轨道车辆及其排障装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道排障技术领域，特别涉及一种轨道车辆及其排障装置。

背景技术：

2.轨道车辆设计速度不断提高，轨道车辆的安全设计越来越受到重视。为了保障轨道列车的正常行车安全，往往在高速列车的车头前端底部设置排障装置，以清除轨道上的障碍物。
3.当前排障装置的结构有多种形式，均能在一定程度上实现排除轨道上障碍物的使用需求。排障装置设计时，除了考虑其基本的排障功能外，还需要综合考虑其对整车性能的影响。为了提高轨道车辆整车运行性能，尽量降低排障装置的重量始终是轨道车辆设计时需要考虑的主要问题。
4.因此，如何兼顾排障装置的使用强度和重量，是本领域内技术人员始终关注的技术问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的为提供一种重量比较轻的排障装置。本实用新型的另一目的为提供一种包括上述排障装置的轨道车辆。
6.本实用新型提供一种轨道车辆的排障装置，包括排障板和支撑杆，所述排障板的外表面具有流线型排障面，内表面设置有加强筋结构及连接固定有至少两个边梁吊座，两个所述边梁吊座均设置有第一安装结构，分别与所述轨道车辆的底架两个边梁连接固定；所述支撑杆的前端部连接位于两所述边梁吊座之间的所述排障板的内表面，后端向后延伸，并且所支撑杆的后端设置有与底架连接的第二安装结构。
7.本实用新型中的排障板两侧设置有边梁吊座，能够通过边梁吊座与底架边梁固定连接，排障板的中部通过支撑杆连接固定底座，这样边梁吊座能够对排障板提供垂向的支撑固定力，支撑杆能够提供纵向的支撑力，并且在排障板发生碰撞时，排障板所受的部分冲击力通过边梁吊座进一步传递至边梁上，提高排障板的受力性能。另外，排障板内表面设置有加强筋结构在提高排障板承受力能力的前提下，能够尽量降低排障板的强度。
8.可选的，包括两个立板组件，每一个所述立板组件包括至少两个平行且间隔布置的立板，所述立板的下节段具有与所述排障板相应内表面相配合的形状并且所述下节段与所述排障板焊接连接，所述立板的下端部靠近所述排障板的下边缘；所述立板的上节段向上延伸并与横板焊接形成所述边梁吊座，所述立板的上端部高于所述排障板的上边缘。
9.可选的，每一个所述立板组件中各所述立板的上端部具有安装横板，所述第一安装结构包括螺栓和设置于所述安装横板上的螺栓孔。
10.可选的，各所述立板上设置有至少一个减重孔。
11.可选的，还包括缓冲梁吊座，所述缓冲梁吊座通过板材焊接形成，所述缓冲梁吊座设置有与所述底架的缓冲梁连接的第三安装结构(8)。
12.可选的，所述加强筋结构形成有位于第一安装台，所述第一安装台靠近所述排障板的上边缘，所述缓冲梁吊座固定于所述第一安装台，所述缓冲梁吊座设置所述第三安装结构(8)的位置高于所述排障板的上边缘，并且所述第一安装台部分与所述相应侧的立板组件的立筋交叉连接固定。
13.可选的，沿长度方向，所述支撑杆包括通过螺栓固定连接的支撑管段和斜撑管段，所述支撑管段的前端通过安装座连接固定于所述排障板内表面，所述斜撑管段的后端部用于焊接连接所述底架。
14.可选的，所述排障板包括中间区域以及自所述中间区域向左右两侧延伸的侧边区，所述中间区域的厚度大于所述侧边区的厚度。
15.可选的，所述中间区域的横向最大宽度范围为1800mm-2200mm，所述中间区域的厚度范围为7mm-9mm，所述侧边区的厚度范围为5.5mm-6.5mm。
16.此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆，包括司机室，还包括上述任一项所述的轨道车辆的排障装置，其中所述排障板的外表面与所述司机室的外表面形状相同。
17.本实用新型的轨道车辆包括上述排障装置，故也具有排障装置的上述技术效果。
附图说明
18.图1为本实用新型一种实施例中排障装置的结构示意图；
19.图2为图1所示排障装置另一方向的结构示意图；
20.图3为本实用新型一种实施例中排障装置与底架组装后的局部示意图；
21.图4为图1所示排障装置的侧视图；
22.图5为本实用新型一种实施例中斜撑管段的三维结构图。
23.其中，图1至图5中：
24.1-排障板；2-缓冲梁吊座；3-边梁吊座；31-立板；32-横板；31a-减重孔；4-支撑管段；5-斜撑管段；6-安装座；7-筋板；8-第三安装结构；9-固定座；
25.100-底架；101-边梁。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
27.请参考图1至图5，图1为本实用新型一种实施例中排障装置的结构示意图；图2为图1所示排障装置另一方向的结构示意图；图3为本实用新型一种实施例中排障装置与底架组装后的局部示意图；图4为图1所示排障装置的侧视图；图5为本实用新型一种实施例中斜撑管段的三维结构图。
28.本实用新型提供了一种轨道车辆的排障装置，其包括排障板1、支撑杆、加强筋结构和边梁吊座3。
29.本实用新型中的排障板1的外表面具有流线型排障面，流线型排障面的形状优选与其所处轨道车辆的司机室的外表面形状相同或相似。这样能够提高空气动力学性能，降低车辆行驶动能损耗，当然可以兼顾美观。当然，流线型排障面的形状也可以为其他曲线形式。
30.排障板1的内表面设置有加强筋结构及连接固定有至少两个边梁吊座3。需要说明的是，本文以排障装置安装于轨道车辆上时为参考，朝向车外侧的表面为外表面，相应地另一侧为内表面。对于方位词的定义仅是为了描述技术方案的简洁，本领域内技术人员应当理解，本文方位词的应用不应限制本文的保护范围。
31.本实用新型中的两个边梁吊座3均设置有第一安装结构，分别与轨道车辆的底架100两个边梁101连接固定。也就是说，排障板1能够通过边梁吊座3安装于底架100的边梁101上，具体地第一安装结构可以为螺栓连接方式，也可以为焊接或者其他连接方式。另外边梁吊座3的具体结构可以根据实际应用环境而定，尽量采用板组件方式以降低重量。
32.本实用新型中的支撑杆的前端部连接位于两边梁吊座3之间，支撑杆的前端连接排障板1的内表面，后端向后延伸，并且所支撑杆的后端设置有与底架100连接的第二安装结构。
33.也就是说，支撑杆连接于排障板1的中部位置，对排障板1的排障面起到支撑作用。第二安装结构可以为螺栓连接，也可以为焊接固定方式。
34.加强筋结构可以由不同方向且交叉的筋板7形成，对于加强筋结构的具体形式本文不做限定。
35.从以上描述可知，本实用新型中的排障板1两侧设置有边梁吊座3，能够通过边梁吊座3与底架100边梁固定连接，排障板1的中部通过支撑杆连接固定底座，这样边梁吊座3能够对排障板1提供垂向的支撑固定力，支撑杆能够提供纵向的支撑力，并且在排障板1发生碰撞时，排障板1所受的部分冲击力通过边梁吊座3进一步传递至边梁上，提高排障板1的受力性能。另外，排障板1内表面设置有加强筋结构在提高排障板1承受力能力的前提下，能够尽量降低排障板1的强度。
36.在一种具体实施方式中，排障装置可以包括两个立板组件，每一个立板组件包括至少两个平行且间隔布置的立板31，立板31的下节段311具有与排障板1相应内表面相配合的形状并且下节段311与排障板1焊接连接，立板31的下端部靠近排障板1的下边缘；也就是说，立板31的下节段311与排障板1焊接起到了增强排障板1强度的功能。立板的上节段312向上延伸并与横板焊接形成边梁吊座3，立板31的上端部高于排障板1的上边缘。立板31部分形成排障板1的加强筋，部分形成边梁吊座3的支撑结构，将边梁吊座3与排障板1连接形成一个整体，大大降低了各零部件的耗材，降低了排障装置的重量。
37.上述实施例中，每一个立板组件中各立板31的上端部具有安装横板，第一安装结构包括螺栓和设置于安装横板上的螺栓孔。也就是说，横板32通过螺栓与底架100纵梁吊装连接。横板、立板的厚度可以根据具体使用环境而定，可以相同，也可以不同。同理，两个立板之间或者同一立板不同位置的厚度可以相同，也可以不同，根据应用进行合理选取。
38.上述实施例中将边梁吊座3设计为横板加立板的组合形式，即类似井型结构，既能保证使用强度，又能降低重量。
39.在满足使用强度的前提下，各立板上还可以设置有至少一个减重孔31a，以进一步降低重量。
40.上述各实施例中，排障装置还可以包括缓冲梁吊座2，缓冲梁吊座2通过板材焊接形成，缓冲梁吊座2设置有与底架100的缓冲梁连接的第三安装结构。第三安装结构优选螺栓连接。
41.排障板1进一步通过缓冲梁吊座2固定于底架100缓冲梁上，为排障板1提供垂向载荷支撑，可以进一步增加排障板1中部位置的承受力的能力，
42.在一种具体的实施方式中，加强筋结构形成有位于第一安装台，第一安装台靠近排障板1的上边缘，缓冲梁吊座2固定于第一安装台，缓冲梁吊座2设置第三安装结构的位置高于排障板1的上边缘，并且第一安装台部分与相应侧的立板组件的立筋交叉连接固定。
43.第一安装台既是立板组件的一部分，又连接固定缓冲梁吊座2，这样通过第一安装台将立板组件和缓冲梁吊座2连接为一体，提高整体受力能力。
44.排障装置优先为对称结构，支撑杆为左右各1个对称布置，更有利于结构稳定性。
45.在生产中支撑杆的钢管焊接在排障器组成结构上，由于施工误差及焊接收缩等因素，角度及总体尺寸难以精确保证。在组装过程中容易与车体的固定座安装面不贴合。因此，本文还进行了以下结构改进。
46.上述各实施例中，沿长度方向，支撑杆包括通过螺栓固定连接的支撑管段4和斜撑管段5，具体地，支撑管段4和斜撑管段5相邻端部可以设置螺栓连接平台，螺栓连接平台通过相应螺栓连接。支撑管段4的前端通过安装座6连接固定于排障板1内表面，斜撑管段5的后端部用于焊接连接底架100。
47.上述实施例中的斜撑管段5可以为管状结构，可以为方管，也可以为圆管，优先受力更均匀的圆管。当然也可以直接使用结构比较简单的方管，其两端部焊接有垂直于该管的法兰板，并在法兰板上开有螺栓孔，也就是说，法兰板可以提供螺栓连接平台。支撑管段4的法兰板与斜撑管段5的法兰板通过增加调整垫片的方式进行安装。即支撑杆设置为两段提高了现车安装方便性。
48.上述支撑管段和斜撑管段的两段式设计主要是考虑到工艺安装问题。若将支撑杆设计成一个整体，排障装置与底架之间的连接面整体呈夹角(底架下平面和斜撑安装面)。排障装置的支撑杆与主体部分也有一个夹角，配合尺寸难以精确控制，因此会造成排障装置安装过程中无法与底架安装面完全贴合。
49.支撑杆设计为断开为两个部分，安装时先不考虑斜撑管段，将排障装置的缓冲梁吊座和边梁吊座(同一水平面)用螺栓固定在底架下平面。然后，斜撑管段(管和法兰散件)根据现车情况，对管进行修形后现车配焊，将会使排障器的装配难度大大降低。
50.具体的安装顺序为：
51.1)请参考图5，斜撑管段5(一根铝管51+2个法兰板52)分别进厂，其中铝管长度比设计尺寸长(预留研装量)；
52.2)将排障器4个水平安装面分别与底架缓冲梁、边梁用螺栓固定；
53.3)斜撑管段5的两个法兰板52分别用螺栓固定在固定座9和支撑管段4上；
54.4)将斜撑管段5的铝管现车切割一截，满足现车使用要求，然后进行斜撑管段5的组焊。
55.组焊后，斜撑管段5总长度会收缩，此时采用1mm～3mm调整垫片填补与支撑管段4之间的缝隙。
56.斜撑管段5作为排障装置与底架100连接的支撑部件，在碰撞中能够提供有效支撑以及力的传递，并且当缓冲梁吊座2和边梁吊座3通过螺栓连接到底架100相应位置后，可以对斜撑管段5进行现车研装配焊，然后实现与底架100固定座9的连接。
57.上述各实施例中，排障板1包括中间区域以及自中间区域向左右两侧延伸的侧边区，中间区域的厚度大于侧边区的厚度。该实施例中根据在使用时排障板1的受力状况对排障板1进行分区设计，将排障板1设计为非等厚度结构，有利于进一步降低排障装置的重量。
58.在一种具体车型中，排障板1的中间区域的横向最大宽度范围为1800mm-2200mm，中间区域的厚度范围为7mm-9mm，侧边区的厚度范围为5.5mm-6.5mm。
59.此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆，包括司机室，以及上述任一实施例所述的轨道车辆的排障装置，其中排障板1的外表面与司机室的外表面形状相同。
60.轨道车辆的其他结构请参考现有技术，本文不做赘述。
61.本实用新型的轨道车辆包括上述排障装置，故也具有排障装置的上述技术效果。
62.以上对本实用新型所提供的一种轨道车辆及其排障装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种轨道车辆的排障装置，其特征在于，包括排障板(1)和支撑杆，所述排障板(1)的外表面具有流线型排障面，内表面设置有加强筋结构及连接固定有至少两个边梁吊座(3)，两个所述边梁吊座(3)均设置有第一安装结构，分别与所述轨道车辆的底架(100)两个边梁(101)连接固定；所述支撑杆的前端部连接位于两所述边梁吊座(3)之间的所述排障板(1)的内表面，后端向后延伸，并且所支撑杆的后端设置有与底架连接的第二安装结构。2.如权利要求1所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，包括两个立板组件，每一个所述立板组件包括至少两个平行且间隔布置的立板，所述立板的下节段具有与所述排障板(1)相应内表面相配合的形状并且所述下节段与所述排障板(1)焊接连接，所述立板的下端部靠近所述排障板(1)的下边缘；所述立板的上节段向上延伸并与横板焊接形成所述边梁吊座(3)，所述立板的上端部高于所述排障板(1)的上边缘。3.如权利要求2所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，每一个所述立板组件中各所述立板的上端部具有安装横板，所述第一安装结构包括螺栓和设置于所述安装横板上的螺栓孔。4.如权利要求2所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，各所述立板上设置有至少一个减重孔。5.如权利要求2所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，还包括缓冲梁吊座(2)，所述缓冲梁吊座(2)通过板材焊接形成，所述缓冲梁吊座(2)设置有与所述底架的缓冲梁连接的第三安装结构(8)。6.如权利要求5所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，所述加强筋结构形成有第一安装台，所述第一安装台靠近所述排障板(1)的上边缘，所述缓冲梁吊座(2)固定于所述第一安装台，所述缓冲梁吊座(2)设置所述第三安装结构(8)的位置高于所述排障板(1)的上边缘，并且所述第一安装台部分与相应侧的立板组件的立筋交叉连接固定。7.如权利要求1所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，沿长度方向，所述支撑杆包括通过螺栓固定连接的支撑管段(4)和斜撑管段(5)，所述支撑管段(4)的前端通过安装座(6)连接固定于所述排障板(1)内表面，所述斜撑管段(5)的后端部用于焊接连接所述底架。8.如权利要求1至6任一项所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，所述排障板(1)包括中间区域以及自所述中间区域向左右两侧延伸的侧边区，所述中间区域的厚度大于所述侧边区的厚度；或者/和，所述支撑杆的数量为两个，沿所述排障板的中心纵向面对称设置。9.如权利要求8所述的轨道车辆的排障装置，其特征在于，所述中间区域的横向最大宽度范围为1800mm-2200mm，所述中间区域的厚度范围为7mm-9mm，所述侧边区的厚度范围为5.5mm-6.5mm。10.一种轨道车辆，包括司机室，其特征在于，还包括权利要求1至9任一项所述的轨道车辆的排障装置，其中所述排障板(1)的外表面与所述司机室的外表面形状相同。

技术总结

本实用新型公开了一种轨道车辆及其排障装置，本实用新型中排障装置包括排障板、边梁吊座和加强筋结构；排障板通过两侧设置有边梁吊座能够与底架边梁固定连接，排障板的中部通过支撑杆连接固定底座，这样边梁吊座能够对排障板提供垂向的支撑固定力，支撑杆能够提供纵向的支撑力，并且在排障板发生碰撞时，排障板所受的部分冲击力通过边梁吊座进一步传递至边梁上，提高排障板的受力性能。另外，排障板内表面设置有加强筋结构在提高排障板承受力能力的前提下，能够尽量降低排障板的强度。能够尽量降低排障板的强度。能够尽量降低排障板的强度。