Рельсовые скрепления

Рельсовые скрепления разделяют на стыковые и промежуточные. Стыковые скрепления прочно соединяют рельсы в непрерывную нить. Места соединения называют рельсовыми стыками. Концы рельсов перекрываются накладками, которые через имеющиеся отверстия стягивают болтами. Под гайки болтов ставят пружинные или тарельчатые шайбы (рис. 4.18).

Стандартные двухголовые четырех-и шестидырные накладки прочны, просты и не подвержены изломам. Болты применяют с круглой головкой и овальным подголовком, чтобы при завертывании гаек болт не проворачивался.

В стыках динамические нагрузки от проходящего подвижного состава достигают наибольшего значения, так как здесь нарушена непрерывность рельсовой нити. Уменьшить динамические нагрузки можно сокращением числа стыков за счет увеличения длины рельсов.

С изменением температуры длина рельсов меняется, поэтому между торцами рельсов в стыках оставляют зазор. Величина зазора зависит от температуры рельса, его длины и климатической зоны.

По расположению относительно стыковых шпал стандартным на дорогах РФ принят стык на весу. При таком стыке торцы рельсов соединены посередине между двумя стыковыми шпалами. Стыки обеих рельсовых нитей располагают один против другого — по наугольнику. Это создает условия смены рельсошпальной решетки путеукладчиками целыми звеньями, уменьшает количество ударов колес о рельсы.

Ðèñ. 4.18. Ðåëüñîâûé ñòûê: 1 — êîñòûëü; 2 — ïîäêëàäêà; 3 — áîëò; 4 — íàêëàäêà;

5 — ðåëüñ; 6 — øàéáà; 7 — ãàéêà

Движение поездов, особенно на двухпутных участках, вызывает угон пути — продольное перемещение рельсов, иногда вместе со шпалами, обычно в направлении движения поездов. Причины угона – волнообразный изгиб рельсов под поездом, трение между колесами и рельсами, удары колес в стыках, торможение поездов. Угон расстраивает путь и может привести к выбросу пути.

Наилучшее средство борьбы с угоном — применение промежуточного скрепления, при котором рельс клеммами сильно прижат к каждой шпале.

При костыльном скреплении приходится применять противоугоны. Наиболее простыми являются пружинные противоугоны (рис 4.19).

Ðèñ. 4.19. Ïðóæèííûé ïðîòèâîóãîí

На звено длиной 25 м их ставят от 18 до 44 пар в зависимости от грузонапряженности, вида балласта и условий движения поездов.

Промежуточные рельсовые скрепления служат для прочного соединения рельсов со шпалами и брусьями, чтобы исключить поперечное и продольное перемещение и опрокидывание рельсовых нитей колесами подвижного состава. Эти скрепления подразделяются на костыльные и клеммные. Для пути на деревянных шпалах применяют оба вида скреплений. Типовым скреплением является костыльное (смешанное) скрепление ДО с пятью костылями (рис.4.20).

Преимуществом скреплений ДО является малодетальность, небольшой расход металла, простота в изготовлении и эксплуатации.

Недостатки таких скреплений — не обладают упругостью, плохо сопротивляются угону пути. В скреплении ДО основные костыли удерживают рельс от бокового сдвига и опрокидывания, а обшивочные костыли уменьшают сдвиг подкладки под действием горизонтальных сил и вибрацию подкладок. Клинчатая подкладка обеспечивает подуклонку рельсов и передает давление от рельса на большую площадь шпалы.

Ðèñ. 4.20. Ïðîìåæóòî÷íîå ñìåøàííîå ñêðåïëåíèå äëÿ äåðåâÿííûõ øïàë: 1 — ïðîêëàäêè; 2 — êîñòûëü îáøèâî÷íûé; 3 — êîñòûëü îñíîâíîé;

4 — ïðîòèâîóãîí ïðóæèííûé

Из клеммных скреплений для пути с деревянными шпалами применяются раздельное скрепление КД (рис.4.21) с жесткими клеммами и пружинное скрепление Д4, в котором сами клеммы являются листовыми пружинами (рис. 4.22).

Ðèñ. 4.21. Ïðîìåæóòî÷íîå ðàçäåëüíîå ñêðåïëåíèå äëÿ äåðåâÿííûõ øïàë:

1 — ïðîêëàäêà; 2 — ïîäêëàäêà; 3 — øóðóï;

4 — êëåììà; 5 — äâóõâèòêîâàÿ øàéáà;

6 — ãàéêà; 7 — êëåììíûé áîëò

Ðèñ. 4.22. Óïðóãîå ðàçäåëüíîå ñêðåïëåíèå Ä4 äëÿ äåðåâÿííûõ øïàë:

1 — íàøïàëüíàÿ óïðóãàÿ ïðîêëàäêà;

2 — äâóõâèòêîâàÿ ïðóæèííàÿ øàéáà;

3 — øóðóï; 4 — ïîäðåëüñîâàÿ óïðóãàÿ ïðîêëàäêà; 5 — ãàéêà; 6 — êëåììíûé áîëò; 7 — ïðóæèííàÿ êëåììà;

8 — ïîäêëàäêà

В этих скреплениях подкладки надежно прикрепляются к шпалам шурупами, а рельс постоянно прижат клеммами к подкладкам. Преимущество этих креплений — отсутствие большой вибрации подкладок, сопротивление угону рельсов и возможность смены рельсов без вывертывания шурупов.

Для пути с железобетонными шпалами применяют клеммные скрепления типов КБ, КБ-65 с прутковой клеммой, ЖБР-65, БПУ (рис. 4.23, 4.24, 4.25, 4.26).

Ðèñ. 4.23. Ðàçäåëüíîå êëåììíî-áîëòîâîå ñêðåïëåíèå äëÿ æåëåçîáåòîííûõ øïàë:

1 — ïîäêëàäêà; 2 — êëåììà;

3 — ãàéêà;

4 — ïðîêëàäêà ïîä ïîäêëàäêó

5 — ïðîêëàäêà ïîä ïîäîøâó ðåëüñà;

6, 8 — øàéáû; 7 — çàêëàäíîé áîëò;

9 — âòóëêà èçîëÿöèîííàÿ

Ðèñ. 4.24. Ñêðåïëåíèå ÊÁ-65 ñ ïðóòêîâîé êëåììîé: 1 — êëåììà; 2 — øàéáà;

3, 8 — ïðîêëàäêè;

4 — ïîäêëàäêà;

5 — äâóõâèòêîâàÿ øàéáà;

6 — èçîëèðóþùàÿ âòóëêà;

7 — ñêîáà äëÿ èçîëèðóþùåé âòóëêè

Ðèñ. 4.25. Ñêðåïëåíèå ÆÁÐ-65:

1 — ïðîêëàäêà ÆÁÐ; 2 — áîëò;

3 — ãàéêà; 4 — ñêîáà;

5 — ïðóæèííàÿ êëåììà ÆÁÐ;

6 — óïîðíàÿ ñêîáà;

7 — óïðóãàÿ ïðîêëàäêà

Ðèñ. 4.26. Ñêðåïëåíèå ÁÏÓ: 1 — ïðîêëàäêà; 2 — ïîäêëàäêà ÁÏÓ-65; 3 — èçîëèðóþùàÿ âòóëêà; 4 — êëåììà; 5 — óïëîòíèòåëüíàÿ âòóëêà; 6 — ïðîêëàäêà

В массовом порядке применяют скрепление КБ, у которого плоская подкладка прикрепляется к шпале закладными болтами. Для уменьшения жесткости на подкладку и под нее кладут упругие прокладки из кордонита или резины. Эти прокладки вместе с втулкой из текстолита служат также электроизоляцией рельсов от шпал при электрической тяге и автоблокировке.

Шпалы

Шпалы служат опорами для рельсов. Главное назначение шпал — передавать давление от рельсов на балласт, обеспечивать постоянство ширины колеи и устойчивость рельсового пути. Шпалы бывают деревянные и железобетонные.

Деревянные шпалы. Их изготовляют из сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра и березы, причем, лучшими являются сосновые шпалы. В путь их укладывают только после пропитки масляными антисептиками. По форме поперечного сечения деревянные шпалы подразделяются на три вида: обрезные, полуобрезные и необрезные на (рис.4.27 а, б, в).