Рельс для железнодорожного и трамвайного пути

 

Использование: Для железнодорожного и городского транспорта, а именно - в рельсах для железнодорожных и трамвайных путей. Существо: Рельс выполнен из стали в виде протяженного профильного изделия и состоит из опорной горизонтально ориентированной подошвы 1 и вертикально ориентированной шейки 2, в верхней части которой расположена головка 3. Боковая поверхность головки 3, контактирующая с гребнем колеса рельсового транспортного средства, упрочнена точечным легированием в микрозонах 4, расположенных в узлах сетки на упомянутой поверхности, причем указанные микрозоны 4 упрочнения выполнены путем электроискрового легирования. Микрозоны 4 упрочнения расположены с увеличением плотности в направлении перехода от плоской верхней поверхности 5 головки 3 к ее выпуклой боковой поверхности 6 с достижением максимальной плотности mах в зоне контакта с гребнем колеса рельсового транспортного средства (на чертеже не показаны). Кроме того, микрозоны 4 упрочнения расположены с увеличением плотности i при переходе от участка пути 7 с большим радиусом R1 к участку пути с меньшим радиусом Rn . Упрочнение трущихся рабочих поверхностей головок 3 рельсов путем электроискрового легирования снижает интенсивность нарастания усталости и износа рельсов и повышает их срок службы. 1 н.п. ф.п.м., 3 илл.

Полезная модель относится к железнодорожному и городскому транспорту, а именно - к рельсам для железнодорожных и трамвайных путей.

Известен железнодорожный рельс [1], содержащий П-образную головку с несущими щеками и опорными полуподошвами, а также подошву с несущей стойкой, причем несущие щеки головки и несущая стойка подошвы выполнены смещенными в разные стороны относительно друг друга, и болтовые скрепления, причем несущие щеки выполнены со смещенно-ступенчатыми боковыми выступами, включающими щековые опорные плоскости, опорные щеки и упомянутые полуподошвы с образованием внутренней ступенчато-посадочной полости, подошва с несущей стойкой выполнена с возможностью размещения внутри упомянутой ступенчато-посадочной полости, при этом между головкой и несущей стойкой образуется воздушное буферное пространство, а смещение несущих щек головки относительно несущей стойки подошвы выполнено за счет установки в отверстиях указанных элементов пяти болтовых скреплений.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является известный железнодорожный рельс [2], выполненный из стали в виде протяженного профильного изделия, состоящего из опорной горизонтально ориентированной подошвы и вертикально ориентированной шейки, в верхней части которой расположена головка, причем боковая рабочая грань головки и поверхность катания головки рельса выполнены из слоя металла, имеющего меньшую твердость, чем твердость тела головки.

Недостатком известных рельсов [1, 2] является повышенный износ при длительной эксплуатации, что обуславливается недостаточной стойкостью рабочих поверхностей рельсов к истиранию при контакте с колесом транспортного средства.

Технический результат, заключающийся в устранении отмеченного недостатка, достигается в предлагаемом рельсе для железнодорожного и трамвайного пути,

выполненном из стали в виде протяженного профильного изделия, состоящего из опорной горизонтально ориентированной подошвы и вертикально ориентированной шейки, в верхней части которой расположена головка, тем, что боковая поверхность головки, контактирующая с гребнем колеса рельсового транспортного средства, упрочнена точечным легированием в микрозонах, расположенных в узлах сетки на упомянутой поверхности, причем указанные микрозоны упрочнения выполнены путем электроискрового легирования.

Кроме того, технический результат достигается тем, что микрозоны упрочнения расположены с увеличением плотности в направлении перехода от плоской верхней поверхности головки к ее выпуклой боковой поверхности с достижением максимальной плотности в зоне контакта с гребнем колеса рельсового транспортного средства.

Вместе с тем, указанный технический результат достигается также тем, что микрозоны упрочнения расположены с увеличением плотности при переходе от участка пути с большим радиусом к участку пути с меньшим радиусом

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 изображен рельс для железнодорожного пути;

- на фиг.2 показан рельс для трамвайного пути;

- на фиг.3 изображен участок криволинейного участка пути с переменным радиусом закругления.

Рельсы - стальные балки специального сечения, укладываемые на шпалах или других опорах для образования двухниточного пути, по которому перемещается подвижной состав железнодорожного транспорта, городских железных дорог, специализированный состав в шахтах, карьерах, крановое оборудование.

Предлагаемый рельс (фиг.1 и фиг.2) выполнен из стали в виде протяженного профильного изделия и состоит из опорной горизонтально ориентированной подошвы 1 и вертикально ориентированной шейки 2, в верхней части которой расположена головка 3.

При этом боковая поверхность головки 3, контактирующая с гребнем колеса рельсового транспортного средства, упрочнена точечным легированием в микрозонах 4, расположенных в узлах сетки на упомянутой поверхности, причем указанные микрозоны 4 упрочнения выполнены путем электроискрового легирования.

Микрозоны 4 упрочнения расположены с увеличением плотности в направлении перехода от плоской верхней поверхности 5 головки 3 к ее выпуклой боковой поверхности 6 с достижением максимальной плотности max в зоне контакта с гребнем колеса рельсового транспортного средства (на чертеже не показаны).

Для обеспечения выполнения указанного условия расстояние d сетки должно удовлетворять условию: d1<d2<d 3<d4<d5<d6. При этом значение плотности микрозон 4 упрочнения удовлетворяет условию: 1<2<3<4<5<6.

Кроме того, микрозоны 4 упрочнения расположены с увеличением плотности i при переходе от участка пути 7 с большим радиусом R1 к участку пути с меньшим радиусом Rn (см. фиг.3). При этом значение плотности микрозон 4 упрочнения удовлетворяет условию: 1<i<n.

Предлагаемый рельс упрочняется и работает следующим образом.

Упрочнение рабочих поверхностей головок 3 рельсов осуществляется на уже уложенных на путь и закрепленных на шпалах рельсах, находящихся в эксплуатации.

Упрочнение проводится с помощью специализированного оборудования точечным легированием в микрозонах 4, расположенных в узлах сетки на рабочей поверхности головки 3, находящейся в контактном взаимодействии с колесом транспортного средства, причем указанные микрозоны 4 упрочнения выполнены путем электроискрового легирования компонентами, повышающими стойкость рельса к износу.

Когда подвижной состав входит в переходную кривую колеи 7, сопротивление сухого трения между колесами и рельсами увеличивается, что приводит к повышению износа головок 3 рельсов 8 и 9.

Для уменьшения износа рельсов на криволинейных участках пути микрозоны 4 упрочнения расположены на рабочих поверхностях 6 головок 3 рельсов 8 и 9 с увеличением плотности i при переходе от участка пути 7 с большим радиусом R1 к участку пути с меньшим радиусом Rn (см. фиг.3).

Упрочнение трущихся рабочих поверхностей головок 3 рельсов путем электроискрового легирования снижает интенсивность нарастания усталости и износа рельсов 8 и 9 на криволинейных участках пути 7 и повышает срок службы рельсов.

Рельсы по предлагаемой полезной модели были испытаны на железнодорожном полигоне и показали повышенную стойкость к износу.

Источники информации:

1. Патент РФ 2249641, М. Кл. Е01В 5/00, Е01В 11/00, от 2003.05.21

2. Патент РФ 2072703, М. Кл. Е01В 5/00, В60В 21/04, от 1995.04.24

1. Рельс для железнодорожного и трамвайного пути, выполненный из стали в виде протяженного профильного изделия, состоящего из опорной горизонтально ориентированной подошвы и вертикально ориентированной шейки, в верхней части которой расположена головка, отличающийся тем, что боковая поверхность головки, контактирующая с гребнем колеса рельсового транспортного средства, упрочнена точечным легированием в микрозонах, расположенных в узлах сетки на упомянутой поверхности, причем указанные микрозоны упрочнения выполнены путем электроискрового легирования.

2. Рельс по п.1, отличающийся тем, что микрозоны упрочнения расположены с увеличением плотности в направлении перехода от плоской верхней поверхности головки к ее выпуклой боковой поверхности с достижением максимальной плотности в зоне контакта с гребнем колеса рельсового транспортного средства.

3. Рельс по п.1, отличающийся тем, что микрозоны упрочнения расположены с увеличением плотности при переходе от участка пути с большим радиусом к участку пути с меньшим радиусом.



 

Похожие патенты:
Наверх