Как прикрепляют рельсы к шпалам, виды скреплений?

Рельсовое скрепление - конструкция, соединяющая рельсы между собой или прикрепляющая их к подрельсовому основанию. Рельсовые скрепления подразделяются на стыковые, служащие для соединения рельсов между собой вдоль нути, и промежуточные - для прикрепления рельсов к опорам (шпалам, рамам, плитам и т. д.). Стыковые скрепления выполняются в виде плоских накладок, соединяющих рельсы при помощи болтов. В начале 20 в. от ранее применявшихся четырехдырных плоских накладок перешли к шестидырным фартучным накладкам, у которых подошва рельса перекрывается горизонтальной полкой, переходящей в вертикальный "фартук". В месте прикрепления рельсов к стыковым шпалам для размещения подкладок и костылей (против второго и пятого болтовых отверстий) в полке и фартуке сделаны вырезы. При увеличении нагрузок и скоростей в этом ослабленном сечении возникали косые изломы. С 1947 г. на отечественных железных дорогах осуществлялся переход на двухголовые накладки с четырьмя болтовыми отверстиями для рельсов Р75 и Р65 и шестью для рельсов Р50. Масса четырехдырных накладок для рельсов Р50 - 18.77 кг, для рельсов Р65 и Р75 0 23.48 кг, а шестидырных для рельсов Р50 - 18.77 кг, для рельсов Р65 и Р75 - 29.5 кг. В уравнительных пролетах бесстыкового пути применяются накладки с шестью отверстиями. Отверстия в накладках сделаны поочередно овальной и круглой формы. верхняя и нахняя головки накладок имеют скос, выполненный под тем же углом, как и нижняя грань головки и верхняя грань подошвы рельса. Поэтому при затягивании стыковых болтов обеспечивается устойчивость рельсового стыки. Стыковые болты диаметром 27 мм для рельсов Р65 и Р75 и 24 мм для рельсов Р50 имеют круглую головку и овальный подголовок. Такой подголовок входит в овальное отверстие накладки, благодаря чему болт при завинчивании гайки не проворачивается. Разрезные шайбы, надеваемые на болт под гайку, обеспечивают упругое восприятие сил до 12 кН.Для изолирующих стыков на линиях, оборудованных автоматической блокировкой, применялись первоначально деревянные накладки, позже лигнофолиевые, а с 50-х гг. - металлические. Между металлической накладкой и рельсом помещается полиэтиленовая прокладка, на болты надеваются полиэтиленовые втулки. Торцы рельсов также разделены изолирующей прокладкой. В конструкции изолирующего стыка могут применяться и объемлющие накладки, охватывающие рельсы со стороны нижней плоскости подошвы. С 1969 г. широко применяют клееболтовые электроизолирующие стыки, в которых двухголовые накладки уменьшены по высоте с обеих сторон на 3 мм. Образующиеся между накладкой и рельсом люфт заполняется стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем с добавлением отвердителя. При использовании накладок с шестью болтовыми отверстиями и затяжкой болтов до 150 - 170 кН такой стык упруго воспринимает продольные силы до 1500 кН, а при применении объемлющих накладок - до 3000 кН.Промежуточные скрепления могут быть раздельными (тип Д2 и Д4 для деревянных и тип КБ для железобетонных шпал), нераздельными (костыльные с подкладками, имеющими три костыльных отверстия, для деревянных шпал и тип ЖБ для железобетонных шпал) и смешанными (тип ДО - костыльные с кодпладками, имеющими пять костыльных отверстий, для деревянных шпал).Наиболее распространенной конструкцией промежуточного рельсового скрепления на пути с деревянными шпалами является костыльное скрепление (тип ДО). В этой конструкции применяются клинчатые двухребордчатые подкладки с пятью костыльными отверстиями, три для постановки костылей у подошвы рельса (из них два - с внутренней стороны) и два - для обшивочных костылей, для удобства расшивки которых на подкладке предусмотрены бортики. Для предохранения от прорезания древисины шпал подкладки имеют закругленные по концам нижние грани и укладываются на прокладки из полимерных материалов (гамбелита или резины). Костыли имеют длину 165 мм, поперечной сечение 16 х 16 мм, овальную головку; пучинные костыли выпускаются длиной 205, 230, 255, 280 мм. Для более стабильного прижатия рельсов к подкладкам и шпалам могут применяться термически обработанные изогнутые костыли, обладающие пружинящими свойствами. В раздельных промежуточных скреплениях (тип Д2 и Д4) подкладк прикрепляется к шпале шурупами, а рельс к шпале клеммами и клеммными болтами.Костылевыдергиватель - путевой инструмент для удаления костылей из деревянных шпал и брусьев при ремонте и текущем содержинаа жд пути. Костылевыдергиватель применяется главным образом при разборке старогодных звеньев, а также при смене негодных рельсов, шпал, переводных и мостовых брусьев, перешивке пути. До конца 50-х гг. использовались ручные костылевыдергиватели и пневматические костыледеры, перемещаемые на 4-колесных тележках вручную. Костылевыдергиватели имели бензиновые двигатели, масса таких костылевыдергивателей 45 кг. В 60-е гг. началось применение электрогидравлических костылевыдергивателей, которые представляют собой компактные агрегаты с электрическим приводом плунжерного насоса, нагнетающего масло в гидроцилиндр, связанный кинематически с клещевыми захватами. При возвратно-поступательном движении плунжера поршни гидроцилиндра вместе с корпусом перемещаются вверх, выдергивая костыль, головка которого находится в клещевом захвате. Мощность электродвигателя костылевыдергивателя 0.4 кВт, масса костылевыдерживателя 24 кг, время выдергивания одного костыля - 5с.Костылезабивщик - путевой инструмент для забивки костылей в деревянные шпалы и брусья рельсо-шпальной решетки жд пути. Костылезабивщик применяется при сборке звеньев путевой решетки, а также при строительстве, ремонте и текущем содержании пути.Скрепления этих типов имеют много деталей, большую металлоемкость, но позволяют укладывать бесстыковой путь на деревянных шпалах и производить выправку пути установкой дополнительных подрельсовых прокладок между подошвой рельса и подкладкой.Промежуточные рельсовые скрепления для пути на железо-бетонных шпалах применяются двых основных типов: подкладочные типа КБ с жесткой клеммой и бесподкладочные типа ЖБ с пружинной клеммой. В скреплении КБ подкладка, имеющая две реборды, крепится к шпале двумя закладными болтами, которые вставляются в шпальные отверстия и после поворота на 90 градусов упираются плечиками в закладную шайбу. Под гайкой и шайбой закладного болта устанавливают текстолитовую втулку, обеспечивающую электрическую изоляцию болта от подкладки. Под подкладку укладывается изоляционная резиновая рифленая прокладка, позволяющая также снизить жесткость конструкции. Обычно резиновая прокладка имеет толщину 7 мм, в шпале с углублением для подрельсовой площадки - 14 мм. В отверстия реборд в виде ласточкиного хвоста вставляют клеммные болты, закрепляющие клеммы. Опираясь одной лапкой в подкладку, а другой - в подошку рельса, клеммы фиксируют рельс на подкладке. Для уменьшения жесткости и большей стабильности прижатия подошвы рельса к шпале под гайку клеммного болта укладывают двухвитковую шайбу, а под подошву рельса - прокладки. Положение рельса можно регулировать по высоте до 14 мм укладкой дополнительных прокладок из полиэтилена. Установка пружинной прутковой клеммы типа "Краб" позволяет дополнительно снизить жесткость конструкции.Скрепление ЖБ имеет два закладных болта, которые прижимают пружинные клеммы к шпале и подошве рельса. У пластинчатой клеммы нижняя ветвь доходит до кромки подошвы, а верхняя прижимает подошву рельса к шпале. Изоляция закладного болта аналогична изоляции скрепления КБ. Рельс от шпалы изолируется постановкой резиновой прокладки, служащей одновременно амортизатором. Пружинящие свойства клеммы обеспечивают стабильное прижатие подошвы рельса к прокладке и шпале. Скрепление ЖБ не позволяет регулировать рельсы по высоте и имеет недостаточное сопротивление горизонтальным боковым силам в крутых кривых. Основные недостатки скреплений КБ - высокую жесткость и сногодетальность - позволяют устранить скрепления типа БП, в которых закладной болт выполняет функции и клеммного болта, а клеммы - пружинные, пластинчатые или прутковые. При этом сохраняется возможность регулировки положения рельса по высоте. Скрепление БП является универсальным, поскольку при заглублении подрельсовой площадки на 25 мм оно может импользоваться и без подкладки, но с упругими прокладками и клеммами. Бесподкладочные скрепления типа ЖБР отличаются повышенной надежностью по сравнению со скреплением типа ЖБ. Так же, как скрепление БП, имеет заглубленную подрельсовую площадку и пружинную клемму, в которой подошва рельса перекрывается ее верхней и нижней ветвями.