Модернизация рельсового скрепления для Болгарских железных дорог
Г. БАХАРОВ
Рельсовые скрепления существенно влияют на геометрию и пространственную жесткость рельсошпальной решетки. Они определяют надежность пути и величину затрат на его обслуживание и ремонт в течение жизненного цикла.
На железных дорогах Болгарии используют железобетонные шпалы СТ4Т и скрепление типа «К». Металлическая подкладка прикрепляется к шпале четырьмя шурупами, которые вворачиваются в пластмассовые дюбели, забетонированные в ней. Под головки шурупов устанавливают двух-витковые пружинные шайбы.
Опыт эксплуатации этих скреплений показал, что чаше всего наблюдается излом шурупов. Это можно объяснить быстрым износом резиновых прокладок, так как с течением времени они теряют упругость, становятся твердыми, а толщина их уменьшается. Двухвитковые шайбы не могут компенсировать эти изменения из-за характера упругих деформаций.
При ослаблении затяжки только на 1 мм сила прижатия подошвы рельса уменьшается до 3 кН и не обеспечивает необходимую силу трения между резиновой прокладкой и шпалой. Однако вследствие неточности при бетонировании дюбелей в условиях статически неопределимой системы вся нагрузка часто приходится на один из четырех шурупов. Многократные удары, передающиеся от колес подвижного состава, вызывают повреждение и излом этого шурупа. Последующие нагрузки воспринимает уже другой шуруп из скрепления, который тоже ломается. Таким образом срезаются все четыре шурупа, и процесс распространяется на соседние шпалы. Есть случаи последовательного излома всех шурупов на пяти—шести соседних шпалах. Интенсивно нарастает уширение рельсовой колеи, возникающее только при непосредственном воздействии подвижного состава.
Для обеспечения безопасности движения работники путевого хозяйства ежедневно осматривают промежуточные рельсовые скрепления. В настоящее время их ремонтируют, удаляя поврежденные шурупы и восстанавливая нормальное функционирование скрепления закладкой новых, что связано с большими трудовыми затратами. Наблюдения показали, что через год в тех же местах снова происходит излом шурупов. Тогда железобетонные шпалы заменяют деревянными.
Для решения данной проблемы предлагается модернизировать рельсовое скрепление, практически создав новое скрепление упруго-подкладоч-ного типа (см. рисунок).
Процесс модернизации скрепления можно разделить на несколько этапов.
1. Модернизация металлической подкладки:
просверливаем в середине реборды, в местах монтажа клеммного болта, отверстие диаметром 30 мм. Размер отверстия делают на 6 мм больше диаметра шурупа для того, чтобы исключить воздействие на него боковых нагрузок;
изгибаем внешний конец прокладки под углом 30е.
2. Модернизация железобетонной шпалы:
вырезаем треугольный канал и просверливаем два отверстия диаметром 35 мм на глубину 140 мм непосредственно под новыми отверстиями металлической подкладки;
пластмассовый дюбель Sdu20 закрепляем специальным клеем.
3. Сборка нового скрепления: укладываем резиновую прокладку, металлическую подкладку и боковой полимерный упор;
устанавливаем рельс с шурупами Ss36 длиной 195 мм;
вставляем пружинные прутковые клеммы СЕ-1 (типа SKL-12) производства фирмы ООО «Дендрит».
Таким образом, новое скрепление состоит из двенадцати частей. Прижимное усилие двух пружинных клемм СЕ-1 составляет 28 кН и обеспечивает необходимую силу трения между шпалой и резиновой прокладкой. В случае смятия последней на 1 мм прижимное усилие одной клеммы уменьшается до 12—13 кН, что превышает минимально необходимую силу, составляющую 10 кН. Тогда боковые нагрузки будут воздействовать на боковые упоры и железобетонные шпалы.
В данном скреплении отсутствует открытая резьба, которая может подвергаться механическим воздействиям, а затраты на обслуживание сведены к минимуму. Жизненный цикл скрепления составит более 25 лет.
Доработка скрепления будет выполняться непосредственно в пути по разработанной фирмой ООО «Дендрит» технологии с помощью средств малой механизации, также созданной этим предприятием.
