高速动车组车下设备吊挂安装结构及安装方法
【专利摘要】本发明涉及一种高速动车组车下设备吊挂安装结构及安装方法，所述车下设备吊挂在车体底架横梁上，在所述车体底架横梁上设置有安装部，在所述车下设备上对应设置有安装座，在所述安装部上设置有吊挂孔，在所述安装座上设置有安装孔，吊挂螺栓从上至下依次穿过所述车体底架横梁上的吊挂孔及车下设备上的安装孔，在所述安装孔内依次穿入衬垫和减振器，所述衬垫和减振器套装在所述吊挂螺栓上，所述减振器与所述安装座固定连接，在所述减振器的下方再套装一保护托板，所述保护托板的下方通过紧固螺母锁紧固定。本发明可以在不改变原轻量化车体结构的情况下，实现对车下设备安装的改造，改造成本低，周期短，适用于多点刚性连接改为弹性结构的现车改造。
【专利说明】高速动车组车下设备吊挂安装结构及安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高速动车组车下设备安装结构及安装方法，特别涉及一种如车下牵引变压器等带有振动源的特重车下设备，吊挂安装于轻量化车体上的吊挂安装结构及安装方法。
【背景技术】
[0002]在高速动车组的车下安装有许多车下设备，如牵引变压器、牵引变流器、车下空调机组、污物箱、水箱、制动设备等等，其中牵引变压器、牵引变流器等重量较重。在以往的动车组上，如图I所示，牵引变压器I等设备是通过16个吊挂点刚性连接于车体底架横梁2上，牵引变压器I和车体底架横梁2之间通过吊挂螺栓3固定连接。由于采用刚性连接，而且牵引变压器的重量较重，牵引变压器的磁滞振动引起车辆客室内振动噪音过大，舒适度明显降低。
[0003]如果将上述的牵引变压器与车体之间由刚性连接转换成弹性连接，需要对现车承载车体进行改造，技术风险大，或报废车体，重新进行设计，周期长，改造成本高。
[0004]另外，国内其它动车组牵引变压器弹性吊挂通常采用四个吊挂点，既有采用上置式弹性吊挂、也有采用下吊式的安装，但更换减振器时需要将变压器整体拆下才能更换，而且需要工作台位、换装工装、多人员等特殊要求，换装时间长。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种高速动车组车下设备吊挂安装结构，具有较好的减振效果，而且安装结构简单，可以不改变原轻量化车体的结构，即可实现对车下设备安装的改造，改造成本低，易于更换。
[0006]本发明的另一个主要目的在于，提供一种可以在不改变轻量化车体结构，而将现有的具有车下设备进行弹性安装的安装方法。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0008]一种高速动车组车下设备吊挂安装结构，所述车下设备吊挂在车体底架横梁上，在所述车体底架横梁上设置有安装部，在所述车下设备上对应设置有安装座，在所述安装部上设置有吊挂孔，在所述安装座上设置有安装孔，吊挂螺栓从上至下依次穿过所述车体底架横梁上的吊挂孔及车下设备上的安装孔，在所述安装孔内依次穿入衬垫和减振器，所述衬垫和减振器套装在所述吊挂螺栓上，所述减振器与所述安装座固定连接，在所述减振器的下方再套装一保护托板，所述保护托板的下方通过紧固螺母锁紧固定。
[0009]进一步，所述减振器包括外壳和中心套，所述外壳和中心套之间通过橡胶层连接，所述中心套的中心具有穿过所述吊挂螺栓的中心孔。
[0010]进一步，所述橡胶层呈圆锥形结构，所述橡胶层与所述中心孔的中心线之间具有一倾斜的夹角。
[0011]进一步，所述橡胶层与所述中心孔的中心线之间的倾斜夹角为16-20°。[0012]进一步，所述减振器的外壳上设置有多个固定孔，通过螺栓与所述安装座固定连接。
[0013]进一步，所述减振器的外壳顶部呈台阶状结构，所述台阶状结构在安装后卡在所述安装孔的下边沿。
[0014]进一步，所述紧固螺母为硬锁紧螺母。
[0015]进一步，所述安装部还包括一个防转槽，所述防转槽位于所述吊挂孔的上方，所述吊挂螺栓的头部安装在所述防转槽内，所述防转槽的内壁具有至少一个防止所述吊挂螺栓头部转动的止转平面。
[0016]进一步，所述衬垫的厚度使所述车下设备在安装后所述安装座的上表面距离所述车体底架横梁的下表面之间留有可供所述安装座上下波动的安装间隙。
[0017]本发明的另一个技术方案是：
[0018]一种采用上述高速动车组车下设备吊挂安装结构的安装方法，包括如下步骤：
[0019]A、扩冲车下设备安装座的安装孔以增加安装孔的直径；
[0020]B、从车体底架横梁的吊挂孔中穿入吊挂螺栓，吊挂螺栓向下穿过车下设备的安装孔；
[0021]C、从车下设备的安装孔的下方，依次将衬垫、减振器、保护托板套装在吊挂螺栓上，并向上穿过所述安装孔，使所述衬垫的上表面抵靠在所述车体底架横梁安装部的下表面上，所述衬垫的下表面抵靠在所述减振器的顶部；
[0022]D、用螺栓将所述减振器的外壳与所述安装座固定连接；
[0023]E、最后用紧固螺母拧紧固定，将所述车体底架横梁、车下设备、衬垫、减振器和保护托板紧固在一起。
[0024]综上内容，本发明所述的一种高速动车组车下设备吊挂安装结构及安装方法，与现有技术相比，具有如下优点：
[0025](I)解决带有振动源的特重设备与轻量化车体之间的匹配问题，可以在不改变原轻量化车体结构的情况下，实现对车下设备安装的改造，改造成本低，周期短，适用于多点刚性连接改为弹性结构的现车改造，具有极高的经济价值。
[0026](2)安装结构简单方便，减振器换装时无需工作台位，在线路上可由一个人依次实现减振器的换装，提高了换装效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图I是现有技术安装结构示意图；
[0028]图2是本发明安装结构示意图；
[0029]图3是本发明安装结构局部放大图；
[0030]图4是本发明安装结构剖视图；
[0031]图5是本发明减振器结构图；
[0032]图6是本发明安装方法爆炸意图。
[0033]如图I至图6所示，牵引变压器1，车体底架横梁2，吊挂螺栓3，安装部4，安装座5，安装孔6，吊挂孔7，衬垫8，减振器9，外壳10，中心套11，橡胶层12，中心孔13，保护托板14，紧固螺母15，固定孔16，螺栓17，安装间隙18，防转槽19。【具体实施方式】
[0034]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述：
[0035]如图2至图4所示，本发明提供了 一种高速动车组车下设备吊挂安装结构，本实施例中，车下设备以牵引变压器I为例作详细说明。
[0036]牵引变压器I吊挂在车体底架横梁2的下方，在车体底架横梁2上设置有安装部4，在牵引变压器I上对应设置有安装座5，在牵引变压器I顶部的两侧各具有一个安装座5，在每个安装座5上设置有八个安装孔6，相应地，在车体底架横梁2上设置有两个用于吊挂牵引变压器I的安装部4，在每个安装部4上设置有八下吊挂孔7，八个吊挂孔7也可以连接成一个通长的槽，方便调节安装位置，调整牵引变压器I在安装时的安装误差。每个对应的安装孔6和吊挂孔7安装一个吊挂螺栓3，一个牵引变压器I共用十六个吊挂螺栓3固定安装在车体底架横梁2上，远远多于现有技术中的四个吊挂点，承载能力强，固定更为牢固。
[0037]吊挂螺栓3从车体底架横梁2上的吊挂孔7中穿入，向下穿过牵引变压器I上的安装孔6，吊挂孔7的直径与吊挂螺栓3的直径相配合，在牵引变压器I的安装孔6内再依次穿入衬垫8和减振器9。
[0038]衬垫8为倒T型金属件，安装孔6的直径要略大于衬垫8的直径，方便衬垫8能从安装孔6中穿过，衬垫8的中心具有通孔，吊挂螺栓3从通孔中穿过。
[0039]减振器9包括外壳10和中心套11，外壳9和中心套10之间通过橡胶层12连接，中心套11的中心具有穿过吊挂螺栓3的中心孔13，橡胶层12呈上小下大的圆锥形结构，橡胶层12的中心线与中心孔13的中心线之间具有一倾斜的夹角，该夹角优选采用16-20°，最优选为17°。由锥形橡胶层12承受大约7吨重的牵引变压器I的重量，锥形橡胶层12能较好的承载垂向、横向和纵向载荷，利用橡胶的剪切性能，实现了牵引变压器I的弹性吊挂减振。
[0040]减振器9的外壳10顶部呈台阶状结构，台阶状结构在安装后卡在安装孔6的下边沿，起到限位的作用，限定安装后中心套19顶部与车体底架横梁2下表面之间的距离。在安装后，衬垫8的上表面抵靠在车体底架横梁2的下表面上,衬垫8的下表面抵靠在中心套19的顶部，衬垫8的厚度使牵引变压器I在安装后，安装座5的上表面距离车体底架横梁2的下表面之间留有可供安装座5上下波动的安装间隙18，避免车辆在高速运行产生振动时，牵引变压器I由于上下波动而与车体底架横梁2碰触产生噪音。
[0041 ] 在减振器9的下方再套装一保护托板14，从减振器9的下方托住，避免减振器9失效后脱落。保护托板14为一中心具有通孔的金属板，保护托板14的下方通过紧固螺母15锁紧固定，紧固螺母15采用具有防松功能的硬锁紧螺母。通过采用保护托板14和强力硬锁紧螺母，保证弹性吊挂结构运行中不出现松动，也避免因减振器9失效造成行车事故。
[0042]减振器9除利用吊挂螺栓3固定安装外，减振器9本身再通过螺栓17与牵引变压器I的安装座5固定安装在一起，如图5所示，在减振器9的外壳10的四周上设置有四个固定孔16，通过螺栓17与安装座5固定连接。为了防止减振器9错装，减振器9外壳10的顶部向外延伸成方形结构，方形的长宽两个边的尺寸不等，通过长宽尺寸不同，防止减振器9在安装时错装。[0043]为了提高该安装结构的寿命，本实施例中，吊挂螺栓3采用强度较高材料，使吊挂螺栓的安全裕量大于减振器9，保证了吊挂结构应力释放在减振器9上，通过更换减振器9保证吊挂安装结构的寿命周期。
[0044]车体底架横梁2上的安装部4还包括一个防转槽19，防转槽19位于吊挂孔7的上方，吊挂螺栓3的头部安装在防转槽19内，防转槽19的内壁具有至少一个止转平面（图中未标示)，止转平面与多边形的吊挂螺栓3的头部相配合，防止吊挂螺栓3的头部转动。
[0045]下面对上述牵引变压器安装结构的安装方法进行详细描述，如图6所示，包括如下步骤：
[0046]A、将需要进行改造的牵引变压器I的安装孔6进行扩孔，以增加安装孔6的直径，使其能顺利通过衬垫8 ；
[0047]B、从车体底架横梁2的吊挂孔7中穿入吊挂螺栓3，吊挂螺栓3向下穿过牵引变压器I上的安装孔6;
[0048]C、从牵引变压器I的安装孔6的下方，依次将衬垫8、减振器9、保护托板14套装在吊挂螺栓3上，并向上穿过安装孔6，使衬垫8的上表面抵靠在车体底架横梁2安装部4的下表面上，衬垫8的下表面抵靠在减振器9的中心套11的顶部，减振器9顶部的台阶结构卡在安装孔6底部的边沿上；
[0049]D、用螺栓17将减振器9的外壳10与安装座6固定连接；
[0050]E、最后用紧固螺母15拧紧固定，进而将车体底架横梁2、牵引变压器I、衬垫8、减振器9和保护托板14紧固在一起。
[0051]该安装结构和方法，无需改造现车的车体结构，只需要将牵引变压器I上的原先用于刚性连接的安装孔6进行扩孔即可，再将衬垫8和减振器9从下部穿入牵引变压器的安装孔6内，通过紧固螺母就可完成安装，安装简单方便，而且使减振器9在换装时无需工作台位，在线路上可由一个人即可实现减振器9的换装，提高了换装效率。
[0052]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种高速动车组车下设备吊挂安装结构，所述车下设备吊挂在车体底架横梁上，在所述车体底架横梁上设置有安装部，在所述车下设备上对应设置有安装座，其特征在于:在所述安装部上设置有吊挂孔，在所述安装座上设置有安装孔，吊挂螺栓从上至下依次穿过所述车体底架横梁上的吊挂孔及车下设备上的安装孔，在所述安装孔内依次穿入衬垫和减振器，所述衬垫和减振器套装在所述吊挂螺栓上，所述减振器与所述安装座固定连接，在所述减振器的下方再套装一保护托板，所述保护托板的下方通过紧固螺母锁紧固定。
2.根据权利要求1所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述减振器包括外壳和中心套，所述外壳和中心套之间通过橡胶层连接，所述中心套的中心具有穿过所述吊挂螺栓的中心孔。
3.根据权利要求2所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述橡胶层呈圆锥形结构，所述橡胶层与所述中心孔的中心线之间具有一倾斜的夹角。
4.根据权利要求3所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述橡胶层与所述中心孔的中心线之间的倾斜夹角为16-20°。
5.根据权利要求2所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述减振器的外壳上设置有多个固定孔，通过螺栓与所述安装座固定连接。
6.根据权利要求2所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述减振器的外壳顶部呈台阶状结构，所述台阶状结构在安装后卡在所述安装孔的下边沿。
7.根据权利要求1所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述紧固螺母为硬锁紧螺母。
8.根据权利要求1所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述安装部还包括一个防转槽，所述防转槽位于所述吊挂孔的上方，所述吊挂螺栓的头部安装在所述防转槽内，所述防转槽的内壁具有至少一个防止所述吊挂螺栓头部转动的止转平面。
9.根据权利要求1所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构，其特征在于:所述衬垫的厚度使所述车下设备在安装后所述安装座的上表面距离所述车体底架横梁的下表面之间留有可供所述安装座上下波动的安装间隙。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的高速动车组车下设备吊挂安装结构的安装方法，其特征在于，包括如下步骤: A、扩冲车下设备安装座的安装孔以增加安装孔的直径； B、从车体底架横梁的吊挂孔中穿入吊挂螺栓，吊挂螺栓向下穿过车下设备的安装孔； C、从车下设备的安装孔的下方，依次将衬垫、减振器、保护托板套装在吊挂螺栓上，并向上穿过所述安装孔，使所述衬垫的上表面抵靠在所述车体底架横梁安装部的下表面上，所述衬垫的下表面抵靠在所述减振器的顶部； D、用螺栓将所述减振器的外壳与所述安装座固定连接； E、最后用紧固螺母拧紧固定，将所述车体底架横梁、车下设备、衬垫、减振器和保护托板紧固在一起。
【文档编号】B61C17/00GK103693058SQ201310690994
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】单永林, 李宏, 王军, 龚明, 马云双, 宋红, 房楠 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司