Классификация стыков по способу обработки рельсовых концов

Элементы стыковых скреплений

Классификация стыков по конструкции

Назначение рельсовых стыков и требования, предъявляемые к ним

Сроки службы стыковых скреплений

Сроки службы стыковых скреплений непосредственно связаны со сроками службы рельсов. При сплошной смене рельсов проверяют все скрепления, сортируют их и используют повторно, в том числе после их ремонта. Для повторной укладки в путь можно использовать 90 – 95 % накладок, 70 — 80 % болтов и 50 – 60 % упругих шайб.

Срок службы изолирующих материалов в стыках с объемлющими накладками из-за малой прочности фибры и полиэтилена соответствует наработке 20 – 50 млн т брутто. Срок службы клееболтовых изолирующих стыков с полнопрофильными накладками соответствует в среднем наработке до 300 млн. т.

Назначения. Рельсовые стыки служат для соединения рельсов в нити.

Требования. Конструкция стыка должна быть:

Ø ограничивать продольные перемещения рельса в стыке ;

Ø обеспечивать возможность изготовления деталей одним из способов массового производства (способ штамповки);

Ø на электрифицированных участках быть проводником силового тока;

Ø на участках с автоблокировкой быть проводником сигнального тока.

По конструкции различают стыки болтовые, клееболтовые, сварные.

Болтовые стыки . Характерно наличие зазора между концами рельсов, перекрытых накладками, для возможности изменения длины рельсов при изменении температуры. Болтовой стык вызывает дополнительные ударно-динамические воздействия колёс на путь. Поэтому стык – самое напряженное место в пути. Около 35% затрат труда по выправке пути связано с наличием стыков.

Болтовые стыки различают

– по форме обработки торцов рельсов:

-типовая резка перпендикулярная оси;

– по расположения стыка относительно опор.:

а) стык на весу (типовой)

б) стык на сдвоенных шпалах.

Стык на шпале – жесткий, не технологичный. Типовым является стык на весу. Он более упруг. Однако изгиб рельсовых концов и накладок от колесной нагрузки при стыке на весу больше, чем при стыках на опоре, Для снижения изгибающего момента стыковой пролет l _ст между осями шпал устраивают меньшим, чем между осями промежуточных шпал.

Р50 l _ст = 440 мм ; Р65 и Р75 l _ст = 420мм.

— по взаимному расположению стыков на обеих рельсовых нитях

а)по наугольнику; б) вразбежку .

Рис.2.2 – Взаимное расположение рельсовых стыков: по наугольнику (а); вразбежку (б). 1 –стыки; 2 – рельсы.

Расположение стыки по наугольнику является типовым. Стыки обеих рельсовых нитей находятся на одном перпендикуляре к продольной оси пути.. Их преимуществом, по сравнению со стыками вразбежку, является меньшее число ударов в стыках при проходе подвижного состава; возможность индустриальной укладки (заготовки рельсошпальной решетки на звеносборочных базах) . Достоинство стыков вразбежку – отсутствие необходимости укладки укороченных рельсов в кривых участках пути. На путях 3-го класса при скоростях движения 60 км/час и менее, а также на путях 4-го и 5-го классов допускается при проведении сплошной смены или перекладки рельсов устройство и содержание стыков рельсовых нитей «вразбежку».

Клееболтовые стыки. Здесь накладки приклеиваются к рельсам и стягиваются болтами. Клеевые швы имеют прочность на растяжение вдоль шва до 35 МПа, однако плохо сопротивляются силам перпендикулярным плоскости накладки, что является причиной сохранения стыковых болтов. Особенностью таких стыков является глухое соединение рельсов, поэтому таким способом устраиваются изолирующие стыки, в которых требуется постоянный стыковой зазор.

Сварные стыки обеспечивают непрерывность рельсовой нити, экономят металл, уменьшают динамику воздействия на стык. Применяются в бесстыковом пути. Сварка может быть термитной, газовой и электрической. На дорогах РФ применение алюминотермитной сварки разрешено для сварки стыков стрелочных переводов на железобетонных брусьях. Для главных путей применяют высокопроизводительную электроконтактную сварку.

Переходные стыки применяются на участках пути, где стыкуются разнотипные рельсы (рис.3 ), а также однотипные рельсы, имеющие различный вертикальный износ. Переходные стыки обеспечивают совмещение поверхностей катания и боковых граней рельсов.

Рис. 3 Переходной стык Р65/Р75

В настоящее время чаще всего применяют переходные рельсы, сваренные из двух разнотипных

Основными элементами болтовых стыков являются накладки и болты с гайками и упругими шайбами (рис. 4 ).

Рис.4 Элементы стыковых скреплений в болтовых стыках

1- Рельс; 2- Стыковой соединитель; 3- Накладка; 4- Гайка; 5- Шайба; 6-Подкладка; 7- Стыковой болт.

Нормальная работа стыка обеспечивается прочностью накладок, плотным прилеганием и достаточным прижатием их рабочих граней к рельсу, а также достаточной длиной.

Рис.2.4 – Накладка двухголовая к рельсам типов Р65 и Р75: а) – шестидырная; б) – четырехдырная.

Двухголовые накладки распирающего типа. Они входят в пазуху рельса, позволяя подтягиванием болтов выбирать зазоры между накладками и рельсами, обеспечивая необходимую плотность, заклинивая накладки в пазухе рельса.. К рельсам Р75 и Р65 накладки изготавливают взаимозаменяемыми длиной 800 и 1000 мм (рис..5) – соответственно четырех- и шестидырные, а к рельсам Р50 – длиной 820 мм только шестидырные. Длинные накладки уменьшают силу, направленную на отрыв головки от шейки рельса при проходе колеса. Накладки изготавливают из мартеновской стали М54.

Рис.5 – Клинчатая двухголовая накладка.

В накладке чередуются круглые и овальные отверстия.

Болты и гайки с метрической резьбой М27. Болты ставят поочередно гайками внутрь и наружу. Овальный подголовок препятствует проворачиванию болта. Болты выпускаются нормальной или повышенной прочности (для увеличения стыковых сопротивлений).

Пружинные шайбы– разрезанное кольцо из закаленной стали, изготовленное из прутков квадратного сечения со стороной 8 – 12мм. Их назначение — обеспечивать постоянство упругого натяжения стыковых болтов. Однако, имея небольшую упругую деформацию, они практически служат только против саморазболчивания. Несколько большей упругой перерабатывающей способностью обладают тарельчатые пружинные шайбы(рис. 2.6).

Рис.6 – Тарельчатая пружинная шайба

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Рельсовые стыки и стыковые скрепления. Переходные стыки. Устройство изолирующих и токопроводящих стыков. Изобразить на схемах.

Назначение:

Рельсовые стыки служат для соединения рельсов в нити.

Требования:

-Д.б. прочной, надежной, ограничивать продольному перемещению рельсов в стыке, обеспечивать возможность изготовления деталей одним из способов массового производства;

— на электрифицированных участках быть проводником сигнального тока;

— на участках с а/б быть проводником сигнального тока.

Классификация стыков по конструкции:

Различают:

Болтовые; клееболтовые; сварные.

Болтовые стыки: характерно наличие зазора м/у концами рельсов, перекрытых накладками, для возможности изменения длины рельсов при изменении температуры. Болтовой стык вызывает дополнительные ударно-динамические воздействия колес на путь.

Болтовые стыки различают :

-По форме обработке торца рельса:

Типовая резка перпендикулярная оси;

4 bWxMT0FOwzAQvCPxB2uRuFStkwhCCHEqVIkLHIDSBzjJkkTY6xC7qft7lhOcdkYzmp2pttEaseDs R0cK0k0CAql13Ui9gsPH07oA4YOmThtHqOCMHrb15UWly86d6B2XfegFh5AvtYIhhKmU0rcDWu03 bkJi7dPNVgemcy+7WZ843BqZJUkurR6JPwx6wt2A7df+aBU8v76tzlnMV993t80uLoWJL94odX0V Hx9ABIzhzwy/9bk61NypcUfqvDDM73N28i1SEKxnNwmDhkGagqwr+X9A/QMAAP//AwBQSwECLQAU AAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnht bFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVs c1BLAQItABQABgAIAAAAIQDryrQe7wEAAOkDAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9j LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBur2ub2wAAAAgBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAEkEAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAUQUAAAAA » strokecolor=»black [3040]»/>

— по расположению стыка относительно опор:

Типовым является стык на весуон более упруг и технологичен. Для снижения изгибаемого момента стыковой пролет астыка устраивается меньше чем м/у осями промежуточных шпал.

-по взаимному расположению стыков на обоих рельсовых нитях

Рисунок 1 – взаимное расположение стыков по наугольнику(а), вразбежку(б) Возможность укладки РШР индустриальным способом.

Клееболтовые стыки –накладки приклеиваются к рельсам и дополнительно стягиваются болтами клеевые швы имеют прочность на расстяжение вдоль швадо 35 Мпа, однако плохо сопротивляются поперечным силам, что является причиной сохранения стыковых болтов, с помощью клееболтовых стыков устраиваются изолирующие стыки.

Сварные стыки:обеспечиваю непрерывность рельсовой нити, уменьшает динамику воздействия на стык, экономит металл. Применяется на бесстык. Пути.

Переходные стыки:применяются на участках где стыкуются разнотипные рельсы.

В настоящее время чаще всего применяют переходные рельсы сваренные из 2-х разнотипных совмещением поверхности катания.

Двухголовые накладки распирающего типа. В ходит в пазуху рельса, позволяя подтягиванием болтов обеспечить необходимую плотность прилипания накладки к рельсу. К рельсам Р75,Р65 накладки изготавливаются взаимозамененными накладками длиной 1000 мм – 6и-дырными и 820 мм -4х дырными.

Длинные накладки уменьшают силу направленную на отрыв головки от шейки рельса при проходе колеса.

Источник

Классификация стыков по способу обработки рельсовых концов

Стыкование рельсов между собой производится с помощью шести- или четырехдырных накладок и болтов с пружинными шайбами или тарельчатыми пружинами.

Рисунок 1.1 Стыковое и промежуточное костыльное скрепление в пути

Рисунок 1.1 Стыковое и промежуточное костыльное скрепление в пути

Видеоролик 1.1 Стыковое скрепление с четырехдырными накладками

Видеоролик 1.1 Стыковое скрепление с четырехдырными накладками

Шестидырные накладки применяются:

• на бесстыковом пути;
• на звеньевом пути в регионах с годовой амплитудой температур более 100 °C;
• на мостах;
• в тоннелях;
• в кривых 1200 м и менее.

Рисунок 1.2 Чертеж: Стыковое и промежуточное костыльное скрепление при рельсах Р65, Р75 (мм)

Рисунок 1.2 Чертеж: Стыковое и промежуточное костыльное скрепление при рельсах Р65, Р75 (мм)

Рисунок 1.3 Стыковое скрепление КБ на железобетонных шпалах

Рисунок 1.3 Стыковое скрепление КБ на железобетонных шпалах

Рисунок 1.4 Чертеж: Стыковое скрепление КБ65 на железобетонных шпалах с рельсами Р65 и Р75 (мм)

Рисунок 1.4 Чертеж: Стыковое скрепление КБ65 на железобетонных шпалах с рельсами Р65 и Р75 (мм)

Запрещается использование нетиповых, посторонних предметов в конструкцию стыкового скрепления и в стыковой зазор (в том числе в хвост крестовины).

Переход от рельсов одного типа к рельсам другого типа осуществляют с использованием переходных рельсов или переходных накладок.

Рисунок 1.5 Переходный рельс

Рисунок 1.5 Переходный рельс

Рисунок 1.6 Переходные стыковые рельсовые накладки Р65/Р50 (мм)

Рисунок 1.6 Чертеж переходного стыка Р65/Р50 (мм)

Рисунок 1.6 Переходные стыковые рельсовые накладки Р65/Р50 (мм) и чертеж переходного стыка Р65/Р50 (мм)

Таблица 1.1 Усилия затяжки гаек стыковых болтов

Гайки стыковых болтов должны затягиваться с усилием, соответствующим следующему крутящему моменту:
с пружинными одновитковыми шайбами при рельсах:
типа Р65 и Р75								600 Н·м (60 кгс·м)
при рельсах типа Р50								450 Н·м (45 кгс·м)
при рельсах типа Р65 и Р75 и высокопрочных стыковых болтах (устанавливаются в стыках уравнительных пролетов бесстыкового пути)								1100 Н·м (110 кгс·м)
с тарельчатыми пружинами при рельсах типа Р65 и Р75								350 Н·м (35 кгс·м)
В стыках уравнительных рельсов на болты устанавливают по две тарельчатых пружины (одна в одну) и затягивают гайки с крутящим моментом								600 Н·м (60 кгс·м)
Минимально допустимые (в среднем на стыке) значения затяжки гаек болтов, при которых еще не требуется их дозатяжка, составляют:
для рельсов типа Р65 (в т.ч. уравнительных)								300 Н·м (30 кгс·м)
для рельсов типа Р65 при высокопрочных болтах								550 Н·м (55 кгс·м)
для рельсов типа Р50								225 Н·м (22,5 кгс·м)
для рельсов длиной 25 м с тарельчатыми пружинами								175 Н·м (17,5 кгс·м)

• При отсутствии одного стыкового болта на конце рельса при четырехдырных накладках (или двух при шестидырных накладках) скорость движения поездов ограничивается до 25 км/ч.
• При отсутствии всех болтов на конце рельса движение поездов закрывается.
• При изломе одной накладки движение закрывается, при надрыве (трещине) двух накладок скорость движения поездов ограничивается до 40 км/ч.

Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений

В процессе эксплуатации стыковых рельсовых скреплений, по мере наработки пропущенного тоннажа, под воздействием осевых нагрузок и климатических факторов, в элементах стыковых рельсовых скреплений развиваются различные дефекты.

• смятие в зоне стыка;
• образование вертикальной ступеньки;
• износ в опорных частях двухголовой накладки;
• трещины и изломы

• уменьшение диаметра болта за счет износа и коррозии;
• нарушение целостности резьбового соединения на заходе резьбы и в месте затяжки гайки;
• износ поверхности ребер гайки;
• изломы

• износ поверхности тарельчатой пружины;
• потеря упругих свойств тарельчатой пружины;
• изломы

• износ композитного материала на опорных гранях;
• износ накладок в зоне контакта с торцевой изоляцией;
• отщепление, скалывание материала на верхней опорной грани и внутренней поверхности накладки;
• поперечные трещины в верхней и нижней части накладок;
• снижение электрического сопротивления;
• продольное расслоение накладок;
• нарушение поверхностного слоя изоляции до оголения металла сердечника;
• изломы

• износ и разрыв боковых изолирующих прокладок;
• износ и деформация посадочных мест под болты стопорных планок;
• разрушение и износ стенок изолирующих втулок;
• трещины и изломы накладок

Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений и их граничные величины приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений для повторного применения

Элементы скрепления			Вид дефекта, наименование параметров			Критерии годности				Способ определения критериев годности
						Годные для повторного применения		Негодные для повторного применения
Накладки двухголовые для рельсов типов Р65 и Р75			Наличие трещин и надрывов			Не допускаются		Имеются		Визуально
			Отклонение от прямолинейности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, мм			До 2		Больше или равно 2		Линейкой, щупами
			Смятие в стыковой зоне и образование вертикальной ступеньки, мм			До 2		Больше или равно 2		Линейкой, щупами
			Износ на опорных частях, мм			До 1		Больше или равен 1		Линейкой, щупами
Болты и гайки для рельсовых стыков			Диаметр болта в цилиндрической части в месте наибольшего износа и коррозии, мм			Больше 25		Меньше или равен 25		Штангенциркулем
			Смятие одного и более витков на заходе резьбы			Не допускается		Имеется		Визуально
			Смятие трех витков резьбы и более в месте затяжки гайки			Не допускается		Имеется		Визуально
			Расстояние между противоположными ребрами гайки, мм			Больше 44		Меньше или равно 44		Штангенциркулем
Пружины тарельчатые			Высота шайбы, мм			Больше 7		Меньше или равна 7		Штангенциркулем
Накладки композитные			Износ материала на опорных гранях, мм			До 3		Больше или равен 3		Штангенциркулем
			Износ накладок в зоне контакта с торцевой изоляцией, мм			До 5		Больше или равен 5		Штангенциркулем
			Смятие в болтовых отверстиях, мм			До 4		Больше или равно 4		Штангенциркулем
			Отщепление, скалывание материала на верхней опорной грани и внутренней поверхности накладки			Не допускаются		Имеется		Визуально
			Поперечные трещины в верхней и нижней части накладок			Не допускаются		Имеются		Визуально
			Продольное расслоение накладок			Не допускается		Имеется		Визуально
Накладки металлополимерные			Вмятины и износ на верхних опорных поверхностях, мм			До 4		Больше или равны 4		Штангенциркулем
			Снижение сопротивления, кОм			До 1		Более или равно 1		Омметром
			Отщепление поверхностного слоя изоляции до оголения металла сердечника глубиной, мм			До 3		Больше или равно 3		Штангенциркулем
Изоляция сборных изолирующих стыков			Наличие надрывов, трещин, нарушение целостности изолирующих элементов			Не допускается		Имеется		Визуально

Оценка технического состояния и сортировка элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений

Оценка технического состояния и сортировка элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений на годные и негодные для повторного использования осуществляется визуально и с использованием измерительных инструментов: штангенциркуля, линейки на базах ПМС и ПЧ.

• Металлические накладки после удаления грязи и коррозионного налета с поверхности проверяются на наличие трещин или надрывов.
• Искривление, величина смятия в стыковой зоне на опорных частях, величина износа опорных частей проверяются на горизонтальной поверхности (стол), на которую укладываются накладки поочередно внутренней и наружной поверхностями, затем опорными частями.
• Величина изгиба накладки замеряется с помощью щупов.
• Величина смятия в стыковой зоне замеряется с помощью штангенциркуля и сравнивается со значением критерия годности.

Рисунок 1.7 Измерение величин искривлений двухголовых накладок

Рисунок 1.7 Измерение величин искривлений двухголовых накладок

Факты отщепления, скалывания поверхностного слоя изоляционного материала, наличие поперечных трещин определяют при осмотре.

Величина износа накладок на опорных гранях определяется с помощью линейки и штангенциркуля. Величина смятия болтовых отверстий определяется как разность фактического диаметра отверстия и номиниального.

Элементы		Способ оценки		Критерии оценки
Болты для рельсовых стыков		визуально и с использованием измерительного инструмента – штангенциркуля		Первоначально болты проверяются на целостность резьбового соединения. При наличии нарушений по резьбовому соединению болт бракуется. Штангенциркулем измеряется диаметр болта в месте коррозии, который сравнивается с критерием годности. Болт, признанный годным, комплектуется новой или старогодной тарельчатой или одновитковой пружинной шайбой и гайкой. В случае ненаворачивания гайки (старогодной или новой) от руки болт бракуется. Величина смятия граней гайки замеряется штангенциркулем и сравнивается с критерием годности.
Тарельчатые пружины		с использованием измерительного инструмента – штангенциркуля		По величине высоты пружины, определяемой с использованием штангенциркуля.
Композитные и металлополимерные накладки		визуально и с использованием измерительных инструментов: линейки и штангенциркуля

• Снижение электрического сопротивления определяется омметром. Полученные результаты измерений и наблюдений сравнивают с критериями годности.

Сферы применения элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений и порядок хранения

Элементы старогодных стыковых рельсовых скреплений могут быть повторно использованы.

• Старогодные композитные и металлополимерные изолирующие накладки;
• изоляция для сборных изолирующих стыков, отвечающих требованиям годности

• Элементы старогодных стыковых рельсовых скреплений должны храниться в специальных закрываемых металлических емкостях, защищенных от воздействия атмосферных осадков.
• Металлические элементы стыковых рельсовых скреплений, не отвечающие требованиям критерия годности, повторному использованию не подлежат и направляются для утилизации в качестве металлолома.
• Годные и негодные для повторного использования элементы старогодных стыковых рельсовых скреплений должны храниться отдельно.

Источник