Втулки стальные для устройства изолированного стыка
Обновлено: 21.05.2024
8.7.2. Рельсовые цепи перегонов, а также главных и боковых путей станций, по которым предусмотрен безостановочный пропуск, маршруты следования пассажирских поездов и не обтекаемые сигнальным током параллельные ответвления рельсовых цепей оборудуют дублирующими соединителями.
8.7.3. Присоединение рельсовых соединителей сваркой (приварку) производят к головке рельса при температуре окружающего воздуха не ниже минус 15° С.
8.7.5. Перед приваркой соединителей боковые грани головок рельсов в месте «приварки» зачищают до металлического блеска. Наплывы в зоне повторной приварки соединителя удаляют.
8.7.6. Обратный провод присоединяют к подошве рельса при помощи скобы на расстоянии от места сварки не более 200 мм с обеспечением надежного контакта и исключением искрения. Запрещено присоединять обратный провод через стык.
8.7.7. Приварку соединителей выполняют переменным или постоянным током обратной полярности (плюс на электроде).
8.7.8. Возбуждение дуги и заделку кратера выполняют на манжете или фартуке соединителя. Запрещено возбуждать дугу путем касания электродом рельса, стыковой накладки или перемычки соединителя.
8.7.9. При приварке соединителя не допустимо оплавление медного провода и попадание меди в сварной шов.
8.7.10. Для соединения отдельных частей стрелочных переводов в разветвленных рельсовых цепях, а также для соединения противоположных рельсов, расположенных по разные стороны от изолирующего стыка для пропуска тягового тока и устройства транспозиции применяют в соответствии с проектом стрелочные стальные, медные или биметаллические соединители соответствующих типов, длины и сечения.
8.7.11. Стрелочные стальные соединители изготавливают, из стального оцинкованного каната-диаметром 8,2 мм и штепселей с резьбой М10 по ГОСТ 8724.
Стрелочные медные соединители (сечением 50 мм2 - для участков с электротягой переменного тока и 70 мм2 - для участков с электротягой постоянного тока).
Стрелочные биметаллические соединители изготавливают из сталемедного провода сечением 70 мм2 для участков с электротягой переменного тока и 95, 120 мм2 для участков с электротягой постоянного тока (см. приложение А.8).
8.7.12. Тип, количество и место установки соединителей определяют в строгом соответствии со схемой установки соединителей на стрелочном переводе соответствующего проекта (см. приложение А.9).
Если источник питания и путевое реле подключены к рельсовым нитям так, что стрелочный соединитель не обтекается сигнальным током стрелочные соединители дублируют. На одиночных стрелках, примыкающих к неконтролируемым приемо-отправочным путям, контроль стрелочного соединителя обязателен.
8.7.13. Электротяговый соединитель 3300 (3800) мм или соответствующий ему сталемедный соединитель для лучшего пропуска тягового тока дублируют во всех случаях.
Если тяговый ток не протекает по соединителю (при однониточных рельсовых цепях), допустима замена медного электротягового соединителя 3300 (3800) мм или соответствующего ему сталемедного соединителя стальным.
8.7.14. Для пропуска тягового тока при однониточных рельсовых цепях между противоположными рельсами, расположенными по разные стороны от изолирующего стыка прокладывают два электротяговых медных соединителя 2800 (2600) мм или соответствующие им сталемедные соединители (см. приложениеА. 10).
8.7.15. При рельсовых цепях с одним дроссель-трансформатором средний вывод дроссель-трансформатора подключают к среднему выводу (не смежного) дроссель-трансформатора соседней рельсовой цепи в соответствии с двухниточным планом станции. Соединения выполняют
8.7.16. Подключение группы однониточных рельсовых цепей к одному или двум дроссель-трансформаторам двухниточных рельсовых цепей производят двумя электротяговыми соединителями.
8.7.17. При устройстве транспозиции на участках с автономной тягой применяют стальные соединители 3300 (3800) мм, при электрической тяге - медные 3300 (3800) мм или соответствующие им сталемедные соединители (см. приложениеА.11).
8.7.18. Тяговые нити однониточных рельсовых цепей соединяют между собой в соответствии с проектом электротяговыми медными, сталемедными междупутными соединителями требуемой длиной. Длина каждого соединителя не должна превышать 100 м.
8.7.19. В случае если пути не оборудованы рельсовыми цепями и их используют для пропуска обратного тягового тока то между рельсами каждого пути через 300 м и между путями через 600 м устанавливают электротяговые соединители требуемой длины.
8.7.20. В разветвленных рельсовых цепях с последовательной схемой соединения между основными и ответвленными рельсовыми нитями прокладывают стрелочные соединители требуемой длины.
8.7.21. Соединители под путями прокладывают по верхней части боковой поверхности деревянных шпал, а между путями или по обочине путей - по деревянным брускам сечением не менее 100x50 мм. Крепление соединителей к шпалам или брускам производят скобами из стальной оцинкованной проволоки:
8.7.22. Длина скоб для медных соединителей - 50 мм, ширина скобы составляет 14 или 30 мм соответственно для закрепления одного или двух медных соединителей и 20 или 35 мм соответственно для закрепления одного или двух соединителей.
8.7.23. Скобы для закрепления стальных соединителей изготавливают из стальной оцинкованной проволоки диаметром 3 - 4 мм.
8.7.24. Скобы от медных, сталемедных перемычек изолируют разрезанными полиэтиленовыми или поливинилхлоридными трубками либо отрезками пластмассовых оболочек кабелей.
8.7.25. Непосредственно под рельсами на участках с деревянными шпалами соединитель прокладывают на расстоянии 30 - 40 мм от подошвы рельса. Соединители не должны касаться рельсов, под которыми они проходят и к которым их не подключают (см. приложениеА.12).
8.7.26. На участках с железобетонными шпалами соединители прокладывают так же, как перемычки путевых дроссель - трансформаторов под рельсами или вдоль них, как правило, по специальным держателям дроссельных перемычек прикрепляемым соответственно к рельсам, шпалам или балласту.
8.7.27. Для установки стальных или медных (биметаллических) стрелочных соединителей в рельсах сверлят отверстия соответственно диаметром 10,2 или 22 мм. Края отверстий скругляют радиусом 0,5 мм. Центры отверстий располагают не ближе 100 мм по горизонтали от края накладки изолирующего или неизолирующего стыка и отстоять друг от друга не менее чем на 160 мм. Расстояние от подошвы рельсов Р75, Р65, Р50 по ГОСТ Р 51685 до центра отверстия составляет соответственно 88,5; 78,5; 68,5 мм.
8.7.28. Штепсели соединителей забивают в рельсы так, чтобы они плотно держались в шейках рельсов и не имели задиров. Гайки соединителей затягивают при помощи гаечных ключей до упора.
8.7.29. Перемычки крепят к деревянным шпалам или брускам через 3000 - 4000 мм скобами из стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм длиной 50 мм для медных перемычек и 60 мм для сталемедных.
Ширина скобы для закрепления одной, двух или четырех медных перемычек составляет 14, 30 или 60 мм соответственно. Скобы изолируют от перемычек разрезными поливинилхлоридными трубками либо отрезками пластмассовых оболочек кабелей.
8.7.30. Под рельсами путей с деревянными шпалами перемычку прокладывают на расстоянии 30 -40 мм от подошвы рельса. При этом скобы забивают на уровне краев подошвы рельса и на расстоянии 80 мм от них в сторону концов шпал у места снижения уровня прокладки перемычки.
8.7.31. На участках с железобетонными шпалами перемычки прокладывают под рельсами или вдоль них, как правило, по специальным
8.8. Путевые дроссель-трансформаторы
8.8.1. Путевые дроссель-трансформаторы поставляют предприятием-изготовителем комплектно с медными, сталемедными (междроссельными) перемычками.
Типы перемычек должны соответствовать типам применяемых дроссель-трансформаторов, месту их установки (на перегоне или станции) и схеме соединения средних выводов дроссель-трансформаторов между собой
Перемычки дроссель-трансформаторов, к которым подключают отсасывающие линии, выполняют двойного сечения.
8.8.2. Путевые дроссель-трансформаторы в зависимости от высоты балластной призмы, устанавливают на типовых опорных конструкциях.
Железнодорожные изолирующие втулки: технические характеристики, ГОСТ, описание, сфера применения
Современные машинные механизмы оборудованы множеством конструктивных деталей, узлов и агрегатов. От точности их монтажа и корректности настройки зависит общая безопасность и эффективность эксплуатации изделия в целом. Ключевым элементом, определяющим успешность функционирования всей конструкции, считаются изолирующие втулки. Предназначенные для защиты блуждающих токов, они обеспечивают надежную изоляцию закладных болтов. Всегда выполняются из высококачественных высокопрочных материалов.
На первый взгляд, эти вещи кажутся совершенно незаметными, однако именно от них зависит работа техники. Случись что-нибудь с ними, все выйдет из строя. Производятся эти детали по ГОСТ, ОСТ, а также есть вариант индивидуального изготовления по чертежам и проектам заказчиков. В последнем случае необходима разработка специального технического регламента с точными расчетами, которые должны учитывать не только размеры и габариты, но и тип материала.
Ниже разбираем основные теоретические и практические нюансы. Даем краткое описание, перечисляем технические характеристики.
Втулка электроизоляционная: особенности
Данный термин используется для обозначения элементов механизмов либо машин, имеет коническую или цилиндрическую форму. Как правило, внутри присутствует особое отверстие, через которое и осуществляется крепление с другими деталями и запчастями. Одно из предназначений – уменьшить трение.
Если говорить простым языком, то это то, что монтируется в общее устройство, становясь его неотъемлемой частью. Они призваны защищать другие узлы и детали от чрезмерных нагрузок, параллельно снижая уровень износа, обеспечивая бесперебойную работу дорогостоящих элементов. Без них функционирование целого ряда машин было бы невозможным.
К любым изолирующим элементам предъявляются строгие технические стандарты. В частности, они распространяются на несколько разновидностей втулок – съемные и несъемные. Какие именно требования:
внешний вид должен соответствовать эталонам, утвержденным в установленном порядке;
для изготовления используются исключительно материалы, прописанные в официальных документах;
определенный уровень прочности на сжатие;
удельная степень плотности на сопротивление;
маркировку производят исключительно посредством гравировки.
Все детали изготавливаются, монтируются и эксплуатируются в условиях, в которых может быть обеспечена безопасность.
Для чего нужна
Основная задача заключается в ликвидации гальванопаров, а также дополнительной защите от возможного поражения разрядом электрического тока. Например, ЖД-втулка изолирующая 509 0783 – некая дополнительная страховка. Она выполняется из диэлектрических материалов, частично выходит на наружную боковую поверхность и торцевой участок. Чаще всего в производстве задействуются стеклонаполненные полиамиды. Что касается наружного куска, то он может иметь скосы, пересекать разные пространства.
Генеральная техническая миссия – повысить надежность и стабильность работы, минимизировать динамические нагрузки. Полезные модели обычно относят к верхнему строению железнодорожных путей, где выступают в качестве неотъемлемой гарнитуры стрелочных электроприводов. Если деталь производится от диэлектрических материалов, дополненных фиброй, ее признают недостаточно практичной. Все дело в том, что при работе в условиях высокой влажности она не способна предотвращать поломки, поскольку обладает гигроскопичностью. Следовательно, внутри могут наблюдаться электрические пробои.
Технические характеристики втулки изолирующей полипропиленовой
Детали считается промышленно применимой, поскольку создается из известного сырья и утвержденным способом. Она изготавливается из диэлектрических материалов, которые, так или иначе, затрагивают наружные боковые поверхности, а также торцевые участки. Как правило, используются стеклонаполненные полиамиды.
Генеральное различие – на поверхности присутствуют скосы, пересекающие торец и наружность, отступающие по краям. Для фиксации предусмотрены заплечики.
Габариты
При определении размера следует отталкиваться от игольчатых подшипников задней балки – их параметров. Однако просто перенести одно значение другое не совсем правильно, поскольку запчасти отличаются по составным характеристикам. Чтобы определить диаметр втулку, следует определить длину внутренней оси без зазоров. Средние показатели – от 1,5 мм до 5 мм.
Масса
Здесь все определяется конкретной моделью запчасти. Есть те, что весят несколько граммов, а есть те, чей вес составляет 5-6 килограммов.
В качестве примера рассмотрим ЦП-12. Она признана ключевым изолирующим элементом, который призван отделять закладные болты в особых рельсовых скреплениях КБ. Чтобы исключить какие-либо чрезвычайные ситуации, не допустить поломок и технических сбоев, в ее производстве используют морозоустойчивые полиамидные композиции. Что примечательно, общая масса составляет всего 0,028 кг. Однако требования по нагрузке — 8 тонн на сжатие.
Такие изолирующие запчасти находят применение в железнодорожных конструкциях путей. Они входят в составы скреплений, монтируются на железобетонные шпалы, выступают в качестве электрической изоляции, уберегающей закладные болты от лишних разрядов.
Материал изготовления
Как правило, используются, диэлектрическое сырье, в частности, полиамиды, которые устойчивы к морозам, экстремальному понижению температур. Однако сегодня можно обнаружить детали, выполненные из пластмассы.
Комплектация
Разбирается общая конструкция на составляющие буквально за минуту. Для этого потребуется только ключ для регулировки, а также шестигранники.
Тип изделия
Процесс производства деталей зависит от того, в какой сфере они будут применяться. Так, например, к изолирующим железнодорожным втулкам ТО220 проверочные тесты и экспертизы особенно строги. В соответствии с функциональной принадлежностью можно выделить следующие виды:
Переходные – обеспечивают монтаж малорежущих инструментов, дополненных коническими хвостиками.
Подшипниковые – с говорящим названием. Гарантируют эффективное валовое вращение вокруг оси.
Закрепительные – фиксируют внутренние кольца в подшипниках.
Резьбовые – снижают интенсивность трения.
Составные – нормализуют применение буровых инструментов и механизмов.
Скользящие – делят статичные и подвижные части механизированных установок.
Хотя данные элементы и могут казаться незначительным, без них невозможно корректное функционирование.
Втулки изолирующие текстолитовые: ГОСТ
Материалы для производства строго прописаны в международных стандартах. Как правило, изделия изготавливаются из легированных и нелегированных стальных сплавов. Данный процесс регламентирован, предполагает использование разных материалов и дополнительных элементов. Каких именно – зависит от функциональной принадлежности, уровня предполагаемых нагрузок, а также условий эксплуатации.
Схема
Всего существует две конструктивные разновидности, которые отличаются в зависимости от категории накладок. Так, они бывают:
всеобъемлющими, выполненными из металла;
клееболтовыми из двух голов;
из металлополимерных шарниров;
Наиболее популярными и распространенными считаются первые два типа. Третий и четвертый менее востребованы ввиду специфичности, хотя и являются современными, разработанными с учетом последних тенденций и инноваций. Далее разберем приведенные виды более подробно.
Всеобъемлющая накладка из металла характеризуются повышенной твердостью и износостойкостью, что позволяет крепить ее на весу. Блокирование электроразряда здесь выполняется промежуточными мембранами, боковыми втулками, а также полиэтиленовыми, текстолитовыми и фибровыми элементами. Что касается обязательных прокладок, то они обычно того же производителя, что и рельсовые профили, – их вставляют в специальные зазоры, обеспечивающие более надежное качество соединения.
Генеральным преимуществом подобной конструкции считается простота, которая и гарантирует надежность. Она включает в себя малое количество деталей и запчастей, имеющих защиту от истирания, следовательно, замены проводятся относительно редко.
Клееболтовые втулки применяются для фиксации рельсовых пролетов-уравнителей. Особое устройство делает возможным сразу нескольких накладочных разновидностей:
обычных двухголовых (имеющих 6 отверстий под посадочные места);
полнопрофильных специальных конфигураций (плотно облегающих пазухи).
Универсальность прослойки во всех случаях достигается за счет стеклоткани с эпоксидной пропиткой, наделенной свойствами диэлектрики. Если требуется альтернатива смоле, то связующим веществом может выступать раствор пластификаторов, призванных уменьшить уровень хрупкости и защитить от усадок. Что касается дополнительных наполнителей, в разумном процентном соотношении они только приветствуются. Так, например, кварцевая мука или асбестовые волокна оказываются полезными, поскольку помогают повысить свойства электроустойчивости и защиты от механических воздействий.
Конструкция и схема изделий востребована на приоритетных линиях – магистралях, главных ветках и схожих направлениях. Они помогают отказаться от организации уравнительных пролетов, однако обеспечивают дополнительную геометрическую прочность.
Область применения
На определенных участках дорожного полотна важно исключить любое прохождение электрического тока. Втулки для изолирующих фланцевых соединений – как раз тот элемент, что решает первостепенную задачу – изолирует стыки на дорогах для поездов, трамваев и электричек. Отдельного упоминания заслуживают его конструктивные и практические особенности, а также вопросы корректной установки и эксплуатации.
Однако, прежде чем приступать к разбору основного материала, требуется обратить внимание на следующий нюанс: точки металлоконструкций выступают местами скоплениями наибольшего напряжения, а нагрузки в них порой доходят до критических отметок. Данное обстоятельство и обуславливает риск появления всевозможных дефектов, поломок (как незначительных, так и очень серьезных). Перечисленные факторы и обуславливают важность надежных контактов – необходимо, чтобы они оказались максимально прочными. А в момент осуществления какого-то технического процесса не превратились в «слабое звено» и не явились причиной аварии. Ведь их генеральная миссия – обеспечивать рекордно долгую эксплуатацию колеи.
Отталкиваясь от приведенной выше информации, можно выделить несколько сфер назначения и использования изолирующих стыков. В частности, их применяют на таких объектах как:
стрелочные переводы в зоне центральных магистралей, которые работают на линиях, характеризующихся стабильно высокими скоростями;
области приема и отправки, где передвигаются получающие и передающие составы (объемы и количества здесь особенно велики);
светофоры всех разновидностей и категорий (даже проходные);
железнодорожные станции, отличающиеся малой грузонапряженностью, низкой степенью интенсивности трафика перемещения транспорта.
Перечисленные объекты довольно сложные, могут приводить к быстрому изнашиванию деталей. Именно поэтому ключевым становится вопрос, сколько сможет прослужить отдельно взятое крепление рельсовых полос. К сожалению, однозначный ответ дать невозможно, поскольку все зависит от целого спектра факторов, главными из которых становятся:
особенности сообщаемых поездами колес, вагончиков, телег.
Итоговое нагрузочное значение – важная вещь в определении степени деформации подвижных элементов всего состава.
Кроме того, нельзя списывать со счетов климатические и погодные условия. Они тоже играют свою роль, причем далеко не последнюю. Ну, и, разумеется, – уровень обслуживания колеи должен приниматься во внимание. Именно этот нюанс определяет конечные ресурсы стыковых узлов.
Что касается надежности отдельных крепежных элементов, то она является ключевым аспектом. Так, например, объемлющие накладки способны выдерживать не более 30-50 тонн, поскольку находятся под постоянным напряжением фибровых прослоек. Они относительно быстро выходят из строя, больше не могут корректно функционировать и требуют замены. Для сравнения: расчетная поломка полнопрофильных соединений запланирована аж через триста миллионов тонн. На практике же и вовсе выясняется, что свыше 90% пластин подлежат повторному использованию.
Заключение
Подводя итоги всему вышесказанному, можем резюмировать, что изоляционная втулка – ключевой элемент в системе закладных блоков, располагающийся в раздельных рельсовых скоплениях. Будучи выполненной из морозоустойчивых полиамидных соединений, она обеспечивает надежность и защищенность всей конструкции.
Как правило, такие изделия применяются при прокладывании железнодорожных путей. Они представляют собой части промежуточных скреплений на железобетонных шпалах, выполняют функцию электроизоляции – закладные болты изолируются от крепежных рельсовых узлов. Форма и вес всегда подгоняются под требования чертежа, в соответствии с которым и изготавливаются. Однако критерии ТУ также обязаны быть учтены – так, материал, задействованный в процессе производства, подходит под нормы разрушающих нагрузок. Минимальный показатель здесь – восемь тонн.
Что примечательно, большинство сырья, рекомендованного действующим ТУ, к сегодняшнему дню успело выйти из обихода – его исключили из списка разрешенных к применению. Именно поэтому важно обращать внимание на наличие сертификатов, подтверждающих качество и материал.
Помимо железнодорожных, выделяют и другие виды изделий. Например, те, что предназначаются для изоляции фланцевых соединений. Они призваны защищать блуждающие токи и установки безопасности, отделять фланцы. Как правило, в их производстве используются высокопрочные полиамидные соединения.
При необходимости те или иные виды изделий можно найти и приобрести на сайте нашей компании «ПромПутьСнабжение». В разделе «Продукция» представлены рельсы, стрелочные переводы, ЖД-крепеж, башмаки, колодки и многое другое.
Итак, изолирующие втулки – это специальные элементы, гарантирующие корректное функционирование полупроводников приборов. В большинстве случаев имеют большую мощность. Генеральная миссия – изоляционная – отделять приборы от корпуса радиаторов. Фиксируют электрические детали на проводящем шасси либо приборных панелях, исключают любые электроконтакты.
Что такое изолированный стык на ЖД-путях: конструкция, виды, устройство
На определенных участках полотна необходимо исключить прохождение электрического тока. И мы предлагаем взглянуть на тот элемент, который выполняет столь важную задачу, – изолированный стык на железной дороге. Рассмотрим его конструктивные и практические особенности, нюансы установки и эксплуатации, назначение и применение.
Обратите внимание, как раз в точках соединения металлоконструкций и возникают максимальные напряжения, так как нагрузки в них критические. Соответственно, велик риск появления дефекта или незначительного повреждения, постепенно перерастающего в поломку. Поэтому особенную важность приобретает надежность контакта – просто необходимо, чтобы он был максимально прочным, и каждая отдельно взятая накладка или крепежный элемент не становились «слабым звеном» – причиной аварий, – а наоборот, обеспечивали длительную эксплуатацию колеи.
Содержание статьи
- Что такое изолированный стык
- Область применения
- Конструкция изолирующих стыков рельсов
- Основные преимущества
- Принцип работы
- ГОСТы
- Применение разных вариантов на железных дорогах
Что такое изолированный стык
По своей сути это крепление двух последовательно уложенных рельсов, соединяющее соседние металлоконструкции в прочную и непрерывную нить и полностью блокирующее прохождение электричества между ними.
Выполняет следующие функции (как все, так и несколько или одну, зависит от участка использования):
Блокировка обратного тока и, соответственно, защита тех элементов ВСП, что должны не подвергаться его воздействию.
Логическое и функциональное отделение разных по назначению участков полотна (например, проводящих линий от непроводящих или цепей между собой).
Полная блокировка электросвязи разнополярных (разнофазовых) нитей.
Устанавливается как на стрелочных переводах, так и в точках расположения светофоров, причем любых, как входных или выходных, так и проходных или маневровых. Предполагает возможность сдвижки: до 2 м, если смотреть против хода транспорта, и до 10,5 – если направления совпадают. Если же осуществлять расчеты по отношению к оптическому устройству сигнализации, предусмотрен допуск до 2 м, причем в каждую из сторон.
Рассмотренное ранее назначение изолирующих стыков дает возможность использовать их на следующих объектах:
стрелочные переводы на основных магистралях, а также работающие на линиях со стабильно серьезными скоростями передвижения;
пункты приема-отправки, получающие и передающие объекты в больших количествах и объемах;
светофоры всех типов, в том числе и проходные с маневровыми;
станции с малой грузонапряженностью и/или незначительной интенсивностью перемещения транспорта (когда используются накладки из лигнофоли).
То, сколько прослужит отдельно взятое рельсовое соединение, определяют многие факторы, и главный из них – нагрузка, сообщаемая колесами поездов, тележек, вагонов. Ее конечная величина самым серьезным образом зависит от наличия и степени деформаций подвижных частей состава. Климатические условия эксплуатации тоже играют свою роль, и уровень обслуживания колеи нельзя сбрасывать со счетов, он также способен повлиять на конечный ресурс стыкового узла.
И, наконец, важна надежность отдельных элементов крепежа. Те же объемлющие накладки выдерживают только 30-50 млн т груза, потому что под постоянным напряжением их фибровые (полиэтиленовые) прослойки сравнительно быстро приходят в негодность. Тогда как расчетный выход из строя полнопрофильных соединений клееболтового типа ожидается только через 300 млн т. Если же их снять и провести сортировку, окажется, что около 90% их пластин можно еще использовать повторно.
Конструкция изолирующих стыков рельсов
Различается в зависимости от типа накладок, которые могут быть:
шарнирными (из металлополимера),
Наиболее распространены первые 2 варианта, тогда как третий с четвертым только находят популярность, так как являются специфическими, хоть и считаются инновационными. Предлагаем рассмотреть все востребованные сегодня типы.
Металлическая объемлющая накладка отличается жесткостью и прочностью, позволяющими устраивать крепление на весу. За блокировку тока отвечают как промежуточные мембраны, так и болтовые втулки, полиэтиленовые, текстолитовые или фибровые. Также обязательны прокладки – той же формы, что и рельсовые профили, – их нужно вставить в зазоры для обеспечения дополнительного качества соединения.
Ключевое достоинство такой конструкции – простота, обуславливающая надежность. Она состоит из малого количества элементов, каждый из которых имеет хоть какую-то защиту от истирания, а значит предполагается, что замена будет сравнительно редкой.
Клееболтовые изостыки на рельсах используются в точках уравнительных пролетов. Их устройство предполагает использование одного из двух видов накладок:
либо обычные двухголовые, у которых есть 6 отверстий под посадочные места, по обеим граням они простроганные;
либо полнопрофильные специальной конфигурации – такой, чтобы плотно облегала пазухи.
Универсальной прослойкой в каждом из случаев является стеклоткань, за счет эпоксидной пропитки обладающая диэлектрическими свойствами. Хотя, если нужно подобрать альтернативу смоле, в качестве связующего вещества допустимо взять состав с пластификаторами, уменьшающими уровень хрупкости и защищающими от усадок. Наполнители, в разумном процентном соотношении, только приветствуются: та же кварцевая (сланцевая) мука или волокна асбеста будут полезны, так как улучшат показатели стойкости к электротоку или механическим воздействиям.
Внимание, важно, чтобы выбранный клеевой состав эффективно сопротивлялся морозу, влаге и теплу, не разрушаясь под их губительным воздействием, это приоритетный показатель, но также нужно, чтобы он оставался доступным по стоимости. Это позволит сократить затраты на укладку больших объемов изоляции на длинной ЖД-линии. И просто необходимо учитывать момент ухудшения сопротивления нагрузкам под влиянием значительных перпендикулярных сил. Чтобы обеспечить достаточную надежность соединения, нужны стыковые болты. Данные элементы крепежа также дополнительно защитят от деформаций и растяжении при моральном старении или повреждении клея.
Накладки для пазух усиливают общую конструкцию, поэтому они применимы на грузонапряженных участках, там, где составы передвигаются на самых серьезных скоростях.
Крайне важно обеспечить плотность их прилегания сразу к обоим рельсам. Для этого нужно по-разному обжать стеклоткань (у нее 9-10 слоев, она 3-3,5 мм толщиной, потому ее вполне реально придавать сильнее или несколько слабее).
Болты предварительно покрываются клеевым составом по «нерабочей» длине, то есть от подголовника и до точки начала резьбы. Подкладки тоже, после чего размешаются в зазорах на торцах.
Конструкция изолирующего стыка с металлокомпозитными накладками востребована на приоритетных линиях – на магистралях, основных ветках и тому подобных направлениях. Почему? Потому что он ввариваются в плети напрямую, а значит не требуют организации уравнительных пролетов. Достаточная прочность и геометрическая точность соединения обеспечивается за счет крепления между половинками рельсы. Последние получили жаргонное название «близнецов», так как представляют собой две идентичные части 25- или 12,5-метрового профиля, разрезанного ровно посередине.
Собирается такой функциональный узел в 3 этапа:
1. Подготовка поверхностей накладок – их нужно очистить, обезжирить, отшлифовать – с последующей проверкой электрического сопротивления. Это же необходимо сделать и с каждым укладываемым рельсом. Проводить данную работу можно и на действующей линии, не перекрывая ветку, но только в перерывах между движением составов.
2. Размещение прокладок в зазорах с дальнейшим их обжатием (для этого используется сдвижка) и обезжириванием, а затем и просушкой на протяжении 10, а лучше 15 минут. Одновременно с этим следует подготовить связующий состав, отмерив необходимую его дозировку для каждой обрабатываемой поверхности.
3. Нанесение клея на контактные поверхности, разравнивание при помощи шпателя, укрепление грунтовкой (понадобится лишь тонкий ее слой).
После всего этого выполняется сама сборка, с сильным прижатием элементов друг к другу, затягиванием болтов и другими мерами. Транспорт по линии можно пускать практически сразу после выполнения вышеперечисленных работ. Сопротивляться продольному сдвигу полотно будет в достаточной степени – от 1000 или даже от 3000 кН (конкретная величина уже зависит от профиля планок-держателей.
Композитные накладки делают изостык на ЖД-пути стабильно надежным блокиратором электрической связи, причем между какими угодно видами рельс. Такую конструкцию создали именно для повышения механической прочности крепления (а также для удешевления его конечной стоимости). Поэтому и растет интенсивность их использоваться, благо они отвечают всем требованиям безопасности и технологичности, предъявляемым на магистралях. Ну и затраты на обслуживание полотен при их эксплуатации значительно сокращаются).
Стандартный комплект соединения состоит из таких элементов:
пластины из стеклопластика- 2 шт;
стопорные планки – 4 шт;
торцевой диэлектрик (толщиной 8 мм) – 1 шт;
Композит обладает следующими практическими свойствами:
сравнительно мало насыщается влагой;
не боится грибков, бактерий, микроорганизмов;
эффективно противостоит не только коррозии, но и действию кислот или щелочей, не собирает пятна от нефтепродуктов;
внушительный запас прочности, повышенные усталостные свойства.
Благодаря таким показателям устройство изолирующего стыка обладает следующими характеристиками:
ресурс безотказной эксплуатации – 3 года и более;
скорость передвижения транспорта (максимально возможная) – до 200 км/ч;
средняя пропускная способность (в течение всего срока использования) – до 500 млн т брутто груза;
воспринимаемая осевая нагрузка – до 270 кН;
уровень токозащиты – 100 кНм и выше;
рабочая температура – в диапазоне -60…+80 0С.
В целом обладает впечатляющей живучестью при достаточной технологичности, поэтому и находят все более широкое распространение.
Шарнирные металлополимерные накладки являются еще одной относительной новинкой сферы, набирающей популярность. Оснащенный ими изолирующий стык рельсов – это практически обязательных элемент на европейской железной дороге, эффективно предотвращающий изломы и деформации в точках болтовых отверстий. Его наличие позволяет перераспределить усилия таким образом, чтобы на разрыв приходилось лишь 30%, а на сжатие – оставшихся 70%. Благодаря этому крепеж не разъезжается под воздействием нагрузок.
Использование данных элементов позволяет в разы снизить случаи возникновения и развития дефектов шейки металлоконструкций. Это оборачивается значительным уменьшением числа отказов соединений, а значит и повышением срока службы полотна в целом. Необходимость в ремонте появляется реже, обслуживание упрощается – экономия налицо.
Шарнирные накладки обладают следующими полезными особенностями:
1. Повышенная жесткость в месте крепления – сердечник по-настоящему мощен, дает втрое меньше остаточных и упругих просадок (по сравнению с композитной пластиной). Поэтому он в 3-4 раза снижает нагрузку на концы рельс, настолько же уменьшая риск появления усталостных дефектов и/или изломов.
2. Оптимальное позиционирование в пазухах – позволяет эффективнее распределять монтажные напряжения. Именно за счет этого 70% нагрузок идет в горизонтальном (продольном) направлении, тогда как в вертикальном (поперечном и опасном) – лишь 30%. У клиновидных же соединителей 100% усилия направлено на разрыв.
3. Малая намагниченность сердечника – благодаря этому изолирующие стыки на ЖД практически не собирают металлическую стружку, отколовшиеся кусочки и других изношенные частицы. Их зазоры остаются чистыми, не увеличиваясь со временем.
4. Предусмотрено ресурсосбережение – накладки вполне реально повторно использовать даже после демонтажа вследствие износа диэлектрического слоя. Достаточно провести замену полимера на внутренней стороне, и элемент уже снова готов к эксплуатации.
5. Установка максимально проста – за счет продуманной геометрии и минимального количества деталей; сборку можно выполнить действительно быстро и без каких-либо ошибок, даже при отсутствии предварительного опыта.
Основные преимущества
Конечно, разные виды изолированных стыков хороши по-своему – у каждого есть свои достоинства, – но какие-то общие плюсы можно выделить, и это:
небольшая масса – даже самые габаритные из них легче 8 кг, в среднем же они 3-4 кг;
стойкость к хрупким изломам, образованию трещин, перепадам температур (в том числе и к резкому потеплению/похолоданию);
простота конструкции – повышающая надежность и сокращающая номенклатуру необходимых элементов;
отличная адаптированность к использованию в условиях российского климата.
Принцип работы
Участок полотна, на котором нужно исключить прохождение тока, отделяется от предыдущего и последующего при помощи изоляционных стыков. Они обладают прокладкой из диэлектрика, плотно прилегающей к концу каждого из пары соседних рельсов. Подразумевается, что она в точности повторяет форму двутавровых балок, но при этом остается тонкой, и эффективно сопротивляется истиранию и износу.
Наиболее подходящий материал для ее изготовления – хлопковая фибра (только волокно должно быть химически обработанным, чтобы оно не впитывало влагу и хорошо противостояло силовому воздействию колес подвижных составов). Размер может быть практически любым, основное требование предъявляется к толщине – подходит или 3,2 или 4,8 мм. Такие параметры позволяют обеспечить прочность и податливость одновременно.
ГОСТы
Главным документом, регламентирующим производство стыков изолирующих железнодорожных рельсов, является межгосударственный стандарт 32695-2014. В свою очередь, он опирается на положения следующих ГОСТов:
8.050-71 – определяющий единство измерений;
8.051-81 – дающий представление о нормах погрешностей;
427-75 – предъявляющий технические требования к линейкам;
23706-93 – обуславливающий использование омметров.
Применение разных вариантов на железных дорогах
с металлическими накладками – на участках сравнительно небольшой грузонапряженности;
с клееболтовыми – в уравнительных пролетах и на светофорах;
с композитными и металлополимерными – на приемоотправочных пунктах и основных магистралях.
Мы всесторонне рассмотрели изолирующий стык: определение дали, по устройству каждого вида прошлись с максимальной подробностью. Теперь у вас есть полная информация, чтобы решить, какой из них выбрать, но элементы для монтажа любого из них вы найдете в каталоге компании «ПромПутьСнабжение».
Виды изолирующих стыков рельс на ЖД путях: конструкция, типы, назначение
Если на одних участках колеи нужно обеспечить пропуск электрического тока между рельсами, то на других его, наоборот, необходимо полностью исключить. Предлагаем взглянуть на те элементы верхнего строения пути, с помощью которых можно это осуществить. Подробно рассмотрим изолирующий стык: определение, назначение, конструкцию, случаи применения, особенности его работы. В результате вы будете знать, на каком их варианте остановиться, как устанавливать и когда использовать.
Сразу отметим, что именно места скрепления являются самыми напряженными точками полотна. Они воспринимают наибольшие нагрузки и, в случае поломки, дефекта или недостаточного качества, создают существенное сопротивление движению транспорта – на их долю приходится до 7% от общих помех. Поэтому крайне важно, чтобы соединение элементов ВСП было надежным. Данный момент нужно в обязательном порядке учитывать при выборе накладок, болтов и других сборочных деталей, а также при их монтаже (который должен быть проведен в несколько этапов, с тщательным выдерживанием времени) и последующей эксплуатации.
Что такое изолирующие стыки рельсов
Функционально это места скрепления двух металлоконструкций в одну нить, используемые для прекращения (блокировки) электрической связи между соседними элементами ВСП. В зависимости от точки установки, могут выполнять одну или несколько из следующих функций:
Отделение участков полотна с цепями от зон колеи, не оборудованных ими, или проводящих линий друг от друга.
Предотвращение хода обратного тока к тем направляющим ВСП, которые в принципе не должны его принимать.
Исключение электросвязи между разнофазовыми (разнополярными) нитями.
Места их монтажа – не только стрелочные переводы, но и створы светофоров: входных/выходных, маневровых, проходных. При этом допустима их сдвижка – на расстояние до 10,5 м, если смотреть по направлению езды транспорта, и до 2 м – против. Если же считать относительно самого оптического устройства-сигнализатора, величина максимального допуска составляет 2 м в обе стороны.
Особенности работы изолирующих стыков на ЖД
Соединение по-настоящему прочное (а значит и эффективное) только тогда, когда прокладка хорошо приспособлена к стандартным формам контактирующих элементов, достаточно тонкая, но при этом обладает высокой сопротивляемостью истиранию. Для этого она должна быть изготовлена из подходящего материала.
Актуальным вариантом в общем случае является фибра, сделанная из химически обработанного хлопкового волокна. Ее можно выполнить в любом виде и размере, главное, чтобы в толщину она была либо 3,2, либо 4,8 мм. Тогда она будет достаточно прочной, сохраняя удобную податливость, сможет годами сопротивляться впитыванию влаги, не вбирая в себя осадки, и противостоять ударным нагрузкам от колес проезжающего транспорта.
Если придать точную форму и правильно закрепить, срок службы прокладки-изолятора превышает 5 лет, и даже после этого времени она остается пригодной для последующего использования. Эксплуатационный ресурс также можно существенно продлить, если тщательно провести сборку и соблюсти следующие меры:
выровнять концы примыкающих к фибре металлоконструкций и обрезать их под углом в 90 0;
удалить ржавчину, пыль, другие загрязнения со всех контактных поверхностей, прежде чем выполнять соединение;
покрыть место скрепления именно чистой смазкой;
выдержать подходящий зазор и расположить прокладку строго на одном уровне (не выше и не ниже) с соседними двутавровыми направляющими;
тщательно затягивать болты (если они вообще актуальны).
Конструкция изолирующего стыка
Может быть с одним из нескольких видов накладок:
с металлическими объемлющими;
с двухголовыми – для клееболтового соединения;
с металлополимерными шарнирными.
Первые два варианта являются традиционно распространенными, третий и четвертый – более инновационными и специфическими, но их популярность растет. Рассмотрим каждый из них по порядку.
Металлическая объемлющая накладка достаточно прочная и жесткая, чтобы крепление можно было осуществлять даже на весу. При этом блокировка тока обеспечивается не только промежуточными мембранами, но и болтовыми втулками, выполненными из полиэтилена, фибры, текстолита. Кроме того, в зазоры в обязательном порядке вставляют прокладки, по форме повторяющие профили соседних двутавровых балок.
Основное ее преимущество – простота, на практике оборачивающаяся надежностью. Элементов слишком мало, и почти все из них защищены от истирания, а это ключевая предпосылка к долгому сроку службы и сравнительно редкой замене.
Клееболтовые изолированные стыки на железной дороге устанавливаются в уравнительных пролетах. Для их обустройства применяется 2 варианта накладок:
стандартные двухголовые с 6 отверстиями, простроганные по обеим граням;
специальные полнопрофильные, плотно облегающие пазуху.
В роли прослойки с диэлектрическими свойствами выступает стеклоткань с эпоксидной пропиткой. Да, связующий состав обычно на основе смол, но в принципе возможны разные варианты. Зачастую в нем же содержатся пластификаторы, понижающие хрупкость и предотвращающие усадки. Определенная процентная доля наполнителей тоже присутствует, и это волокна асбеста, сланцевая и кварцевая мука или другие вещества, способные повысить устойчивость к механическим повреждениям или действию тока.
Клей должен не только эффективно противостоять разрушительному влиянию влаги, мороза или тепла, но и быть достаточно дешевым. И нужно учитывать, что даже при хорошей продольной прочности на растяжение, на уровне 25-35 МПа, он будет хуже сопротивляться перпендикулярным силам. Поэтому для надежности скрепления рельсовой нити стоит использовать и стыковые болты, тем более что они будут дополнительной защитой от расстройства и деформаций в случае повреждения или старения связующего вещества.
Облегающие пазуху накладки нужны для усиления конструкции и актуальны там, где полотно постоянно или часто испытывает значительные нагрузки, то есть на грузонапряженных линиях. Важно, чтобы данные элементы плотно прилегали к обеим соседним двутавровым балкам. На конкретной монтажной точке это обеспечивается разным обжатием стеклоткани, которая 3-3,5 мм в толщину и 9-10-слойная, а значит предполагает возможность воздействия чуть посильнее или послабее. Обклеить болты нужно и от начала резьбы до подголовника. В торцевых зазорах следует разместить 4-6-милиметровые прокладки с диэлектрическими свойствами, по форме повторяющие профиль металлоконструкций, предварительно покрытые клеем.
Для пассажирских линий, транспортных магистралей и других приоритетных направлений актуальны высокопрочные типы изолирующих стыков с накладками из металлокомпозитного материала, ввариваемыми непосредственно в плети (лишними при этом становятся уравнительные пролеты). Чтобы обеспечить геометрическую точность и прочность скрепления, соединение выполняют между «близнецами», то есть половинами ровно разрезанной 12,5- или 25-метровой двутавровой балки.
Сборка осуществляется в три шага:
Поверхности накладок подготавливаются – очищаются, обезжириваются, шлифуются, – затем проверяется электрическое сопротивление каждой из них. Далее ту же процедуру проходят и укладываемые на шпалу направляющие колеи. Монтажные работы проводятся без закрытия ЖД-колеи, на действующей линии, но строго во время перерыва в движении транспорта (который длится 2,5 часа).
Прокладки размещаются в зазорах и обжимаются при помощи сдвижки. После, наступает очередь обезжиривания накладок и склеиваемых поверхностей с последующей просушкой на протяжении 10-15 минут. Параллельно рекомендуется готовить клеевый состав и фасовать его в свою тару для каждой стороны соединения.
Связующее вещество наносится на все контактные плоскости и разравнивается шпателем, а затем укрепляется тонким слоем грунтовки. И, наконец, осуществляется непосредственно сборка: все элементы прижимаются друг к другу, затягиваются болты и так далее.
Практически сразу по завершении всех работ можно снова пускать поезда, так как клей обеспечит достаточное сопротивление продольному сдвигу – от 1000 кН при двухголовых планках-держателях и от 3000 кН – при полнопрофильных.
Назначение изолирующего стыка с композитными накладками – в предотвращении электрической связи скрепления с любым из видов рельсов. Он был придуман в стремлении к повышению надежности и экономичности соединения. Внедрение его происходит все активнее, так как он соответствует всем требованиям, предъявляемым к технологичности и безопасности эксплуатации магистральных полотен, а также минимизирует расходы на обслуживание ЖД-линий.
Стандартная комплектация в данном случае включает в себя:
стеклопластиковые пластины – 2 шт;
Полезные свойства накладок из композитного материала:
низкие показатели влагонасыщения;
впечатляющая стойкость к коррозии, щелочам, кислотам, загрязнению маслами или нефтепродуктами;
неподверженность грибку и многим бактериям;
высокие усталостные свойства;
большой запас прочности.
На практике назначение и характеристики изолирующего стыка позволяют обеспечить:
ресурс, покрываемый гарантией, – до 3 лет;
пропускную способность (в среднем) – до 500 000 000 т брутто груза за весь срок эксплуатации;
максимально поддерживаемую скорость перемещения подвижного состава – до 200 км/ч;
осевую нагрузку от транспорта – до 270 кН;
рабочий диапазон температур – от -60 до +80 градусов Цельсия;
качество защиты от тока – от 100 кНм.
С точки зрения эксплуатационной технологичности и живучести, обладают следующими преимуществами:
малая масса – достигает 8 кг максимум, но чаще на уровне 3-4 кг;
нет склонности к образованию трещин;
помогают сократить номенклатуру используемых деталей;
хрупкий излом не наблюдается, даже при резкой смене температурных режимов;
легко устанавливаются при каком угодно климате.
Свою долю популярности продолжают завоевывать стыки изолирующие железнодорожных рельсов с шарнирными металлополимерными накладками. Они все активнее используются на европейских ЖД-линиях с целью предотвращения излома двутавровых балок в местах болтовых отверстий. После их установки только 30% усилия приходится на разрыв, тогда как 70% – на сжатие, и в результате соединение не распирает.
Практика показывает, что с их применением выход металлоконструкций из строя в связи с дефектами шейки снижается в разы. Соответственно, уменьшается и количество отказов элементов ВСП и существенно повышается общий ресурс колеи, что сопровождается значительной экономией на ремонте и обслуживании.
Для достижения столь полезных свойств шарнирной накладки были продуманы, опробованы и внедрены следующие технологические решения:
В точке крепления повышена жесткость – центром конструкции стал мощный сердечник из прочного металла. Благодаря ему упругих и остаточных просадок в 3-4 раза меньше, чем в случаях с использованием композитных пластин. Пропорционально снижается и нагрузка на торцы и концы двутавровых балок, а значит и риск излома, и вероятность появления и развития усталостных дефектов.
Монтажные напряжения перераспределяются эффективнее – расположение в пазухе практически оптимальное, в результате чего значительная доля усилий (уже упомянутые 70%) направляется по горизонтали, что только способствует качеству крепежа, а по вертикали поступает меньшая часть (30%). Для сравнения: напряжение в клиновидной накладке идет на разрыв на все 100%.
Намагниченность снижена – устройство изолирующего стыка с металлическим сердечником позволяет шунтировать поле в точке соединения, что оборачивается существенным снижением налипания изношенных частиц на поверхности зазора. И уже это, в свою очередь, ведет к повышению эксплуатационного ресурса всей цепи.
Реализованы методы ресурсосбережения – внутреннюю часть накладки можно использовать неоднократно, даже после того, как диэлектрический слой был изношен сверх нормы: в этом случае достаточно лишь полностью заменить полимер.
Монтаж упрощен – геометрия выверена, количество деталей снижено до минимума, поэтому сборка выполняется быстро и с установкой не должно быть никаких проблем.
Применение различных видов изолирующих стыков на железной дороге
В зависимости от варианта исполнения, объектами для их использования становятся:
светофоры – маневровые, проходные, входные/выходные;
стрелочные переводы для магистралей и для высоких скоростей;
приемоотправочные пункты с большим объемом перемещения различных объектов;
станции с незначительной грузонапряженностью и/или малой интенсивностью движения поездов (если накладки лигнофолевые).
Сроки службы отдельно взятого скрепления зависят от целого ряда факторов, ключевой из которых – нагрузка от колес локомотивов, вагонов, тележек, сильно зависящая от общего состояния (отсутствия деформаций) ходовой части транспорта. Но также существенное влияние оказывают климат на участке эксплуатации. Со счетов нельзя сбрасывать и качество обслуживания полотна.
Внимание, необходимо соотносить долговечность и степень разрушения. Например, запас прочности сварного соединения в 4 раза выше, чем болтового, но и повреждения при разрушительном воздействии у него обычно гораздо более опасные.
Свою роль играет и надежность отдельно взятых элементов. Так, изолирующие стыки светофоров, оснащенные объемлющими накладками, необходимо менять уже после наработки 30-50 миллионов тонн груза, а все из-за того, что фибра (или полиэтилен) деформируется под воздействием постоянных нагрузок. Для сравнения: ресурс клееболтовых полнопрофильных скреплений достигает уже 300 млн.т. При этом их можно демонтировать и отсортировать даже после выхода рельс из строя, и обнаружится, что примерно 90% пластин будут еще пригодны для дальнейшей, повторной эксплуатации.
Что выбрать для блокировки электрической связи элементов ВСП вашей ЖД-линии? Обращайтесь, рассмотрим ваш случай индивидуально. Мы уже рассказали, какими бывают изолирующие стыки рельсов, назначение, конфигурацию и преимущества различных их вариантов тоже выяснили, но с удовольствием поможем определиться в конкретной ситуации. Кроме того, у нас, в компании «ПромПутьСнабжение» вы сможете выгодно заказать шпалы, металлоконструкции, крепеж – все для обустройства полотна.
Читайте также: