高速動車組車下設備吊掛安裝結構及安裝方法
2023-07-13 07:51:36
高速動車組車下設備吊掛安裝結構及安裝方法
【專利摘要】本發明涉及一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構及安裝方法，所述車下設備吊掛在車體底架橫梁上，在所述車體底架橫梁上設置有安裝部，在所述車下設備上對應設置有安裝座，在所述安裝部上設置有吊掛孔，在所述安裝座上設置有安裝孔，吊掛螺栓從上至下依次穿過所述車體底架橫梁上的吊掛孔及車下設備上的安裝孔，在所述安裝孔內依次穿入襯墊和減振器，所述襯墊和減振器套裝在所述吊掛螺栓上，所述減振器與所述安裝座固定連接，在所述減振器的下方再套裝一保護託板，所述保護託板的下方通過緊固螺母鎖緊固定。本發明可以在不改變原輕量化車體結構的情況下，實現對車下設備安裝的改造，改造成本低，周期短，適用於多點剛性連接改為彈性結構的現車改造。
【專利說明】高速動車組車下設備吊掛安裝結構及安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高速動車組車下設備安裝結構及安裝方法，特別涉及一種如車下牽引變壓器等帶有振動源的特重車下設備，吊掛安裝於輕量化車體上的吊掛安裝結構及安裝方法。
【背景技術】
[0002]在高速動車組的車下安裝有許多車下設備，如牽引變壓器、牽引變流器、車下空調機組、汙物箱、水箱、制動設備等等，其中牽引變壓器、牽引變流器等重量較重。在以往的動車組上，如圖I所示，牽引變壓器I等設備是通過16個吊掛點剛性連接於車體底架橫梁2上，牽引變壓器I和車體底架橫梁2之間通過吊掛螺栓3固定連接。由於採用剛性連接，而且牽引變壓器的重量較重，牽引變壓器的磁滯振動引起車輛客室內振動噪音過大，舒適度明顯降低。
[0003]如果將上述的牽引變壓器與車體之間由剛性連接轉換成彈性連接，需要對現車承載車體進行改造，技術風險大，或報廢車體，重新進行設計，周期長，改造成本高。
[0004]另外，國內其它動車組牽引變壓器彈性吊掛通常採用四個吊掛點，既有採用上置式彈性吊掛、也有採用下吊式的安裝，但更換減振器時需要將變壓器整體拆下才能更換，而且需要工作檯位、換裝工裝、多人員等特殊要求，換裝時間長。
【發明內容】
[0005]本發明主要目的在於解決上述問題和不足，提供一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構，具有較好的減振效果，而且安裝結構簡單，可以不改變原輕量化車體的結構，即可實現對車下設備安裝的改造，改造成本低，易於更換。
[0006]本發明的另一個主要目的在於，提供一種可以在不改變輕量化車體結構，而將現有的具有車下設備進行彈性安裝的安裝方法。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案是：
[0008]一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構，所述車下設備吊掛在車體底架橫梁上，在所述車體底架橫梁上設置有安裝部，在所述車下設備上對應設置有安裝座，在所述安裝部上設置有吊掛孔，在所述安裝座上設置有安裝孔，吊掛螺栓從上至下依次穿過所述車體底架橫梁上的吊掛孔及車下設備上的安裝孔，在所述安裝孔內依次穿入襯墊和減振器，所述襯墊和減振器套裝在所述吊掛螺栓上，所述減振器與所述安裝座固定連接，在所述減振器的下方再套裝一保護託板，所述保護託板的下方通過緊固螺母鎖緊固定。
[0009]進一步，所述減振器包括外殼和中心套，所述外殼和中心套之間通過橡膠層連接，所述中心套的中心具有穿過所述吊掛螺栓的中心孔。
[0010]進一步，所述橡膠層呈圓錐形結構，所述橡膠層與所述中心孔的中心線之間具有一傾斜的夾角。
[0011]進一步，所述橡膠層與所述中心孔的中心線之間的傾斜夾角為16-20°。[0012]進一步，所述減振器的外殼上設置有多個固定孔，通過螺栓與所述安裝座固定連接。
[0013]進一步，所述減振器的外殼頂部呈臺階狀結構，所述臺階狀結構在安裝後卡在所述安裝孔的下邊沿。
[0014]進一步，所述緊固螺母為硬鎖緊螺母。
[0015]進一步，所述安裝部還包括一個防轉槽，所述防轉槽位於所述吊掛孔的上方，所述吊掛螺栓的頭部安裝在所述防轉槽內，所述防轉槽的內壁具有至少一個防止所述吊掛螺栓頭部轉動的止轉平面。
[0016]進一步，所述襯墊的厚度使所述車下設備在安裝後所述安裝座的上表面距離所述車體底架橫梁的下表面之間留有可供所述安裝座上下波動的安裝間隙。
[0017]本發明的另一個技術方案是：
[0018]一種採用上述高速動車組車下設備吊掛安裝結構的安裝方法，包括如下步驟：
[0019]A、擴衝車下設備安裝座的安裝孔以增加安裝孔的直徑；
[0020]B、從車體底架橫梁的吊掛孔中穿入吊掛螺栓，吊掛螺栓向下穿過車下設備的安裝孔；
[0021]C、從車下設備的安裝孔的下方，依次將襯墊、減振器、保護託板套裝在吊掛螺栓上，並向上穿過所述安裝孔，使所述襯墊的上表面抵靠在所述車體底架橫梁安裝部的下表面上，所述襯墊的下表面抵靠在所述減振器的頂部；
[0022]D、用螺栓將所述減振器的外殼與所述安裝座固定連接；
[0023]E、最後用緊固螺母擰緊固定，將所述車體底架橫梁、車下設備、襯墊、減振器和保護託板緊固在一起。
[0024]綜上內容，本發明所述的一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構及安裝方法，與現有技術相比，具有如下優點：
[0025](I)解決帶有振動源的特重設備與輕量化車體之間的匹配問題，可以在不改變原輕量化車體結構的情況下，實現對車下設備安裝的改造，改造成本低，周期短，適用於多點剛性連接改為彈性結構的現車改造，具有極高的經濟價值。
[0026](2)安裝結構簡單方便，減振器換裝時無需工作檯位，在線路上可由一個人依次實現減振器的換裝，提高了換裝效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖I是現有技術安裝結構示意圖；
[0028]圖2是本發明安裝結構示意圖；
[0029]圖3是本發明安裝結構局部放大圖；
[0030]圖4是本發明安裝結構剖視圖；
[0031]圖5是本發明減振器結構圖；
[0032]圖6是本發明安裝方法爆炸意圖。
[0033]如圖I至圖6所示，牽引變壓器1，車體底架橫梁2，吊掛螺栓3，安裝部4，安裝座5，安裝孔6，吊掛孔7，襯墊8，減振器9，外殼10，中心套11，橡膠層12，中心孔13，保護託板14，緊固螺母15，固定孔16，螺栓17，安裝間隙18，防轉槽19。【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述：
[0035]如圖2至圖4所示，本發明提供了 一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構，本實施例中，車下設備以牽引變壓器I為例作詳細說明。
[0036]牽引變壓器I吊掛在車體底架橫梁2的下方，在車體底架橫梁2上設置有安裝部4，在牽引變壓器I上對應設置有安裝座5，在牽引變壓器I頂部的兩側各具有一個安裝座5，在每個安裝座5上設置有八個安裝孔6，相應地，在車體底架橫梁2上設置有兩個用於吊掛牽引變壓器I的安裝部4，在每個安裝部4上設置有八下吊掛孔7，八個吊掛孔7也可以連接成一個通長的槽，方便調節安裝位置，調整牽引變壓器I在安裝時的安裝誤差。每個對應的安裝孔6和吊掛孔7安裝一個吊掛螺栓3，一個牽引變壓器I共用十六個吊掛螺栓3固定安裝在車體底架橫梁2上，遠遠多於現有技術中的四個吊掛點，承載能力強，固定更為牢固。
[0037]吊掛螺栓3從車體底架橫梁2上的吊掛孔7中穿入，向下穿過牽引變壓器I上的安裝孔6，吊掛孔7的直徑與吊掛螺栓3的直徑相配合，在牽引變壓器I的安裝孔6內再依次穿入襯墊8和減振器9。
[0038]襯墊8為倒T型金屬件，安裝孔6的直徑要略大於襯墊8的直徑，方便襯墊8能從安裝孔6中穿過，襯墊8的中心具有通孔，吊掛螺栓3從通孔中穿過。
[0039]減振器9包括外殼10和中心套11，外殼9和中心套10之間通過橡膠層12連接，中心套11的中心具有穿過吊掛螺栓3的中心孔13，橡膠層12呈上小下大的圓錐形結構，橡膠層12的中心線與中心孔13的中心線之間具有一傾斜的夾角，該夾角優選採用16-20°，最優選為17°。由錐形橡膠層12承受大約7噸重的牽引變壓器I的重量，錐形橡膠層12能較好的承載垂向、橫向和縱向載荷，利用橡膠的剪切性能，實現了牽引變壓器I的彈性吊掛減振。
[0040]減振器9的外殼10頂部呈臺階狀結構，臺階狀結構在安裝後卡在安裝孔6的下邊沿，起到限位的作用，限定安裝後中心套19頂部與車體底架橫梁2下表面之間的距離。在安裝後，襯墊8的上表面抵靠在車體底架橫梁2的下表面上,襯墊8的下表面抵靠在中心套19的頂部，襯墊8的厚度使牽引變壓器I在安裝後，安裝座5的上表面距離車體底架橫梁2的下表面之間留有可供安裝座5上下波動的安裝間隙18，避免車輛在高速運行產生振動時，牽引變壓器I由於上下波動而與車體底架橫梁2碰觸產生噪音。
[0041 ] 在減振器9的下方再套裝一保護託板14，從減振器9的下方託住，避免減振器9失效後脫落。保護託板14為一中心具有通孔的金屬板，保護託板14的下方通過緊固螺母15鎖緊固定，緊固螺母15採用具有防松功能的硬鎖緊螺母。通過採用保護託板14和強力硬鎖緊螺母，保證彈性吊掛結構運行中不出現鬆動，也避免因減振器9失效造成行車事故。
[0042]減振器9除利用吊掛螺栓3固定安裝外，減振器9本身再通過螺栓17與牽引變壓器I的安裝座5固定安裝在一起，如圖5所示，在減振器9的外殼10的四周上設置有四個固定孔16，通過螺栓17與安裝座5固定連接。為了防止減振器9錯裝，減振器9外殼10的頂部向外延伸成方形結構，方形的長寬兩個邊的尺寸不等，通過長寬尺寸不同，防止減振器9在安裝時錯裝。[0043]為了提高該安裝結構的壽命，本實施例中，吊掛螺栓3採用強度較高材料，使吊掛螺栓的安全裕量大於減振器9，保證了吊掛結構應力釋放在減振器9上，通過更換減振器9保證吊掛安裝結構的壽命周期。
[0044]車體底架橫梁2上的安裝部4還包括一個防轉槽19，防轉槽19位於吊掛孔7的上方，吊掛螺栓3的頭部安裝在防轉槽19內，防轉槽19的內壁具有至少一個止轉平面（圖中未標示)，止轉平面與多邊形的吊掛螺栓3的頭部相配合，防止吊掛螺栓3的頭部轉動。
[0045]下面對上述牽引變壓器安裝結構的安裝方法進行詳細描述，如圖6所示，包括如下步驟：
[0046]A、將需要進行改造的牽引變壓器I的安裝孔6進行擴孔，以增加安裝孔6的直徑，使其能順利通過襯墊8 ；
[0047]B、從車體底架橫梁2的吊掛孔7中穿入吊掛螺栓3，吊掛螺栓3向下穿過牽引變壓器I上的安裝孔6;
[0048]C、從牽引變壓器I的安裝孔6的下方，依次將襯墊8、減振器9、保護託板14套裝在吊掛螺栓3上，並向上穿過安裝孔6，使襯墊8的上表面抵靠在車體底架橫梁2安裝部4的下表面上，襯墊8的下表面抵靠在減振器9的中心套11的頂部，減振器9頂部的臺階結構卡在安裝孔6底部的邊沿上；
[0049]D、用螺栓17將減振器9的外殼10與安裝座6固定連接；
[0050]E、最後用緊固螺母15擰緊固定，進而將車體底架橫梁2、牽引變壓器I、襯墊8、減振器9和保護託板14緊固在一起。
[0051]該安裝結構和方法，無需改造現車的車體結構，只需要將牽引變壓器I上的原先用於剛性連接的安裝孔6進行擴孔即可，再將襯墊8和減振器9從下部穿入牽引變壓器的安裝孔6內，通過緊固螺母就可完成安裝，安裝簡單方便，而且使減振器9在換裝時無需工作檯位，在線路上可由一個人即可實現減振器9的換裝，提高了換裝效率。
[0052]如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種高速動車組車下設備吊掛安裝結構，所述車下設備吊掛在車體底架橫梁上，在所述車體底架橫梁上設置有安裝部，在所述車下設備上對應設置有安裝座，其特徵在於:在所述安裝部上設置有吊掛孔，在所述安裝座上設置有安裝孔，吊掛螺栓從上至下依次穿過所述車體底架橫梁上的吊掛孔及車下設備上的安裝孔，在所述安裝孔內依次穿入襯墊和減振器，所述襯墊和減振器套裝在所述吊掛螺栓上，所述減振器與所述安裝座固定連接，在所述減振器的下方再套裝一保護託板，所述保護託板的下方通過緊固螺母鎖緊固定。
2.根據權利要求1所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述減振器包括外殼和中心套，所述外殼和中心套之間通過橡膠層連接，所述中心套的中心具有穿過所述吊掛螺栓的中心孔。
3.根據權利要求2所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述橡膠層呈圓錐形結構，所述橡膠層與所述中心孔的中心線之間具有一傾斜的夾角。
4.根據權利要求3所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述橡膠層與所述中心孔的中心線之間的傾斜夾角為16-20°。
5.根據權利要求2所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述減振器的外殼上設置有多個固定孔，通過螺栓與所述安裝座固定連接。
6.根據權利要求2所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述減振器的外殼頂部呈臺階狀結構，所述臺階狀結構在安裝後卡在所述安裝孔的下邊沿。
7.根據權利要求1所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述緊固螺母為硬鎖緊螺母。
8.根據權利要求1所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述安裝部還包括一個防轉槽，所述防轉槽位於所述吊掛孔的上方，所述吊掛螺栓的頭部安裝在所述防轉槽內，所述防轉槽的內壁具有至少一個防止所述吊掛螺栓頭部轉動的止轉平面。
9.根據權利要求1所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構，其特徵在於:所述襯墊的厚度使所述車下設備在安裝後所述安裝座的上表面距離所述車體底架橫梁的下表面之間留有可供所述安裝座上下波動的安裝間隙。
10.一種採用如權利要求1-9任一項所述的高速動車組車下設備吊掛安裝結構的安裝方法，其特徵在於，包括如下步驟: A、擴衝車下設備安裝座的安裝孔以增加安裝孔的直徑； B、從車體底架橫梁的吊掛孔中穿入吊掛螺栓，吊掛螺栓向下穿過車下設備的安裝孔； C、從車下設備的安裝孔的下方，依次將襯墊、減振器、保護託板套裝在吊掛螺栓上，並向上穿過所述安裝孔，使所述襯墊的上表面抵靠在所述車體底架橫梁安裝部的下表面上，所述襯墊的下表面抵靠在所述減振器的頂部； D、用螺栓將所述減振器的外殼與所述安裝座固定連接； E、最後用緊固螺母擰緊固定，將所述車體底架橫梁、車下設備、襯墊、減振器和保護託板緊固在一起。
【文檔編號】B61C17/00GK103693058SQ201310690994
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】單永林, 李宏, 王軍, 龔明, 馬雲雙, 宋紅, 房楠 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司