Устройство для разгонки рельсовых стыков

1 Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может применяться при текущем содержании и ремонте железнодорожных путей, а также для продольной раздвижки рельсов для восстановления необходимых зазоров между рельсами, нарушенных в результате угона пути подвижным составом. Известно устройство для разгонки рельсовых стыков, описанное в книге Гидравлический путевой инструмент М., Трансжелдориздат, 1961, с. 45-49, которое состоит из распорного устройства и ручного насоса с резервуаром и запорно-предохранительным клапаном, а зажимные клинья, расположенные в направляющих пазах корпуса, снабжены насечкой для взаимодействия устройства с боковыми поверхностями головок рельсов. Но это взаимодействие осуществляется не эффективно, устройство плохо заклинивается и расклинивается, что в сочетании с высоким весом сделало его невостребованным в промышленности. Известно устройство для разгонки рельсовых стыков, выпускаемое АО Вторчермет,которое имеет два рельсовых захвата, соединенных двумя гидроцилиндрами и снабженных клиньями для взаимодействия с рельсом, и клинья имеют зубчатую насечку. Однако захват головки рельса осуществляется неэффективно,что требует дополнительного усилия на клин,например, молотком, а расклинивание такого устройства затруднительно, требует много времени для снятия его с рельсов. Наиболее близким решением является устройство для разгонки рельсовых стыков, взятое за прототип, выпускаемое АО Муромтепловоз. Устройство имеет два рельсовых захвата,соединенных двумя гидроцилиндрами, клинья с зубчатой насечкой, размещенные в рельсовых захватах. При заклинивании зубья скользят по поверхности головки рельса, захват осуществляется ненадежно и на практике для более эффективного захвата прилагают дополнительное усилие, например, молотком, что делает устройство неудобным в эксплуатации. При этом достигается необходимая эффективность заклинивания, но расклинивание осуществляется не эффективно, т.к. большой угол наклона зубьев,35-45 градусов, при заклинивании вызывает появление весьма значительных сил трения внутри системы клин-захват , которые и препятствуют эффективному и быстрому расклиниванию, что приводит к авариям на железной дороге, т.к. не удается быстро расклинить устройство и убрать его с рельсов. Кроме того, выполнение зубчатой насечки на большой длине заклинивающих элементов, равной 120 мм, делает устройство трудноэксплуатируемым из-за большого веса. Сущность изобретения состоит в том, что оно кроме известных в прототипе признаков двух рельсовых захватов, соединенных между 2 собой гидроцилиндрами, заклинивающих элементов с зубчатой насечкой, установленных в рельсовых захватах с возможностью перемещения вдоль его оси, имеет новый существенный признак, заключающийся в новой форме выполнения зубьев на заклинивающих элементах, а именно, зубья выполнены с наклоном, равным углу больше 0, но меньше 15 градусов между направлением вершины зуба и линией, перпендикулярной основанию заклинивающего элемента, и каждый зуб снабжен передним отрицательным углом. Наличие в каждом зубе переднего отрицательного угла исключает соскабливание, срезание слоя металла с боковой поверхности головки рельса в момент заклинивания, что и обеспечивает надежный захват головки рельса, а значит и более эффективное заклинивание. Оптимальный передний угол каждого зуба составляет 5 градусов. При значениях переднего отрицательного угла больше 15 градусов, зубья хуже вторгаются в поверхность головки рельса, при значениях меньше 5 градусов - зубья скользят по поверхности рельса и захват ухудшается. Выполнение зубьев на заклинивающих элементах с наклоном, определяемым углом между направлением вершины зуба и линией,перпендикулярной плоскости основания заклинивающего элемента, и составляющим величину больше нуля, но меньше 15 градусов, позволяет надежно удерживаться клину на головке рельса и препятствует развитию сил трения внутри системы клин-захват, которые препятствуют расклиниванию устройства, и расклинивание происходит легко и быстро. Оптимальное значение указанного угла, при котором происходит эффективное расклинивание и эффективное заклинивание, составляет 5-7 градусов. При значениях угла больше 15 градусов внутри системы клин-захват возникают силы трения,которые исключают эффективное расклинивание захвата. При значениях меньше 0 градусов вертикальная составляющая усилия разгонки рельсов стремится сместить заклинивающий элемент с рельса, клинья могут соскользнуть с головки рельса и захват не осуществится. Сочетание оптимальных величин переднего отрицательного угла зубьев и величины угла наклона зубьев, определяемого углом между направлением вершины зубьев и линией, перпендикулярной основанию заклинивающего элемента, дало возможность добиться как эффективного надежного заклинивания, так и эффективного, быстрого заклинивания без приложения дополнительных усилий, что в свою очередь дало возможность ускорить (до 4 с) демонтаж устройства с рельсовых путей, что повысило безопасность при осуществлении текущих ремонтных работ на железнодорожных путях. Кроме того, удалось уменьшить размер самих заклинивающих элементов, так как при новой форме зуба эффект надежного захвата происхо 3 дит при наличии зубьев на значительно меньшей длине заклинивающего элемента. Это привело к снижению веса устройства с 60 до 40 кг,что сделало его более удобным в эксплуатации. Появление в совокупности нового технического свойства, заключающегося в более надежном, эффективном заклинивании и расклинивании устройства после установления требуемого зазора между стыками рельсов, свидетельствует о соответствии технического решения критерию изобретательский уровень. Для разгонки сильно изношенных рельсов без снятия рельсовых накладок устройство выполняют на одном гидроцилиндре с удлинителем, который установлен между одним из рельсовых захватов и гидроцилиндром, при этом удлинитель соединен с рельсовым захватом с помощью шарнира, и гидроцилиндр соединен с другим рельсовым захватом также шарнирно. Заклинивающий элемент со стороны зубьев снабжен выступом для захвата изношенной головки рельса снизу. Такой вариант выполнения устройства позволяет осуществлять разгонку стыков сильно изношенных рельсов без снятия накладок, а шарнирное соединение удлинителя с рельсовым захватом и гидроцилиндра с другим рельсовым захватом делает систему гибкой,исключает ее поломки, за счет чего обеспечивается высокая эксплуатационная надежность устройства. На фиг.1 представлена схема устройства сбоку; на фиг.2 - схема устройства сверху; на фиг.3 - форма зуба в аксонометрии: А - вид зуба спереди по стрелке А, Б - вид зуба сверху по стрелке Б; на фиг.4 представлен вариант схемы устройства с удлинителем для работы с сильно изношенными рельсами; на фиг.5 представлен вид сверху варианта устройства для работы с сильно изношенными рельсами; на фиг.6 представлена форма заклинивающего элемента для работы с сильно изношенными рельсами. Устройство для разгонки рельсовых стыков содержит два рельсовых захвата 1, между которыми установлено два гидроцилиндра 2,которые размещают вдоль рельса с обеих сторон. В пазах рельсовых захватов установлены клинья 3, снабженные зубчатой насечкой. Угол наклона зубьев определяется величиной угла между направлением вершины зуба и линией,перпендикулярной основанию клина, и составляет величину больше 0, но меньше 15 градусов(вид А на фиг. 3), каждый зуб имеет передний отрицательный угол, равный 5-15 градусам (вид Б на фиг.3). Клинья установлены в рельсовых захватах с возможностью перемещения вдоль оси рельсового захвата, для обеспечения взаимодействия захвата с головкой рельса. Перемещение клиньев 3 осуществляют с помощью рычагов 5, установленных на кронштейнах 6 на осях. Гидроцилиндры 2 соединены с рельсовыми захватами с помощью шарниров 7 и с гид 000151 4 равлическим насосом 8 с помощью рукава высокого давления 9. Для транспортировки устройства по рельсам предназначены ролики 10,установленные на рычагах 11. Для перевода устройства из рабочего положения в транспортное оно снабжено механизмом фиксации роликов 10, установленных в расточках захватов 1. Для работы с сильно изношенными рельсами разгонщик комплектуется двумя удлинителями 12, которые устанавливаются между левым захватом и обоими гидроцилиндрами 2, а также специальными клиньями с выступами 13(фиг.6) для более надежного захвата изношенного рельса снизу. На фиг.4 изображен вариант выполнения устройства для работы с сильно изношенными рельсами без снятия накладок, которое дополнительно снабжено удлинителем 12, который вместе с ручным гидравлическим насосом 8 и гидроцилиндром 2 образуют единый блок, при этом удлинитель соединен шарнирно с одним из рельсовых захватов, гидроцилиндр 2 соединен с другим рельсовым захватом также шарнирно, а на клиньях выполнены выступы 13 для более надежного захвата изношенного рельса снизу(см.фиг.6). Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливают над стыком рельсов так, что стык находится между захватами 1, а гидроцилиндры 2 находятся по бокам головки рельса, оставляя открытым стык рельсов для работы. Поворотом рычагов 5 клинья 3 вводятся в зацепление с боковыми поверхностями головки рельса, обеспечивая надежное предварительное заклинивание захватов на головке рельса. С помощью гидравлического насоса 8 по рукаву 9 подается гидравлическая жидкость (масло) в гидроцилиндры 2. По мере роста усилия зубья 4 все больше и больше внедряются в боковые поверхности головки рельса. Возможная неравномерность заклинивания захватов 1 на головках рельсов компенсируется шарнирами 7. При достижении необходимого усилия производится разгонка стыка на требуемую величину зазора, после этого давление в гидросистеме сбрасывается, происходит мгновенное расклинивание захватов, гидроцилиндры 2 возвращаются в исходное положение и устройство переводится в транспортное положение и перемещается с помощью роликов 10 на другой стык. Вариант выполнения устройства для разгонки сильно изношенных рельсов работает следующим образом. Устройство устанавливают над стыком так, чтобы рельсовый стык находился между захватами 1, а удлинитель 12 обеспечивал возможность установки устройства над стыком изношенного рельса за пределами рельсовых накладок. Поворотом рычагов 5 клинья 3 вводят в зацепление с боковыми поверхностями головки рельса, при этом выступ 13 (фиг.6) заклинивающего элемента подхватывает головку 5 рельса снизу и обеспечивает надежное предварительное заклинивание захватов на головках рельсов. С помощью насоса 8 подается гидравлическая жидкость в гидроцилиндр 2 и по мере роста усилия зубья все больше и больше врезаются в поверхность головки рельса, а выступы 13 препятствуют стремлению захвата соскользнуть с рельса, возникающего вследствие несоосности приложения усилия гидроцилиндра относительно оси заклинивающих элементов. При достижении необходимого для рельсов усилия производится разгонка стыка на требуемую величину зазора, после этого давление в гидросистеме сбрасывается, происходит мгновенное расклинивание, гидроцилиндр возвращается в исходное положение и разгонщик переводится в транспортное положение роликами 10. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для разгонки рельсовых стыков, содержащее два рельсовых захвата (1),соединенные между собой гидроцилиндрами(2), заклинивающие элементы (3), установленные в рельсовых захватах с возможностью перемещения вдоль оси рельсового захвата и снабженные зубьями (4), отличающееся тем, что зубья на заклинивающих элементах выполнены с наклоном, равным углу больше нуля градусов,но меньше 15 градусов между направлением вершины зуба и линией, перпендикулярной основанию заклинивающего элемента, и каждый зуб снабжен отрицательным передним углом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что оно снабжено дополнительно удлинителем,установленным между одним из рельсовых захватов, соединенным с ним шарнирно, и гидроцилиндром, соединенным шарнирно с другим рельсовым захватом. 3. Устройство по пп.1-2, отличающееся тем, что заклинивающие элементы со стороны зубьев снабжены выступами для подхвата рельсов снизу. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем,что отрицательный передний угол каждого зуба составляет 5-15 градусов.