Для чего нужны болтовые отверстия в рельсе
Технология сверления и резки рельс
Опубликовано 17.05.2020 · Обновлено 17.12.2021
В статье «Инструмент монтера пути» были рассмотрены популярные станки. Работа с ними требует навыков и опыта, а при неправильной эксплуатации, рельсу можно испортить.
На Рис.1 показаны два типа рельсосверлильных станков: бензиновый и электрический. Станок 1024В редко встречается у путейцев, но принцип его работы в том, что монтер, при помощи съемной рукоятки, постепенно прокручивает за часовой стрелкой корпус с вращающимся сверлом, прижимая его к рельсе.
Рукоятка оснащена «трещоткой» и срабатывает только против часовой стрелки. Но у 1024В существует недостаток — когда нижняя станина повреждена, она не позволяет просверлить ровно и отверстия уходят в сторону.
Виды сверл (Рис.2):
Бензиновый рельсосверлиный станок самопадающий и в него устанавливаются сверла со сменными насадками. Для сверления отверстий диаметром 22 мм со станком 1024В требуется съемный конусный хвостовик.
Для рельсорезных станков используют круг или полотно. РМ5ГМ не только тяжелый, но и трудный в обслуживании. После установки, полотна, как и сверла, нуждаются в обильном поливе жидкости (специальный раствор или обыкновенная вода). Давить на ручку необходимо не сильно, иначе разрез получиться дугообразный.
Круги не любят влаги, их нужно хранить в сухом месте, где нет сырости. Если намокнут, то выкрутит. После установки на рельсорезный станок, круг обязательно простукивают молоточком и проверяют на наличие трещин. Не стоит пренебрегать защитной маской, потому что круги разлетаются на куски и могут навредить человеку.
Порядок резки и сверления рельс
На Рис.3 показан пример сверления отверстий рельсы Р-65. Одно отверстие имеет диаметр 36 мм, а маленькие (если они предусмотрены в схеме укладки) на 22 мм.
На Рис.4 наглядный пример, когда в процессе сборки или реставрации устанавливают рельсы без отверстий. Вертикальные риски наносят мелом с использованием шаблона — зачастую деревянная рейка с метками из краски.
Ось крайней шпалы всегда расположена возле стыка рельсы между двумя первыми отверстиями. Не всегда рельсу сверлят на 3 отверстия — зависит от типа подкладок, которыми будут сболчивать звенья между собой.
Чтобы нормально установить станок 1024В, нужно первые две шпалы сдвинуть в сторону от стыка, как показано на Рис.4. Также и с бензиновым рельсосверлильным инструментом. Центр сверла обязательно должен совпадать с риской.
Важно!
Каким бы вы опытным монтером пути не были — самостоятельно ставить метки под резку и сверление отверстий не рекомендуется. Этим должен заниматься бригадир или мастер околотка — они также за это получают заработную плату, и выставлять метки входит в их обязанности.
Если отверстия не совпадут из-за неисправного сверлильного станка либо метки неправильные — лишают премии либо выписывают денежный штраф, закрепляя приказом по предприятию, который вычитают с зарплаты монтера пути.
Никогда не ставьте метки и не сверлите рельсы на стрелочных переводах, когда рядом отсутствует бригадир или мастер — если в первом случае лишитесь премии, то с СП придется полностью возместить стоимость стрелочного перевода.
Были путейцы, когда мастер выставил им метки и ушел на время, а монтеры ленились раскрутить брус и подвинуть его — просверлили возле метки отверстия на 22 мм. В копейку не влетели, так как нашли место на перегоне под испорченный СП, но на год без премии остались. На перегоне, во время укладки, смены плетей, не ставьте метки и не режьте рельсы — этим занимается техотдел или начальник.
Рельсовые скрепления: Соединение рельсов трамвайных путей между собой, со шпалами и с бетонным основанием
Классификация рельсовых скреплений
К рельсовым скреплениям относятся следующие элементы верхнего строения трамвайного пути:
а) стыковые скрепления ;
б) путевые тяги для соединения между собой отдельных рельсовых ниток;
в) дополнительные устройства для скрепления трамвайных рельсов и контррельсов в кривых;
г) скрепления рельсов со шпалами (промежуточные скрепления);
д) скрепления рельсов с бетонными основаниями (анкерное скрепление);
е) электрические соединения трамвайных рельсов (стыковое, путевое и междупутное);
ж) противоугонные устройства.
Трамвайный рельсовый путь состоит из отдельных рельсов длиной по 12,5 м, соединенных между собой в продольном и поперечном направлениях для создания неизменного положения двух рельсовых ниток, обеспечивающих нормальное движение трамвайных вагонов.
Соединение рельсов по длине осуществляется устройством стыков – сварных или механических.
Соединение отдельных рельсовых ниток трамвайного пути между собой в поперечном направлении (для создания неизменной колеи) осуществляется при помощи тяг, а при шпальных основаниях с низкими рельсами – прикреплением рельсов к шпале костылями или шурупами.
Для обеспечения электропроводности трамвайного пути применяются стыковые электрические соединения, устраиваемые на всех сборных стыках, путевые электрические соединения для соединения двух рельсовых ниток одного пути (через 150 м) и междупутные (через 300 м) для соединения внутренних рельсовых ниток двух смежных путей.
Рельсовые стыки трамвайных путей свариваются преимущественно термитом. Электросварка начала применяться только в последнее время.
Стыковые скрепления
Механический сборный стык состоит из двух перекрывающих его накладок, расклинивающих трамвайные рельсы и соединенных между собой 4–6 болтами. Для рельсов железнодорожного типа используются одинаковые накладки с обеих сторон, а для рельсов трамвайного типа – различные по высоте (наружная – более высокая, чем внутренняя, из-за желоба и губки рельса).
Для того чтобы увеличить прочность накладок, поперечное сечение делается фасонным, с утолщением по концам, с полками, с полками и фартуками и т. п.
Внутренняя стыковая накладка к рельсам Тв-60 дана на рис. 1, а наружная – на рис. 2.
Рис. 1. Стыковая внутренняя накладка к трамвайному желобчатому рельсу Тв-60.
Рис. 2. Стыковая наружная накладка к трамвайному желобчатому рельсу Тв-60.
Стыковая фартучная накладка для рельсов Р-43 и Р-38 изображена на рис. 3, а стыковой обхват – на рис. 4.
Рис. 3. Накладка для рельсов Р-43 и Р-38.
Рис. 4. Стыковой обхват к трамвайному желобчатому рельсу Tв-60.
Сборные механические стыки применяются только как температурные и на кривых участках трамвайного пути радиусом до 50 м, в стыках спецчастей, на малодеятельных линиях, а также – на запасных и парковых путях.
В замощенном проезде длина сваренных плетей неограничена. В открытом полотне на трамвайных путях, засыпанных балластом до подошвы рельса, температурные стыки размещаются через 50 м, а в путях, засыпанных балластом до головки рельса, – через 75 м.
Контррельсы по длине (в стыке) скрепляются четырехдырными бесфартучными накладками.
Накладки изготовляются из прокатных полос мартеновской стали. В изломе материал накладок должен быть мелкозернистого однородного строения, без внутренних пороков, посторонних включений и расслоений.
При изготовлении накладок от полос отрезают такие концы, чтобы в торцах и отверстиях изготовленных накладок не оставалось никаких следов усадочных раковин, расслоений, трещин.
Наружная поверхность должна быть чистой: без шлаковин, трещин и пузырей. Заделка недостатков запрещается; разрешается только срубать и спиливать незначительные неровности. Плены и закаты незначительных размеров допустимы, однако заусеницы в накладках на торцах необходимо зачищать.
Поверхности граней накладок, прилегающих к трамвайным рельсам, должны быть правильные по всей длине, с точным выполнением угла наклона, согласно чертежу.
Накладки следует хорошо выправлять, так чтобы при прикладывании линейки к поверхности прилегания прозор был не более 2 мм. Обрезать накладки нужно перпендикулярно к продольной оси. Кроме того, необходимо, чтобы боковые грани дыр для болтов были перпендикулярны к шейке рельса.
Отступления от размеров накладки трамвайного типа допускаются следующие:
а) в длине накладки: ±5 мм;
б) в расстоянии между осями дыр: ±2 мм;
в) в расстоянии оси дыр от нижней грани полки: ±1 мм;
г) в размерах высоты накладки с внутренней и наружной сторон: ±1 мм;
д) в ширине полки: ±2 мм;
е) в толщине накладки: ±1 мм.
Отступления от размеров накладки для рельсов железнодорожного типа не должны превышать:
а) диаметр дыр ±0,5мм;
б) расстояние между центрами дыр ±1,0 мм;
Для стягивания накладок служат болты с гайками, прочно прижимающими накладку к рельсам. Для стыков трамвайных рельсов применяются болты диаметром 24 мм и длиной 130 мм; для соединения обхватов – болты диаметром 24 мм и длиной 175 мм (рис. 5); для стыков из рельсов железнодорожного типа Р-43 и Р-38 – болты диаметром 22 мм, длиной 145 мм; для рельсов Р-50 – болты диаметром 24 мм и длиной 145 мм.
Рис. 5. Стыковой болт и гайка к трамвайному рельсу Тв-60.
Гайки применяются обычно шестигранные, причем высота их не должна быть меньше диаметра болта.
Для сохранения должного натяжения в болтовом соединении применяются пружинные шайбы фасонного или прямоугольного сечения толщиной 7–8 мм (рис. 6). Изготовляются они из литой стали и хорошо закаливаются.
Рис. 6. Пружинная шайба к стыковому болту.
Болты и гайки, применяемые в соединениях трамвайных путей, делаются из мягких сортов стали, легко поддающихся обработке и имеющих в изломе однородное мелко зернистое строение.
Болты и гайки не должны иметь наружных пороков и заусениц; резьба должна быть чистая и полная. Кроме того, необходимо, чтобы головки болтов были симметричны по отношению к оси и изготовлялись путем ковки или штамповки.
Отверстия в гайках должны находиться в центре их тела, и ось отверстия должна быть перпендикулярна к нижней их грани.
Размеры должны соответствовать чертежам; отступления в длине болтов могут составлять +5–2 мм, в прочих размерах – 0,5 мм.
Нарезки болтов и гаек, применяемые в соединениях трамвайных путей, должны так соответствовать одна другой, чтобы каждый болт подходил к каждой гайке.
Гайка, навинченная на шесть витков, должна плотно сидеть, не шатаясь. Болты и гайки непосредственно после нарезки необходимо смазать. Приемка накладок болтов и гаек производится на основании наружного осмотра и обмера, а также по механическому испытанию.
Соединение отдельных рельсовых ниток трамвайных путей между собой
Для соединения двух рельсовых ниток трамвайного пути применяются поперечные круглые тяги с винтовой нарезкой по концам диаметром 22–24 мм или плоские сечением 8 × (60–90) мм. Плоские тяги применяются только при штучном покрытии из брусчатки или мозаики.
Такие тяги могут иметь круглые концы с винтовой нарезкой или отгибаться для крепления к шейкам трамвайных рельсов болтами.
Типы путевых поперечных тяг показаны на рис. 7.
Рис. 7. Путевые тяги, применяемые в конструкциях трамвайных путей.
Регулируется колея при круглых тягах с помощью гаек, зажимающих с обеих сторон шейку рельса. Под каждую гайку подкладывается пружинная шайба.
Если плоские тяги не имеют круглого конца с нарезкой, колея регулируется путем закладывания или выемки пластинок, помещаемых между отогнутым концом тяги и шейкой рельса. К рельсу тяги крепятся болтами диаметром 22–24 мм.
Вес круглой тяги без гаек – 6 кг, плоской с круглыми концами – 5,9 кг, плоской тяги с отогнутыми концами – 6,3 кг.
Расстояние между поперечными тягами на прямых при шпальном основании равно 2,5 м, при бесшпальном основании – 2 м, на участках пути кривых радиусом 50-100 м – 2 м, а при радиусе менее 50 м – 1,5 м.
Скрепление рельсов и контррельсов в кривых трамвайных путей
Контррельс к ходовым трамвайным рельсам крепится при помощи чугунных вкладышей и болтов с гайками и пружинными шайбами (рис. 8). Болты ставятся по одной штуке в пролете между тягами.
Рис. 8. Крепление контррельса трамвайного пути.
Чугунный распорный вкладыш упирается в нижние наклонные грани головок и в верхние грани подошв рельсов.
Вкладыши имеют отверстия для контррельсовых болтов и состоят из двух частей. Для регулирования величины желоба применяются регулировочные шайбы толщиной 3–10 мм, закладываемые между двумя частями вкладыша.
Дубовые неразрезные вкладыши или вкладыши из газовых труб используются только в незамощенных временных трамвайных путях.
Верх головки контррельса приподнимается на 10–15 мм выше головки ходового трамвайного рельса, для чего контррельс укладывается на металлические, дубовые или березовые прокладки.
Скрепления рельсов со шпалами в трамвайных путях
При шпальных основаниях во всех пассажирских путях рельсы независимо от их типа укладываются на клинчатых подкладках с уклоном 1/20 (рис. 9).
Рис. 9. Подкладка к трамвайному желобчатому рельсу Тв-60.
К деревянным шпалам трамвайные рельсы прикрепляются шестью шурупами или костылями. На запасных и временных путях допускается крепление четырьмя костылями. Шурупное крепление рельсов к шпалам лучше, чем прикрепление костылями, но и шурупы и костыли с течением времени ослабевают и выдергиваются из шпал. Объясняется это тем, что вертикальное давление от подвижного состава действует на рельс попеременно: то сверху вниз, то снизу вверх. Это ударное действие подошвы трамвайного рельса по головке костыля или шурупа постепенно выдергивает их из шпалы.
Для противодействия такому явлению применяется раздельное крепление трамвайного рельса с подкладкой и подкладки со шпалой, но и это только немногим лучше крепления шурупами или костылями.
Общий вид сборного стыка с промежуточным (раздельным) скреплением трамвайных рельсов к шпалам показан на рис. 10.
Рис. 10. Общий вид стыка с промежуточным (раздельным) скреплением: 1 – шуруп; 2 – штырь; 3 – подкладка; 4 – болт; 5 – ухват; 6 – накладка; 7 – рельс.
Также существуют новые виды скреплений в виде пружинных костылей, которые работают на выдергивание так же, как и шурупы, а при производстве работ значительно проще.
К железобетонным шпалам трамвайные рельсы крепятся шурупами через нормальные подкладки в деревянные втулки, заделываемые в бетон (рис. 11). Однако применяется и болтовое крепление рельса к шпале.
Рис. 11. Крепление трамвайных рельсов к железобетонной шпале: 1 – деревянный вкладыш; 2 – прокладка; 3 – шуруп d = 22 мм.
Скрепление рельсов с бетонным основанием
В типовой бетонной конструкции трамвайного пути типа Б крепление рельса к основанию производится в виде специального анкерного скрепления (рис. 12), куда входят: два анкерных болта диаметром 22–24 мм, соединенных между собой с помощью объединительной пластинки, две прижимные лапки и две гайки с шайбами Гровера.
Рис. 12. Анкерное крепление трамвайного рельса к основанию пути: 1 – спецасфальт или жесткий асфальтобетон; 2 – металлическая пластинка (350×125×10 мм); 3 – приварка; 4 – поверхность бетона.
Электрическое соединение трамвайных рельсов
Стыковые электрические соединения трамвайных рельсов следует изготовлять из многожильного гибкого медного провода, обжимаемого в стальную обойму (рис. 13), а путевые и междупутные – из меди или стали (рис. 14).
Рис. 13. Стыковое электрическое соединение трамвайных рельсов: 1 – медный сердечник сечением 70 мм 2 ; 2 – оплавленные концы медного сердечника; 3 – заварка.
Рис. 14. Путевое и междупутное электрическое соединение трамвайных рельсов: 1 – сплошной усиленный шов, l = 80, h = 9-10 мм; 2 – междупутное электрическое соединение, при ширине междупутья 1900 мм; l = 1858 мм, длина заготовки – 2166 мм; 3 – путевое электрическое соединение, I = 1542, длина заготовки – 1849 мм.
Противоугонные устройства
На линиях, расположенных на уклоне круче 0,02 при длине не короче 200 м, необходимо устраивать противоугонные приспособления любых типов, применяемых на магистральных линиях железных дорог.
Для чего нужны болтовые отверстия в рельсе
Стыкование рельсов между собой производится с помощью шести- или четырехдырных накладок и болтов с пружинными шайбами или тарельчатыми пружинами.
Рисунок 1.1 Стыковое и промежуточное костыльное скрепление в пути
Рисунок 1.1 Стыковое и промежуточное костыльное скрепление в пути
Видеоролик 1.1 Стыковое скрепление с четырехдырными накладками
Видеоролик 1.1 Стыковое скрепление с четырехдырными накладками
Шестидырные накладки применяются:
Рисунок 1.2 Чертеж: Стыковое и промежуточное костыльное скрепление при рельсах Р65, Р75 (мм)
Рисунок 1.2 Чертеж: Стыковое и промежуточное костыльное скрепление при рельсах Р65, Р75 (мм)
Рисунок 1.3 Стыковое скрепление КБ на железобетонных шпалах
Рисунок 1.3 Стыковое скрепление КБ на железобетонных шпалах
Рисунок 1.4 Чертеж: Стыковое скрепление КБ65 на железобетонных шпалах с рельсами Р65 и Р75 (мм)
Рисунок 1.4 Чертеж: Стыковое скрепление КБ65 на железобетонных шпалах с рельсами Р65 и Р75 (мм)
Запрещается использование нетиповых, посторонних предметов в конструкцию стыкового скрепления и в стыковой зазор (в том числе в хвост крестовины).
Переход от рельсов одного типа к рельсам другого типа осуществляют с использованием переходных рельсов или переходных накладок.
Рисунок 1.5 Переходный рельс
Рисунок 1.5 Переходный рельс
Рисунок 1.6 Переходные стыковые рельсовые накладки Р65/Р50 (мм)
Рисунок 1.6 Чертеж переходного стыка Р65/Р50 (мм)
Рисунок 1.6 Переходные стыковые рельсовые накладки Р65/Р50 (мм) и чертеж переходного стыка Р65/Р50 (мм)
Таблица 1.1 Усилия затяжки гаек стыковых болтов
Гайки стыковых болтов должны затягиваться с усилием, соответствующим следующему крутящему моменту: | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
с пружинными одновитковыми шайбами при рельсах: | |||||||||||
типа Р65 и Р75 | 600 Н·м (60 кгс·м) | ||||||||||
при рельсах типа Р50 | 450 Н·м (45 кгс·м) | ||||||||||
при рельсах типа Р65 и Р75 и высокопрочных стыковых болтах (устанавливаются в стыках уравнительных пролетов бесстыкового пути) | 1100 Н·м (110 кгс·м) | ||||||||||
с тарельчатыми пружинами при рельсах типа Р65 и Р75 | 350 Н·м (35 кгс·м) | ||||||||||
В стыках уравнительных рельсов на болты устанавливают по две тарельчатых пружины (одна в одну) и затягивают гайки с крутящим моментом | 600 Н·м (60 кгс·м) | ||||||||||
Минимально допустимые (в среднем на стыке) значения затяжки гаек болтов, при которых еще не требуется их дозатяжка, составляют: | |||||||||||
для рельсов типа Р65 (в т.ч. уравнительных) | 300 Н·м (30 кгс·м) | ||||||||||
для рельсов типа Р65 при высокопрочных болтах | 550 Н·м (55 кгс·м) | ||||||||||
для рельсов типа Р50 | 225 Н·м (22,5 кгс·м) | ||||||||||
для рельсов длиной 25 м с тарельчатыми пружинами | 175 Н·м (17,5 кгс·м) |
Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений
В процессе эксплуатации стыковых рельсовых скреплений, по мере наработки пропущенного тоннажа, под воздействием осевых нагрузок и климатических факторов, в элементах стыковых рельсовых скреплений развиваются различные дефекты.
Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений и их граничные величины приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 Критерии годности элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений для повторного применения
Элементы скрепления | Вид дефекта, наименование параметров | Критерии годности | Способ определения критериев годности | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Годные для повторного применения | Негодные для повторного применения | ||||||||||
Накладки двухголовые для рельсов типов Р65 и Р75 | Наличие трещин и надрывов | Не допускаются | Имеются | Визуально | |||||||
Отклонение от прямолинейности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, мм | До 2 | Больше или равно 2 | Линейкой, щупами | ||||||||
Смятие в стыковой зоне и образование вертикальной ступеньки, мм | До 2 | Больше или равно 2 | Линейкой, щупами | ||||||||
Износ на опорных частях, мм | До 1 | Больше или равен 1 | Линейкой, щупами | ||||||||
Болты и гайки для рельсовых стыков | Диаметр болта в цилиндрической части в месте наибольшего износа и коррозии, мм | Больше 25 | Меньше или равен 25 | Штангенциркулем | |||||||
Смятие одного и более витков на заходе резьбы | Не допускается | Имеется | Визуально | ||||||||
Смятие трех витков резьбы и более в месте затяжки гайки | Не допускается | Имеется | Визуально | ||||||||
Расстояние между противоположными ребрами гайки, мм | Больше 44 | Меньше или равно 44 | Штангенциркулем | ||||||||
Пружины тарельчатые | Высота шайбы, мм | Больше 7 | Меньше или равна 7 | Штангенциркулем | |||||||
Накладки композитные | Износ материала на опорных гранях, мм | До 3 | Больше или равен 3 | Штангенциркулем | |||||||
Износ накладок в зоне контакта с торцевой изоляцией, мм | До 5 | Больше или равен 5 | Штангенциркулем | ||||||||
Смятие в болтовых отверстиях, мм | До 4 | Больше или равно 4 | Штангенциркулем | ||||||||
Отщепление, скалывание материала на верхней опорной грани и внутренней поверхности накладки | Не допускаются | Имеется | Визуально | ||||||||
Поперечные трещины в верхней и нижней части накладок | Не допускаются | Имеются | Визуально | ||||||||
Продольное расслоение накладок | Не допускается | Имеется | Визуально | ||||||||
Накладки металлополимерные | Вмятины и износ на верхних опорных поверхностях, мм | До 4 | Больше или равны 4 | Штангенциркулем | |||||||
Снижение сопротивления, кОм | До 1 | Более или равно 1 | Омметром | ||||||||
Отщепление поверхностного слоя изоляции до оголения металла сердечника глубиной, мм | До 3 | Больше или равно 3 | Штангенциркулем | ||||||||
Изоляция сборных изолирующих стыков | Наличие надрывов, трещин, нарушение целостности изолирующих элементов | Не допускается | Имеется | Визуально |
Оценка технического состояния и сортировка элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений
Оценка технического состояния и сортировка элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений на годные и негодные для повторного использования осуществляется визуально и с использованием измерительных инструментов: штангенциркуля, линейки на базах ПМС и ПЧ.
Рисунок 1.7 Измерение величин искривлений двухголовых накладок
Рисунок 1.7 Измерение величин искривлений двухголовых накладок
Факты отщепления, скалывания поверхностного слоя изоляционного материала, наличие поперечных трещин определяют при осмотре.
Величина износа накладок на опорных гранях определяется с помощью линейки и штангенциркуля. Величина смятия болтовых отверстий определяется как разность фактического диаметра отверстия и номиниального.
Сферы применения элементов старогодных стыковых рельсовых скреплений и порядок хранения
Элементы старогодных стыковых рельсовых скреплений могут быть повторно использованы.