阅读说明：本技术 一种机车车辆排障器安装结构 (Locomotive pilot mounting structure ) 是由 辛淼 韩鹏飞 侯博 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种机车车辆排障器安装结构,包括车体、排障器、斜支撑梁、支撑腿、前车体安装座、后车体安装座、支撑腿安装座和斜支撑梁安装座；所述前车体安装座水平固定在车体前侧底部,所述支撑腿安装座水平固定在支撑腿顶端,所述前车体安装座与支撑腿安装座通过垂直的螺纹紧固件固定连接；所述斜支撑梁安装座垂直固定在斜支撑梁顶端,所述后车体安装座的上端面与车体后侧底部平行固定连接,所述后车体安装座的下端面与斜支撑梁安装座平行固定连接,所述后车体安装座的下端面与斜支撑梁通过垂直的螺纹紧固件固定连接。本发明避免了排障器安装螺纹紧固件承受剪切力的情况,提高了安全系数；同时充分利用螺纹紧固件的轴向机械性能,利于设计的轻量化,降低成本和安装人员的工作强度。(The invention relates to a locomotive obstacle deflector mounting structure, which comprises a locomotive body, an obstacle deflector, an inclined support beam, a support leg, a front locomotive body mounting seat, a rear locomotive body mounting seat, a support leg mounting seat and an inclined support beam mounting seat, wherein the front locomotive body mounting seat is arranged on the front locomotive body mounting seat; the front vehicle body mounting seat is horizontally fixed at the bottom of the front side of the vehicle body, the supporting leg mounting seat is horizontally fixed at the top end of the supporting leg, and the front vehicle body mounting seat is fixedly connected with the supporting leg mounting seat through a vertical threaded fastener; the inclined supporting beam mounting seat is vertically fixed at the top end of the inclined supporting beam, the upper end face of the rear vehicle body mounting seat is fixedly connected with the bottom of the rear side of the vehicle body in parallel, the lower end face of the rear vehicle body mounting seat is fixedly connected with the inclined supporting beam mounting seat in parallel, and the lower end face of the rear vehicle body mounting seat is fixedly connected with the inclined supporting beam through a vertical threaded fastener. The invention avoids the condition that the mounting threaded fastener of the pilot is subjected to shearing force, and improves the safety factor; meanwhile, the axial mechanical property of the threaded fastener is fully utilized, the light weight of design is facilitated, and the cost and the working strength of installation personnel are reduced.)

一种机车车辆排障器安装结构

技术领域

本发明涉及车辆设备技术领域，尤其涉及一种机车车辆排障器安装结构。

背景技术

排障器是设置在机车车辆前端部临近轨道的部件，主要作用是机车运行时排除轨道上的障碍物。在行业标准中要求排障器需要抵抗正面140KN的压力，同时由于排障器处于机车运行最前端，其安装可靠性要求非常高，因此除了排障器本身强度外，排障器与机车车体钢结构的连接结构也很重要。因为排障器在日常检修或修复时需要拆卸下来，目前的排障器与车体的连接安装方式均采用了简单的安装座+螺纹紧固件类紧固件连接方式，拆卸方便。此时紧固件既要承受排障器自身重量，又要承受运用时可能产生的冲击载荷。为提高安全系数通常采用较大规格、较高机械等级的紧固件、较大的安装座，则造成组装时需要更大的安装空间、更大的安装工具，不利于生产效率、不利于设计轻量化。

现有的解决方案是排障器与机车车体钢结构上分别焊有带孔的安装座，通过螺纹紧固件紧固件的方式，将二者安装连接。采用上述安装方式，当排障器碰撞铁轨上的障碍物时，产生的沿车长方向的纵向冲击力的传递方式依次为：排障器结构——排障器安装座——安装座之间的摩擦副——车体安装座——车体钢结构。可知安装座之间的最大静摩擦力应大于140kN才可保证排障器安装牢固。摩擦力＝正压力×摩擦系数，因此需要两安装座之间产生足够的压力。在以下两种情况时，螺纹紧固件杆会受到剪切力：一、当安装出现偏差，螺纹紧固件杆与安装孔贴合；二、当安装座之间的摩擦力小于所受到的冲击载荷，发生位移。

螺纹紧固件类紧固件所能承受的剪切力要远小于轴向力，一旦螺纹紧固件受剪切失效，会造成排障器松脱，引起更大的安全隐患。因此应尽量避免螺纹紧固件受到剪切作用。但排障器为焊接结构，会存在较大的焊接变形，如为保证安装精度，将增加制造成本。另外，在机车的检修作业中环境，油脂类物质随处可见(润滑、防锈)，排障器安装面触碰到油脂的几率较大，油脂将造成摩擦系数降低，从而降低摩擦力，需专门对其防护，增加检修作业成本。

综上所述，采用现有连接方案的方式安装时，在设计上会选择较高、较大规格的安装螺纹紧固件，保证足够的压力，保证足够的抗剪切力。而较高机械性能的螺纹紧固件会增加成本；较大规格的螺纹紧固件会需要更大的结构空间，不利于轻量化设计；而与之相应的更大的力矩要求，会增加安装人员的工作强度或增加专用工装设备。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种机车车辆排障器安装结构，通过改变排障器的安装结构，使安装螺纹紧固件仅承受轴向拉力，不在承受剪切力，进而减小螺纹紧固件规格，降低制造、维护成本，降低安装作业强度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种机车车辆排障器安装结构，包括车体和排障器，所述排障器上表面中部分别设置有用于与车体连接的斜支撑梁和支撑腿，其特征在于：所述结构还包括前车体安装座、后车体安装座、支撑腿安装座和斜支撑梁安装座；所述前车体安装座水平固定在车体前侧底部，所述支撑腿安装座水平固定在支撑腿顶端，并与前车体安装座位置对应，所述前车体安装座与支撑腿安装座的两侧通过垂直的螺纹紧固件固定连接；所述斜支撑梁安装座垂直固定在斜支撑梁顶端，所述后车体安装座的上端面与车体后侧底部平行固定连接，所述后车体安装座的下端面与斜支撑梁安装座平行固定连接，所述后车体安装座的下端面与斜支撑梁的两侧通过垂直的螺纹紧固件固定连接。

进一步的，所述前车体安装座和支撑腿安装座相对面的中部区域设置有相同尺寸的锯齿结构，所述前车体安装座和支撑腿安装座通过锯齿结构相互啮合。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过一种结构设计，避免了排障器安装螺纹紧固件承受剪切力的情况出现，提高了安全系数；同时螺纹紧固件不再承受剪切力，可以充分利用螺纹紧固件的轴向机械性能，适当减小安装螺纹紧固件的规格和等级，有利于设计的精细化(轻量化)，有利于降低成本；而且较小的安装力矩也能够有效降低安装人员的工作强度。

附图说明

图1是本发明所提出的一种机车车辆排障器安装结构一个实施例的整体结构示意图；

图2是支撑腿安装座和斜支撑梁安装座与排障器连接的结构示意图；

图3是支撑腿与车体连接的结构示意图；

图4是斜支撑梁与车体连接的结构示意图；

图5是排障器与车体连接端的俯视结构示意图；

其中，附图标记：1-车体；2-排障器；3-支撑腿；4-斜支撑梁；5-前车体安装座；6-后车体安装座；7-支撑腿安装座；8-斜支撑梁安装座；9-螺纹紧固件；10-锯齿结构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

参见附图1至5，给出了本发明所提出的一种机车车辆排障器安装结构的一个实施例的具体结构。所述结构包括车体1和排障器2，所述排障器2上表面中部分别设置有用于与车体1前后侧底部连接的支撑腿3和斜支撑梁4；还包括前车体安装座5、后车体安装座6、支撑腿安装座7和斜支撑梁安装座8；所述前车体安装座5水平焊接在车体1的前侧底部，所述支撑腿安装座7水平焊接在支撑腿3的顶端，并与前车体安装座5的位置对应，所述前车体安装座5与支撑腿安装座7的两侧通过垂直的螺纹紧固件9固定连接；所述斜支撑梁安装座8垂直焊接在斜支撑梁4的顶端，所述后车体安装座6的上端面与车体1后侧底部平行焊接，所述后车体安装座6的下端面与斜支撑梁安装座8平行固定连接，所述后车体安装座6的下端面与斜支撑梁安装座8的两侧通过垂直的螺纹紧固件9固定连接，使沿斜支撑梁4传递的水平纵向载荷分量垂直作用在后车体安装座6和斜支撑梁安装座8的工作面上，两安装座呈相互推压作用，两安装座间的螺纹紧固件9主要承受由拧紧力产生的轴向拉应力，只用于抵御排障器2垂向载荷的分量。

本实施例中，所述前车体安装座5和支撑腿安装座7相对面的中部区域均设置有相同尺寸的锯齿结构10，安装排障器2时，所述前车体安装座5和支撑腿安装座7通过锯齿结构10相互啮合。当排障器2受到水平纵向冲击载荷时，载荷通过支撑腿3、齿牙啮合的前车体安装座5和支撑腿安装座7传递到车体1的钢结构上，而垂直于安装座的螺纹紧固件9仅承受垂向载荷(螺栓轴向)。同样当排障器2受到水平纵向冲击载荷时，载荷还会通过斜支撑梁4、斜支撑梁安装座8和后车体安装座6传递到车体1的钢结构上，而垂直于后车体安装座6的螺纹紧固件9仍仅承受垂向载荷(螺栓轴向)。

所述螺纹紧固件9可采用螺栓、螺母和垫圈的组合，也可以采用螺钉、螺纹孔和垫圈的组合。

本发明的工作原理在于：首先，采用齿牙啮合结构替代紧固件的摩擦连接幅，用以传导水平纵向载荷；其次，利用设置的斜向支撑梁结构，将水平方向载荷转换为斜向载荷，用安装座之间的推顶结构替代紧固件的摩擦连接幅，传导水平纵向载荷，同时该载荷沿斜向支撑梁传导，充分利用了材料的机械性能，优化了承载结构。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。