëèðîâàííûìè ïîâåðõíîñòÿìè, ñîåäèíåííûìè â ïàêåò ïðè ïîìîùè êëåÿ. Òîëùèíà ïàêåòà ñîñòàâëÿåò (îïòèìàëüíî) - 8 ìì. Ýëåêòðîèçîëÿöèÿ ñòàëüíûõ ïëàñòèí âûïîëíåíà ïóòåì íàíåñåíèÿ ýëåêòðîèçîëÿöèîííîãî ïîêðûòèÿ 2 èëè ïóòåì ìîäèôèöèðîâàíèÿ

ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ ïëàñòèí. Ìîäèôèöèðîâàíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ è ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîâåðõíîñòè ñòàëüíûõ ïëàñòèí îñóùåñòâëÿåòñÿ âîçäåéñòâèåì âûñîêîêîíöåíòðèðîâàííîãî ïîòîêà ýíåðãèè ñ áîëüøîé ñêîðîñòüþ íàãðåâà è ïîñëåäóþùèì áûñòðûì îõëàæäåíèåì ïóòåì îòâîäà òåïëà â îñíîâíîé îáúåì ìåòàëëà, áåç ðåêðèñòàëëèçàöèè ðàñïëàâà, ïðè ýòîì ïîâåðõíîñòíûé ñëîé ñòàëüíûõ ïëàñòèí ëåãèðîâàí ïðèðîäíûìè èëè èñêóññòâåííûìè òóãîïëàâêèìè îêñèäíûìè èëè áåñêèñëîðîäíûìè (íåîêñèäíûìè) ñîåäèíåíèÿìè ìåòàëëîâ, â òîì ÷èñëå ìåòàëëîêåðàìèêîé.  êà÷åñòâå ëåãèðóþùåãî êîìïîíåíòà èñïîëüçóþò îêñèä àëþìèíèÿ - - Al₂O₃ («êîðóíä»).

Âî âòîðîì âàðèàíòå èñïîëíåíèÿ çàÿâëåííîé ïîëåçíîé ìîäåëè, ïðîêëàäêà ñîñòîèò èç ÷åðåäóþùèõñÿ ñòàëüíûõ 1 è äèýëåêòðè÷åñêèõ ïëàñòèí, ñîåäèíåííûõ â ïàêåò ïîñðåäñòâîì êëåÿ, ïðè÷åì âåðõíÿÿ ÷àñòü 3 ïðîêëàäêè (ïàêåòà) â îáëàñòè ïðèìûêàþùåé ê âåðõíåé ÷àñòè ãîëîâêè ðåëüñà è åå áîêîâèíàì, âûïîëíåíà èç ïîëèàìèäà.

Êîíñòðóêöèÿ ïðîêëàäêè äîëæíà äîïóñêàòü ïîäìÿòèå ãîëîâêè êîëåñàìè ïîäâèæíîãî ñîñòàâà ïðè èçíîñå ðåëüñîâ áåç ïåðåäà÷è ïîëíîé íàãðóçêè íà ðàáî÷èå ãðàíè ñòàëüíûõ èçîëèðóþùèõ ýëåìåíòîâ ïðîêëàäêè áåç ïîòåðè åå èçîëèðóþùèõ ñâîéñòâ. Ñ ýòîé öåëüþ âåðõíÿÿ ÷àñòü 3 ïðîêëàäêè âûïîëíåíà èç ïîëèàìèäà èëè äðóãèõ ýëåêòðîèçîëèðóþùèõ ìàòåðèàëîâ. Ñîåäèíåíèå âåðõíåé ÷àñòè 3 ñ îñòàëüíîé ìîæåò áûòü âûïîëíåíà ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè, íàïðèìåð ñâàðêîé, ïîñðåäñòâîì êëåÿ èëè ïðîñòîé çàëèâêîé ïîëèàìèäà â òàê íàçûâàåìóþ îïàëóáêó, ñôîðìèðîâàííóþ âîêðóã óïîìÿíóòîãî ïàêåòà.

Êîíñòðóêöèÿ ìíîãîñëîéíîé ñòûêîâîé ïðîêëàäêè îáåñïå÷èâàåò ñîõðàíåíèå èçîëèðóþùèõ ñâîéñòâ ïðè ïðèëîæåíèè óäàðíûõ íàãðóçîê

óñèëèåì äî 100 ò.ñ. è äîïóñòèìîì èçíîñå ïî òîëùèíå äî 4 ìì.

àáî÷èé äèàïàçîí òåìïåðàòóð èçîëÿòîðîâ: - 50 - +70°Ñ.

1. Электрически изолирующая прокладка стыковая для изолирующих стыков железнодорожных рельсов, повторяющая по форме профиль рельса и выполненная в виде многослойной конструкции (пакета), отличающаяся тем, что она состоит из стальных пластин с электроизолированными поверхностями, соединенных в пакет посредством клея, а верхняя часть каждой из упомянутых пластин в области, примыкающей к верхней части головки рельса и ее боковинам, выполнена из полиамида для сохранения электроизоляционных свойств при износе головок рельсов в процессе эксплуатации.

2. Электрически изолирующая прокладка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с тремя стальными пластинами.

3. Электрически изолирующая прокладка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что электроизоляция упомянутых стальных пластин выполнена путем нанесения электроизоляционного покрытия.

4. Электрически изолирующая прокладка по п.1, отличающаяся тем, что электроизоляция упомянутых стальных пластин выполнена путем модифицирования их поверхностного слоя.

5. Электрически изолирующая прокладка стыковая для изолирующих стыков железнодорожных рельсов, повторяющая по форме профиль рельса и выполненная в виде многослойной конструкции (пакета), отличающаяся тем, что она состоит из чередующихся стальных и диэлектрических пластин, соединенных в пакет посредством клея, причем верхняя часть прокладки (пакета) в области примыкающей к верхней части головки рельса и ее боковинам, выполнена из полиамида.

6. Электрически изолирующая прокладка по п.5, отличающаяся тем, что диэлектрические пластины выполнены из текстолита.

7. Электрически изолирующая прокладка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что она выполнена с тремя стальными пластинами.