Крестовина стрелочного перевода

Полезная модель относится к рельсовому транспорту, более конкретно к стрелочным переводам. Крестовина стрелочного перевода, включает в себя, два рельсовых усовика (1, 2), симметрично расположенных относительно оси крестовины (3), горловину (4), желобы (5) и сердечник (6). Поверхность катания сердечника (6) в сечении (7), удаленном от математического центра (8) крестовины в сторону хвостового вылета (9), где ширина (10) сердечника(6) составляет 1/4 ширины (11) желоба (5) крестовины, расположена на одном уровне с поверхностью катания примыкающих к крестовине рельсов (12, 13). Угол подъема (14) кромки от математического центра (8) крестовины до сечения (7) выполнен в пределах, 16°51'-18°03', далее поверхность катания сердечника (6) на участке (15) до сечения (16), где ширина сердечника (6) относится как 13/10 к ширине (11) желоба(5), имеет спуск (20). Далее поверхность катания усовиков (1, 2) выполнена с подъемом (21) на участке (22) между сечением (23), удаленным от горловины (4) в сторону переднего вылета (24) крестовины. Поверхность усовиков (1, 2) на участке (26) до сечения (27) крестовины, соответствующего ширине сердечника (6), относящейся как 77/100 к ширине желоба (5) крестовины, имеет спуск (28). Крестовина стрелочного перевода отличается тем, что угол подъема (17) поверхности катания сердечника (6) на участке (15) до сечения (16) выполнен в пределах 0°20'-1°38', угол спуска (20) поверхности катания сердечника (6) на участке (18) до сечения (19) выполнен в пределах 0°08'-0°20', кроме того угол подъема (21) поверхности катания усовиков (1, 2) на участке (22) до сечения (16) крестовины выполнен в пределах 0°17'-0°23', причем угол спуска (28) поверхности катания усовиков (1, 2) на участке (26) до сечения (27) крестовины выполнен в пределах 1°37'-2°08'. Срок службы крестовины увеличивается в 1,2-1,3 раза за счет уменьшения уклонов поверхности катания сердечника и усовиков, 3 ил..

Полезная модель относится к рельсовому транспорту, в частности к конструкциям стрелочных переводов и их основных узлов. Известна крестовина, содержащая сердечник, поверхность которого имеет подъем от математического центра крестовины в сторону заднего вылета крестовины в зоне наиболее изнашиваемой части, два рельсовых усовика, выполненных с подъемами и спусками и расположенных симметрично относительно оси крестовины, горло и желобы, поверхность хвостовика расположена на одном уровне с головкой прилегающих рельсов. М.И.Титаренко, Б.Э.Глюзберг. Срок службы стрелочных переводов. « Путь и путевое хозяйство» 2003, №5, с.11-13.

Эта крестовина предназначена для работы под нагрузкой различного подвижного состава при подрельсовом основании в виде деревянных стрелочных брусьев.

В настоящее время укладка переводов производится более 50% на железобетонные брусья. На главных путях 30% стрелочных переводов имеют железобетонное основание. Вследствие этого в зоне крестовины вертикальная жесткость пути и масса, участвующая во взаимодействии колеса и рельса, возросла в значительной степени, срок службы крестовин снизился в 1,3-1,6 раза.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является крестовина стрелочного перевода, содержащая два рельсовых усовика, симметрично расположенных относительно оси крестовины и выполненных с уклонами, горловину, желобы и сердечник, поверхность катания которого в сечении, удаленном от математического центра крестовины в сторону ее заднего вылета, где ширина сердечника составляет ¼ ширины желоба крестовины, расположена на одном уровне с поверхностью катания примыкающих к крестовине рельсов, а угол подъема кромки от математического центра крестовины до этого сечения выполнен в пределах 16°51'-18°03', далее поверхность катания

сердечника на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 44/100 к ширине желоба крестовины, выполнена с подъемом, а на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 13/10 к ширине желоба, имеет спуск, далее поверхность катания усовика выполнена с подъемом на участке между сечением, удаленным от горловины в сторону переднего вылета крестовины на величину, относящуюся как 4/10 к расстоянию между горловиной крестовины и математическим центром крестовины и сечением, которое удалено от математического центра в сторону заднего вылета крестовины и соответствует ширине сердечника, равной 44/100 ширины желоба крестовины, причем поверхность катания усовиков на участке до сечения крестовины, соответствующего ширине сердечника, относящейся как 77/100 к ширине желоба крестовины, имеет спуск от 1°51'-2°14'. (SU, №578390, Е01В 7/10, бюлл., №40, 1977).

Недостатком этой конструкции является то, что она имеет малый срок службы, так как в процессе эксплуатации возрастают уклоны между сечениями крестовины, в результате этого появляются дефекты на поверхности усовиков и сердечника. По этой причине сначала ограничивают скорость движения пассажирских и грузовых поездов по стрелочному переводу, а затем требуется укладывать новую крестовину.

Задачей полезной модели является увеличение срока службы крестовины при обеспечении конструктивной скорости движения поездов за счет уменьшения уклонов поверхности катания сердечника и усовиков крестовины.

Технический результат достигается тем, что в крестовине стрелочного перевода, включающей в себя два рельсовых усовика, симметрично расположенных относительно оси крестовины и выполненных с уклонами, горловину, желобы и сердечник, поверхность катания которого в сечении, удаленном от математического центра крестовины в сторону хвостового вылета, где ширина сердечника составляет 1/4 ширины желоба крестовины, расположена на одном уровне с поверхностью катания примыкающих к

крестовине рельсов, угол подъема кромки от математического центра крестовины до этого сечения выполнен в пределах от 16°51'-18°03', далее поверхность катания сердечника на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 44/100 к ширине желоба крестовины, выполнена с подъемом, а на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 13/10 ширине желоба имеет спуск, далее поверхность катания усовиков выполнена с подъемом на участке между сечением, удаленным от горловины в сторону переднего вылета крестовины на величину, относящуюся как 4/10 к расстоянию между горловиной крестовины и математическим центром крестовины и сечением, которое удалено от математического центра в сторону заднего вылета крестовины и соответствует ширине сердечника, равной 44/100 ширины желоба крестовины, при этом поверхность катания усовиков на участке до сечения крестовины, соответствующего ширине сердечника, относящейся как 77/100 к ширине желоба крестовины, имеет спуск, а угол подъема поверхности катания сердечника на участке до сечения выполнен в пределах 0°20'-1°38', угол спуска поверхности катания сердечника на участке до сечения выполнен в пределах 0°08'-0°20', кроме того угол подъема поверхности катания усовиков на участке до сечения крестовины, соответствующего ширине сердечника, относящейся как 44/100 к ширине желоба крестовины, выполнен в пределах 0°17'-0°23', а угол спуска поверхности катания усовиков на участке до сечения крестовины выполнен в пределах 1°37'-2°08'.

Реализуемые скорости движения поездов назначают с учетом величин уклонов неровностей поверхностей катания наиболее изнашиваемой части сердечников и усовиков, чем больше уклон неровности, тем меньше назначается скорость движения поездов по крестовине при условии обеспечения безопасности движения поездов по станциям.

Устройство крестовины перевода поясняется с помощью трех фигур:

фиг.1 - схема крестовины и прилегающих рельсов в плане;

фиг 2 - профиль крестовины с указанием характерных сечений;

фиг.3 - график зависимости скорости движения поездов от величин

углов подъемов и спусков поверхности катания сердечника и усовиков крестовины.

На фиг.1-3 позициями обозначено:

1, 2 - усовики крестовины с наиболее изнашиваемой частью;

3 - ось крестовины;

4 - горловина крестовины;

5 - желоба между усовиками и сердечником;

6 - сердечник;

7 - сечение крестовины, где ширина сердечника составляет ¼ ширины желоба;

8 - математический центр крестовины;

9 - задний вылет крестовины;

10 - ширина сердечника в сечении, в котором поверхность катания находится на одном уровне с примыкающими рельсами;

11 - ширина желоба крестовины в сечении 7;

12, 13 - примыкающие к крестовине рельсы;

14 - подъем кромки сердечника до сечения 7;

15 - участок крестовины до сечения 16;

16 - сечение, где ширина сердечника равна 44/100 ширины желоба, 5;

17 - подъем поверхности сердечника до сечения 16;

18 - участок сердечника до сечения крестовины 19;

19 - сечение сердечника, где ширина его равна 13/10 ширины желоба;

20 - спуск сердечника до сечения 19;

21 - подъем поверхности усовикадо сечения 16;

22 - участок усовика до сечения 16;

23 - сечение крестовины, удаленное от математического центра крестовины в сторону переднего вылета;

24 -передний вылет крестовины;

25 - расстояние между математическим центром крестовины и горловиной;

26 - участок усовика до сечения 27;

27 - сечение крестовины, где начало опирания колеса на усовик;

28 - спуск поверхности усовика до сечения 27;

29 - предел величины уклонов для предлагаемой крестовины при противошерстном движении по стрелочному переводу;

30 - предел величины уклонов для крестовины - прототипа при противошерстном движении поезда по стрелочному переводу.

31 - предел величины уклонов для предлагаемой крестовины при пошерстном движении по стрелочному переводу;

32 - предел величины уклонов для крестовины - прототипа при пошерстном движении поездов по стрелочному переводу;

33 - кривая зависимости допускаемой скорости движения поезда от изменения уклона поверхности на предлагаемой крестовине;

34 - кривая зависимости допускаемой скорости движения поезда от изменения уклона поверхности на крестовине-прототипе.

Крестовина стрелочного перевода содержит два рельсовых усовика 1, 2, симметрично расположенных относительно оси крестовины 3, и выполненных с уклонами, горловину 4, желобы 5 и сердечник 6, поверхность катания которого в сечении 7, удаленном от математического центра 8 крестовины в сторону хвостового вылета 9, где ширина 10 сердечника 6 составляет 1/4 ширины 11 желоба 5 крестовины, расположена на одном уровне с поверхностью катания примыкающих к крестовине рельсов 12, 13, а угол подъема 14 кромки от математического центра 8 крестовины до этого сечения 7 выполнен в пределах 16°51'-18°03', далее поверхность катания сердечника 6 на участке 15 до сечения 16, где ширина сердечника 6 относится как 44/100 к ширине желоба 5 крестовины, выполнена с подъемом 17, а на участке 18 до сечения 19, где ширина сердечника 6 относится как 13/10 к ширине 11 желоба 5, имеет спуск 20. Далее поверхности катания усовиков 1, 2 выполнены с подъемом 21 на участке 22 между сечением 23, удаленным от горловины 4 в сторону переднего вылета 24 крестовины на величину, относящуюся как 4/10 к расстоянию 25 между горловиной 4 крестовины и математическим

центром 8 крестовины и сечением 16, которое удалено от математического центра 8 в сторону заднего вылета 9 крестовины и соответствует ширине сердечника 6, равной 44/100 ширины желоба 5 крестовины, далее поверхности катания усовиков 1,2 на участке 26 до сечения 27 крестовины, соответствующего ширине сердечника 6, относящейся как 77/100 к ширине желоба 5 крестовины, имеет спуск 28. Крестовина стрелочного перевода отличается тем, что угол подъема 17 поверхности катания сердечника 6 на участке 15 до сечения 16 выполнен в пределах 0°20'-1°38', угол спуска 20 поверхности катания сердечника 6 на участке 18 до сечения 19 выполнен в пределах 0°08'-0°20', кроме того угол подъема 21 поверхности катания усовиков 1 и 2 на участке 22 до сечения 16 крестовины, соответствующего ширине сердечника 6, относящейся как 77/100 к ширине желоба 5 крестовины, выполнен в пределах 0°17'-0°23', причем угол спуска 28 поверхности катания усовиков 1 и 2 на участке 26 до сечения 27 крестовины выполнен в пределах 1°35'-2°08'.

Крестовина стрелочного перевода работает следующим образом. Сначала ее укладывают на переводные брусья, железобетонные или деревянные, в стрелочный перевод главного или приемно-отправочного пути станции. После закрепления крестовины на подрельсовом основании и проверки состояния ширины колеи начинается движение поездов по стрелочному переводу.

Движение колес осуществляется в пошерстном (с сердечника 6 на усовик 1 или 2) или противошерстном (от горловины 4 к математическому центру 8 крестовины и к заднему стыку крестовины) направлениях.

Особенность воздействия колес поезда состоит в том, что бандаж, колесной пары опирается сначала на один рельсовый элемент, затем плавно переходит одновременно на два элемента (усовик 1 или 2 и сердечник 6) и заканчивает движение по крестовине опять по одному

элементу.

В связи с таким характером взаимодействия колеса и поверхности катания в зоне перекатывания уклоны неровности рабочей поверхности сердечника 6 и усовиков 1,2 оказывают существенное влияние на уровень динамического взаимодействия в крестовине. На фиг.3 проиллюстрирована зависимость этого изменения скорости движения поездов от величины уклонов поверхности катания в зоне крестовины. На графике (фиг.3) видно, что уклон поверхности катания сердечника 6 предложенной крестовины при противошерстном движении (поз.29 и 30), составляет в два раза меньше, чем на крестовине-аналоге; при пошерстном движении - в 1,7 раза меньше по сравнению с уклоном на крестовине-прототипе (поз.31 и 32). При величине допускаемой силы взаимодействия между колесом и рельсом на жесткой крестовине 30 тс, скорости движения поездов заявляемой крестовины могут быть установлены при противошерстном движении поездов в 1.4 раза выше (кривая 33), а при пошерстном движении в 1,2 раза больше, чем на крестовине-прототипе (кривая 34).

Технический результат состоит в том, что срок службы полезной модели, выраженный в Мт пропущенного груза, будет больше для всего интервала величин уклонов (подъемов и спусков) поверхностей сердечника и усовиков, указанных в формуле полезной модели в отличительной ее части (см. таблицу).

Согласно действующего нормативного документа (Приказ МПС № С-1241 У от 19.12.2002 г. «О нормативных сроках службы стрелок и крестовин») срок службы стрелочных переводов, в том числе крестовин, исчисляется в млн тонн (Мт) пропущенного груза брутто.

Кроме того, эффект эксплуатации крестовины с предложенными величинами уклонов (спусков и подъемов), сердечника и усовиков в интервале средних величин достигается за счет реализации более высоких скоростей движения поездов по стрелочным переводам кривая (33) фиг.3. описания.

Крестовина стрелочного перевода, включающая в себя два рельсовых совика, симметрично расположенных относительно оси крестовины и выполненных с уклонами в наиболее изнашиваемой части, горловину, желоба и сердечник, поверхность катания которого в сечении, удаленном от математического центра крестовины в сторону хвостового вылета, где ширина сердечника составляет 1/4 ширины желоба крестовины, расположена на одном уровне с поверхностью катания примыкающих к крестовине рельсов, а угол подъема кромки от математического центра крестовины до этого сечения выполнен в пределах 16°51'-18°03', далее поверхность катания сердечника на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 44/100 к ширине желоба крестовины, выполнена с подъемом, а на участке до сечения, где ширина сердечника относится как 13/10 к ширине желоба, имеет спуск, далее поверхность катания усовиков выполнена с подъемом на участке между сечением, удаленным от горловины в сторону переднего вылета крестовины на величину, относящуюся как 4/10 к расстоянию между горловиной крестовины и математическим центром крестовины и сечением, которое удалено от математического центра в сторону заднего вылета крестовины и соответствует ширине сердечника, равной 44/100 ширины желоба крестовины, поверхность, катания усовиков на участке до сечения крестовины, соответствующего ширине сердечника, относящейся как 77/100 к ширине желоба крестовины, имеет спуск, отличающаяся тем, что угол подъема поверхности катания сердечника на участке до сечения выполнен в пределах 0°20'-1°38', угол спуска поверхности катания сердечника на участке до сечения выполнен в пределах 0°08'-0°20', кроме того, угол подъема поверхности катания усовиков на участке до сечения крестовины, соответствующего ширине сердечника, относящейся как 44/100 к ширине желоба крестовины, выполнен в пределах 0°17'-0°23', причем угол спуска поверхности катания усовиков на участке до сечения крестовины выполнен в пределах 1°37'-2°08'.