Упругие скрепления для деревянных и железобетонных шпал
В.Ф Афанасьев
Несмотря на то, что на сети дорог снизились нагрузки на путь и интенсивность движения поездов, проблема совершенствования рельсовых скреплений продолжает оставаться актуальной. До сих пор в основном применяются только два их вида — костыльное для деревянных шпал и КБ для железобетонных. И то, и другое, даже с учетом проведенной модернизации, имеет существенные недостатки.
Скрепление КБ, внедрение которого позволило широко использовать железобетонные шпалы и бесстыковой путь, многодетально (23 элемента) и обладает большой металлоемкостью (более 40 т на 1 км пути). Во многих странах перешли на упругие скрепления как с подкладками, так и без них. В этом отношении мы отстаем от передового зарубежного опыта, хотя еще в 60—70 годах ВНИИЖТ исследовал и рекомендовал для бесстыкового пути с железобетонными и деревянными шпалами пружинные скрепления с упругими пластинчатыми клеммами.
В качестве модернизации скрепления КБ несколько лет назад приняли решение вместо жестких клемм и двухвитковых шайб на клеммных болтах применить прутковые клеммы по типу Ski-12 немецкой фирмы Фоссло (наш шифр ОП-105). Опыт эксплуатации показал, что при наличии на закладных болтах жестких двухвитковых шайб, быстро ослабляется затяжка гаек и начинается угон подкладок по шпалам, шпалы перемещаются в балласте, в котором появляются расстройства. При обследовании опытных участков с клеммами фирмы Фоссло на Октябрьской дороге выявили, что через полгода эксплуатации крутящий момент на гайках клеммных болтов снизился на 15—20 %, в то время как на закладных с двухвитковыми шайбами на 50 % и более. Поэтому ВНИИЖТ считает более правильным устанавливать клеммы ОП-105 на деревянных шпалах, когда подкладки прикрепляются к шпалам шурупами, а также на стрелочных переводах.
К сожалению, качество клемм, выпускаемых Магнитогорским калибровочным и Брянским машиностроительным заводами, невысокое. Клеммы лопаются даже при сборке. Сейчас завершается разработка отраслевого стандарта, в котором предусмотрен ряд мер, исключающих поступление бракованных клемм на дороги.
В соответствии с программой внедрения упругих скреплений, принятой Департаментом пути и сооружений МПС, новые конструкции скреплений в 2000 г. предполагается уложить на 180 км пути, к 2005 г. — ежегодно по 1370 км (это БПУ, ЖБР-65, АРС, Skl-14, ОП-105).
В 80-х годах на основе эксплуатационных испытаний пружинных скреплений было разработано и запатентовано универсальное пружинное скрепление БПУ для железобетонных шпал. Универсальность данной конструкции заключается в том, что ее можно использовать как с металлической подкладкой, так и без нее. По сравнению с КБ в этом скреплении в 2 раза меньше болтов, их расположение практически исключает излом подкладок. В 1996 г. скрепление БПУ, в том числе с подкладками, уложили для эксплуатационных испытаний на Горьковской дороге. Их результаты положительные, отдельные недостатки вполне устранимы. Для производства металлических подкладок необходимо освоить прокат подкладочной полосы и ее разделку. Изготовление упругих пластинчатых клемм освоено на АО «Ижсталь». Таким образом, в настоящее время имеются все возможности для серийного производства и внедрения скрепления БПУ.
К бесподкладочному типу относится скрепление ЖБР-3 с прутковыми клеммами, которое разработали ГУП ВНИИЖТ и ГУП ПТКБ ЦП. В конце 80-х годов были проведены полигонные испытания на экспериментальном кольце, а в 1997 г. на Горьковской дороге заложили опытный участок. Подрельсовые площадки в шпалах были заглублены на 25 мм. Оказалось, что этого недостаточно. В целях более надежного восприятия боковых сил и увеличения предела регулировки положения рельса по высоте заглубление решили увеличить до 35 мм. Откорректированному скреплению присвоили индекс ЖБР-65. В настоящее время его испытывают на экспериментальном кольце и Северо-Кавказской дороге.
По результатам опытной эксплуатации скрепления ЖБР-3 установили, что клеммы работоспособны и обеспечивают необходимое прижатие рельса к основанию. Выхода клемм из строя пока что не наблюдалось. Слабое место в конструкции — упругая прокладка под упорной скобой. Сейчас найден более надежный материал.
Несколько лет на Юго-Восточной дороге испытывается бесподкладочное скрепление АРС — анкерное регулируемое скрепление с упругими прутковыми клеммами (разработано МИИТом). Принимая во внимание положительные результаты первого периода эксплуатации, принято решение об увеличении объемов укладки данного скрепления.
В прошлом году начаты полигонные и эксплуатационные испытания скреплений с клеммами Ski-12 (на подкладках КБ и КД) и Ski-14 (бесподкладочное скрепление). Указанные клеммы изготовлены фирмой Фоссло. Освоено производство подкладок КД, прикрепляемых к деревянным шпалам шурупами. На этих подкладках можно устанавливать пружинные клеммы ОП-105 или пластинчатые клеммы КДП.
Изготовление всех деталей скреплений упомянутых типов освоено промышленностью. Поэтому для сравнительной технико-экономической оценки новых конструкций и определения рациональных сфер их применения необходима широкая проверка в различных условиях эксплуатации.
