Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ НА ЖЕСТКОЙ ПОПЕРЕЧИНЕ

Изобретение относится к области электрификации железных дорог, в частности к устройствам для подвески несущего троса и проводов контактной сети на жестких поперечинах.

Жесткие поперечины применяют в качестве поддерживающих конструкций при перекрытии нескольких путей и устанавливают на опоры высотой до 10 м. Жесткая поперечина представляет собой пространственную металлическую ферму (ригель) с параллельными поясами и раскосой решеткой (см. Марков А.С. Контактные сети. - M.: 1991, с. 55). Несущий трос подвешивается непосредственно на жесткой поперечине на треугольном подвесе, который представляет собой штангу из круглой стали с ушками, изогнутыми во взаимно перпендикулярных плоскостях. С помощью ушек штанга крепится к скобам, закрепленным на нижнем поясе поперечин, крюковыми болтами. К несущему тросу при помощи струн подвешиваются контактные провода.

Известен узел крепления контактной подвески на консольных стойках (см. Марков А.С. Контактные сети. - M.: 1991, с. 56), являющийся по числу существенных признаков наиболее близким к заявляемому решению. В известном узле крепления стойки выполнены в виде сварных ферм из двух швеллеров, соединенных планками, и закреплены на поперечине с помощью крюковых болтов. Стойка имеет выдвижные части, изготавливаемые из швеллеров и служащие для крепления фиксатора для контактных проводов, и снабжена консолью с несущим тросом, а контактный провод закреплен на стойке с помощью фиксатора.

Крепление контактной подвески - несущего троса на консоли, а контактного провода с помощью фиксатора с использованием стойки описанной конструкции приводит к тому, что стойка не воспринимает вертикальные нагрузки от веса несущего троса и контактных проводов, а несет только боковые нагрузки от контактных проводов при выполнении "зигзага" проводов и при отводе их от оси пути на анкеруемых участках. В итоге вся нагрузка от веса контактной подвески воспринимается непосредственно жесткой поперечиной.

Известные конструкции крепления контактной подвески на жесткой поперечине не обеспечивают синхронного изменения длины несущего троса и контактных проводов при изменении температуры окружающего воздуха. В связи с чем изменяется высота подвески контактных проводов относительно головок рельсов.

В процессе эксплуатации контактных подвесок на стойку действуют следующие нагрузки:
- вертикальные - от веса несущего троса и контактных проводов;
- горизонтальные, возникающие при отклонении несущих тросов контактных проводов от оси железнодорожного полотна. Особенно велики эти нагрузки на анкеруемых участках, где отклонение несущего троса и контактного провода от оси полотна может доходить до 6 градусов;
- ветровые нагрузки и нагрузки от обледенения, изгибающие моменты, в связи с приложением вышеназванных нагрузок на конце консоли.

Поскольку стойки крепятся к жесткой поперечине крюковыми болтами, все указанные силы и моменты должны восприниматься поперечиной, которая не рассчитана на такие сосредоточенные нагрузки. Это ведет к потере несущей способности жесткой поперечины и, как показал опыт эксплуатации таких узлов крепления контактных подвесок, ее разрушению.

На прямых участках железнодорожного полотна к жесткой поперечине крепят одну стойку, на консоли которой (в этом случае называемой промежуточной) крепится один несущий трос, а на струнах и фиксаторе - один или два (для современных скоростных магистралей два) контактных провода. На анкеруемых участках к жесткой поперечине крепят две стойки с двумя консолями (в этом случае называемыми переходными). Одна из стоек предназначена для подвески несущего троса и контактного провода (проводов), идущих по оси железнодорожного полотна, другая - для несущего троса и контактного провода (проводов), идущих на анкерную опору. Во втором случае нагрузки на жесткую поперечину значительно возрастают.

При проектировании контактных сетей современных скоростных железных дорог закладываются жесткие требования к точности по высоте подвески контактных проводов. Поэтому известные узлы крепления контактной подвески на жесткой поперечине не удовлетворяют современным требованиям.

Указанную проблему можно решить путем использования консолей для крепления на жесткой поперечине как несущего троса, так и контактных проводов. Такая конструкция позволит обеспечить постоянство высоты подвески, однако при этом значительно возрастают усилия на жесткую поперечину, выполненную из угольников, которые деформируются под действием сосредоточенных нагрузок, что ведет к потере несущей способности жесткой поперечины.

Задачей изобретения является создание узла крепления контактной подвески на консолях (как переходных, так и промежуточных) на жесткой поперечине, обеспечивающего равномерную передачу нагрузок от несущего троса и контактных проводов на жесткую поперечину.

Технический результат достигается тем, что в узле крепления контактной подвески на жесткой поперечине, включающем стойку с элементами крепления ее на жесткой поперечине и консоль, несущий трос и контактные провода контактной подвески установлены на консолях, а стойка выполнена в виде одной или двух вертикальных балок, жестко связанных с упорным элементом, закрепленным на дополнительном элементе жесткости нижнего пояса поперечины, и опорным элементом, закрепленным на дополнительном элементе жесткости верхнего пояса поперечины, при этом стойка снабжена одним или двумя подкосами, связывающими ее с нижним поясом поперечины. Предпочтительное выполнение элементов жесткости на поясах поперечины в виде рам, а упорного и опорного элементов в виде балок.

Вертикальные балки снабжены элементами крепления консолей, которые могут быть выполнены в виде упоров.

Сущность изобретения состоит в том, что на жесткой поперечине на консолях закреплены как несущие тросы, так и контактные провода. Конструкция узла крепления консолей на жесткой поперечине, согласно изобретению, обеспечивает передачу нагрузок от консолей с несущим тросом и консолей с контактными проводами на боковые стенки рам (жестких элементов) на поясах жесткой поперечины, которые в свою очередь, передают нагрузку на жесткую поперечину по всей длине рам и таким образом разгружают жесткую поперечину от сосредоточенных нагрузок.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен общий вид узла крепления контактной подвески на жесткой поперечине на переходных консолях, на фиг.2 представлен общий вид узла крепления контактной подвески на жесткой поперечине на промежуточной консоли. На фиг.1 и 2 контактных провода два, что соответствует требованиям к проектам современных скоростных железных дорог.

При креплении контактной подвески на переходных консолях узел крепления содержит вертикальные балки 1, элемент жесткости на верхнем поясе жесткой поперечины в виде рамы 2, элемент жесткости в виде рамы 3, устанавливаемой на нижний пояс жесткой поперечины, выполненные из профильного проката, подкосы 4, нижнюю балку 5, соединяющую внизу вертикальные балки 1, опорный элемент 6, устанавливаемый на верхнюю раму 2 и выполненный в виде балок, упорный элемент 7, устанавливаемый на нижнюю раму 3 и выполненный в виде балок, упоры 8, на которые устанавливаются переходные консоли 9 и 10 для несущих тросов и контактных проводов. Нижняя балка 5, жестко закрепленная на вертикальных балках 1, соединена с нижней рамой 3 подкосами 4, выполненными из труб.

При креплении контактной подвески на промежуточной консоли узел крепления содержит вертикальную балку 1, элемент жесткости на верхнем поясе жесткой поперечины в виде рамы 2, элемент жесткости в виде рамы 3, устанавливаемой на нижний пояс жесткой поперечины, выполненные из профильного проката, подкос 4, соединяющий вертикальную балку 1 и нижний пояс поперечины, опорный элемент 6, устанавливаемый на верхнюю раму 2 и выполненный в виде балок, упорный элемент 7, устанавливаемый на нижнюю раму 3 и выполненный в виде балок, упоры 8, на которые устанавливается промежуточная консоль 9 для крепления несущего троса и контактных проводов.

В обоих случаях нижняя рама 3 имеет боковые стенки, к которым жестко крепятся концы подкосов 4, например, с помощью угольника, приваренного поперек рамы. Таким же образом с помощью угольника, приваренного поперек рамы, крепятся вертикальные балки 1.

Верхняя 2 и нижняя 3 рамы и подкосы вертикальных балок жестко крепятся к жесткой поперечине, например с помощью болт-скоб 11.

В заявляемом изобретении для распределения указанных выше сосредоточенных нагрузок по длине поперечины применены рамы стоек (верхняя 2 и нижняя 3). Продольные уголки рам 2 и 3 стоек, которые крепятся к продольным уголкам поперечины, равномерно передают нагрузки по всей длине рам, не деформируя продольные уголки поперечины.

При установке подкосов 4 нагрузки в узле крепления вертикальных стоек значительно уменьшаются.

Реализация заявляемого изобретения позволяет исключить повреждение поперечины при установке консольных стоек и дает возможность применять компенсированную подвеску несущего троса и контактных проводов.

Заявляемое устройство успешно прошло испытания и рекомендовано к серийному производству и с 2001 года устанавливается на жестких поперечинах электрифицированных железных дорог МПС РФ.