防转型螺栓及基于防转型螺栓的装配结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防转型螺栓及基于防转型螺栓的装配结构，该防转型螺栓包括：压部、圆弧部、接触部和螺纹部；还包括：设置于所述压部处的条形防转部；所述防转部与所述压部相垂直，且与所述压部和螺纹部所在平面垂直。本实用新型的技术方案中，防转型螺栓中的防转部压制在混凝土支柱的支座部的上表面上；使得防转型螺栓与混凝土支柱之间的接触面由一竖线增加为丁字架或十字架；在紧固防转型螺栓配套螺母的过程中、或者在将基于防转型螺栓的装配结构埋入地下的过程中，混凝土支柱表面不会因防转部的端部的压制而破损，因此防转型螺栓不会产生转动，从而使得混凝土支柱与横卧板之间紧固成刚性连接，起到稳定混凝土支柱的作用防止倾倒。
【专利说明】防转型螺栓及基于防转型螺栓的装配结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及铁路领域，尤其涉及一种防转型螺栓及基于防转型螺栓的装配结 构。
【背景技术】
[0002] 随着铁路技术的进步和我国铁路列车的运营速度的逐步提升，由于电力机车具有 牵引功率大、节能、环保等特性，能使得被牵引的列车以较快的速度运行，优势显著而得到 广泛地应用。然而电力机车本身不携带能源，需要通过设置于电力机车顶部的受电弓从铁 路沿线的供电系统获得电能，将获得的电能转化为机械能后牵引列车行进。
[0003] 目前，铁路沿线的供电系统的横截面示意图如图1所示，包括：被悬挂于铁路路基 上方且沿铁路线路方向延伸的接触网、悬挂接触网的多个支架、位于铁路线路之侧分别固 定各支架的混凝土支柱，以及用于加固各混凝土支柱的横卧板、Γ型螺栓及其配套螺母。
[0004] 基于现有常用的r型螺栓的装配结构的水平剖面示意图如图2所示，包括：混凝 土支柱、固定在混凝土外侧的横卧板、Γ型螺栓及其配套螺母。
[0005] 混凝土支柱沿铁路线路方向呈工字型，将工字型中上、下两个一字型对应的部分 均称为支座部；将两个支座部相对的侧面均称为上表面，上表面所在平面与铁路线路方向 相交；将支座部中平行于铁路线路方向且垂直于水平面的外侧面称为底面；将支座部沿铁 路线路的端部称为支座尖。
[0006] 横卧板的形状为长方体，其平行于铁路线路方向且垂直于水平面的两个外侧面 中，将与混凝土支柱的支座部的底面相贴合的一个外侧面称为内底面，将另一个外侧面称 为外底面。横卧板在与混凝土支柱的支座部的两个支座尖外缘对齐处，分别开设有螺栓孔。
[0007] Γ型螺栓通常由同一根光圆钢筋弯曲而成，其侧视示意图如图3所示，从其始端 到末端依次为压部、圆弧部、接触部和螺纹部；压部、接触部和螺纹部均呈圆形横截面的条 状，接触部和螺纹部同轴，螺纹部外表面设置有外螺纹。Γ型螺栓平行于水平面，其压部压 制在混凝土支柱的支座部的上表面上；Γ型螺栓的螺纹部的末端穿过横卧板的螺栓孔后 露出横卧板的外底面之外，由配套的螺母拧紧，从而使得混凝土支柱与横卧板相固定。
[0008] 然而，与Γ型螺栓相配套的螺母在拧紧的过程中，Γ型螺栓很容易产生在螺栓孔 中转动的现象，造成Γ型螺栓的压部因转动移位而无法给予混凝土支柱的支座部的上表 面足够的压力，造成混凝土支柱与横卧板之间松动，也就是说横卧板起不到加固混凝土支 柱的作用。
[0009] 为了进一步加固混凝土支柱、防止混凝土支柱倾倒，施工人员通常将横卧板固定 在混凝土支柱的底部的外侧面后，与混凝土支柱的底部一并埋入地下(如图1所示)。然而， 在回填土和夯实土的过程中，Γ型螺栓很容易产生在螺栓孔中转动的现象，造成Γ型螺栓 的压部因转动移位而无法给予混凝土支柱的支座部的上表面足够的压力，造成横卧板对混 凝土支柱的加固作用不佳。
[0010] 综上所述，现有的r型螺栓在加固混凝土支柱过程中，具有容易转动而造成压部 移位的缺陷，增加了混凝土支柱倾倒的风险；因此，有必要提供一种在加固混凝土支柱过程 中，不容易转动的Γ型螺栓。 实用新型内容
[0011] 针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种防转型螺栓及基于防转型 螺栓的装配结构，在加固混凝土支柱过程中不容易转动，有利于防止混凝土支柱倾倒。
[0012] 本实用新型的技术方案根据一个方面，提供了防转型螺栓，包括：压部、圆弧部、接 触部和螺纹部；该防转型螺栓还包括：设置于所述压部处的条形防转部；
[0013] 所述防转部与所述压部相垂直，且与所述压部和螺纹部所在平面垂直。
[0014] 较佳地，所述防转部具体设置于所述压部的端处。
[0015] 较佳地，所述防转部焊接于所述压部的中部的下表面；或者，
[0016] 所述防转部与所述压部处于同一平面中，为一体成形的。
[0017] 较佳地，所述条形防转部具体为矩形钢板，其长度不大于200毫米，其宽度为15至 100毫米，其厚度为5至10毫米；或者，
[0018] 所述条形防转部为圆形横截面的条状钢筋，所述条状钢筋的长度不大于200毫 米，所述条状钢筋的圆形横截面的直径为10至20毫米。
[0019] 较佳地，所述矩形钢板的材质具体为屈服强度值不小于235Mpa的钢材；以及，
[0020] 所述条状钢筋具体为屈服强度值不小于300Mpa的热轧光圆钢筋。
[0021] 本实用新型的技术方案根据另一个方面，提供了一种基于防转型螺栓的装配结 构，包括：混凝土支柱、与所述混凝土支柱的支座部的底面相触接的横卧板；该装配结构还 包括：防转型螺栓及其配套螺母；
[0022] 所述防转型螺栓，包括：压部、圆弧部、接触部、螺纹部和设置于所述压部处的条形 防转部；所述防转部与所述压部相垂直，且与所述压部和螺纹部所在平面垂直；
[0023] 所述防转型螺栓的防转部的下表面压制于所述混凝土支柱的支座部的上表面；所 述防转型螺栓的螺纹部贯通所述横卧板后露出于所述横卧板的外底面，并由所述配套螺母 固定，用以将所述混凝土支柱紧固于所述横卧板。
[0024] 较佳地，所述防转型螺栓的防转部具体设置于所述压部的端处。
[0025] 较佳地，所述防转型螺栓的防转部焊接于所述压部的中部的下表面；或者，
[0026] 所述防转型螺栓的防转部与所述压部处于同一平面中，为一体成形的。
[0027] 较佳地，所述条形防转部具体为矩形钢板，其长度不大于200毫米，其宽度为15至 100毫米，其厚度为5至10毫米；或者，
[0028] 所述条形防转部为圆形横截面的条状钢筋，所述条状钢筋的长度不大于200毫 米，所述条状钢筋的圆形横截面的直径为10至20毫米。
[0029] 本实用新型的技术方案中，防转型螺栓中的防转部压制在混凝土支柱的支座部的 上表面上；使得防转型螺栓与混凝土支柱之间的接触面由一坚线增加为矩形面积、丁字架 或十字架；在紧固防转型螺栓配套螺母的过程中、或者在将基于防转型螺栓的装配结构埋 入地下的过程中，混凝土支柱表面不会因防转部的端部的压制而破损，因此防转型螺栓不 会产生转动，从而增强了防转型螺栓与混凝土支柱之间的固定作用，使得混凝土支柱与横 卧板之间紧固成刚性连接，起到稳定混凝土支柱的作用，可以防止混凝土支柱倾倒。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为现有的铁路沿线的供电系统的横截面示意图；
[0031] 图2为基于现有的Γ型螺栓的装配结构的水平剖面示意图；
[0032] 图3为现有的Γ型螺栓的侧视示意图；
[0033] 图4为本实用新型实施例一的基于防转型螺栓的装配结构的水平剖面示意图；
[0034] 图5a、5b分别为本实用新型实施例一的防转型螺栓的侧视示意图、主视示意图；
[0035] 图6为本实用新型实施例二的基于防转型螺栓的装配结构的水平剖面示意图；
[0036] 图7a、7b分别为本实用新型实施例二的防转型螺栓的侧视示意图、主视示意图。
【具体实施方式】
[0037] 为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优 选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节 仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定 的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
[0038] 本实用新型的发明人发现，Γ型螺栓转动的过程中，Γ型螺栓的压部以接触部 (或螺纹部)为轴产生转动；等效于在压部转动轨迹的切线方向上施加了外力F，当该等效的 外力F大于Γ型螺栓的压部的下表面与混凝土支柱的表面之间的摩擦力时，Γ型螺栓的 压部以接触部(或螺纹部）为轴产生转动。
[0039] 本实用新型的发明人考虑到，若通过改变螺栓的受力性质Γ型螺栓与混凝土支 柱之间则更加稳固，则可以使得Γ型螺栓的压部在加固混凝土支柱的过程中稳定在设定 位置不发生转动，即Γ型螺栓不发生转动；从而可以使得混凝土支柱与横卧板之间紧密结 合，形成刚性连接，等效于增大了混凝土支柱与大地之间的接触面积，有助于避免混凝土支 柱倾倒。
[0040] 下面结合附图详细介绍本实用新型的几个实施例的技术方案。
[0041] 实施例一
[0042] 实施例一提供的一种防转型螺栓的装配结构，其水平剖面示意图如图4所示，包 括：混凝土支柱401、横卧板402、防转型螺栓403及其配套螺母。
[0043] 混凝土支柱401沿铁路线路方向呈工字型，为了便于描述可以将工字型中的在上 的一字型对应的部分、以及在下的一字型对应的部分均称为支座部；将两个支座部相对的 侧面均称为上表面，上表面所在平面与铁路线路方向相交；将支座部中平行于铁路线路方 向且垂直于水平面的外侧面称为底面；将支座部沿铁路线路的端部称为支座尖。
[0044] 横卧板402的形状为长方体，其平行于铁路线路方向且垂直于水平面的两个外侧 面中，将与混凝土支柱401的支座部的底面相接触的一个外侧面称为内底面，将另一个外 侧面称为外底面。横卧板402的内底面与混凝土支柱401的支座部的底面相贴合。横卧板 402沿铁路线路方向的两侧在与混凝土支柱的支座部的两个支座尖外缘对齐处，分别开设 有螺栓孔。
[0045] 防转型螺栓403的侧视示意图、主视示意图分别如图5a、图5b所示，包括：压部 501、圆弧部502、接触部503、螺纹部504和设置于压部501处的条形防转部505。
[0046] 压部501、接触部503和螺纹部504均呈圆形横截面的条状，圆弧部502呈圆形横 截面的圆环状；螺纹部504外表面设置有外螺纹；圆弧部502的两端分别与压部501的一 端、接触部503的一端相连，接触部503通过其另一端与螺纹部504同轴相连。压部501、圆 弧部502、接触部503、螺纹部504处于同一平面。更优的，压部501、圆弧部502、接触部503 和螺纹部504可以由同一个光圆钢筋弯曲而成，则压部501、圆弧部502和接触部503三者 的圆形横截面的直径相同，例如，三者的圆形横截面的直径均为20毫米。更优的，压部501 的长度可以是100毫米；圆弧部502的半径可以是20毫米；压部501、圆弧部502、接触部 503和螺纹部504的材质均可以是HPB (Hot-rolledPlain Steel Bar，热轧光圆钢筋）300 级钢材，300表示屈服强度值为300Mpa。
[0047] 压部501与接触部503之间的夹角，跟混凝土支柱401的支座部的上表面与铁 路线路横截面所在平面之间的夹角相同；例如，压部501与接触部503之间的夹角可以是 110。。
[0048] 接触部503与螺纹部504的长度之和，大于混凝土支柱401的支座部的支座尖的 厚度与横卧板402的螺栓孔的长度之和。更优的，接触部503与螺纹部504的长度之和可 以为150毫米；螺纹部504的长度可以是80毫米；混凝土支柱401可以H93横腹杆式预应 力混凝土支柱；横卧板402的厚度（即横卧板402的螺栓孔的长度）可以是100毫米。
[0049] 条状防转部505即形状为条状的防转部505。如图5a或图5b所示，防转部505与 压部501相垂直，且跟压部501与螺纹部504所在平面相垂直。防转部505具体可以是矩 形钢板；防转部505可以焊接在压部501的中部的下表面。防转部505也可以与压部501 为一体成形的，防转部505与压部501处于同一平面中；具体地，由于压部501呈圆形横截 面的条状，因此压部501最靠下的表面呈直线段并与防转部505的下表面处于同一平面中。 对于作为防转部505的矩形钢板，其长度不大于200毫米，其宽度为阈值宽度至压部501的 长度，其厚度为5至10毫米。阈值宽度可以是15毫米。
[0050] 更优的，作为防转部505的矩形钢板的长度可以是60至100毫米；防转部505的 材质不低于Q235的钢材，Q表不屈服强度，235表不屈服强度值为235Mpa ;对于作为防转 部505的矩形钢板与压部501之间的焊接，焊接头符合GB985-2008的规定，采用符合GB/ T5117-2012规定的E50焊条，焊缝高度不小于5毫米，以满焊的方式进行焊接；并对焊接后 的防转型螺栓进行整体热浸镀锌1级防腐。
[0051] 下面简单介绍防转型螺栓403的装配原理：
[0052] 将防转型螺栓403中的螺纹部504对准横卧板402的螺栓孔；将防转型螺栓403中 的压部501、圆弧部502、接触部503和螺纹部504所在的平面平行于水平面（即防转部505 垂直于水平面)，并将防转部505的下表面对准混凝土支柱401的支座部的上表面。将防转 型螺栓403沿水平面内垂直于铁路线路的方向移动，使得防转部505的下表面紧贴于混凝 土支柱401的支座部的上表面，且螺纹部504的末端穿过横卧板402的螺栓孔后露出于横 卧板402的外底面。使用与防转型螺栓403配套的螺母，从螺纹部504的末端处开始旋进； 随着螺母的旋进，防转部505的下表面压制在混凝土支柱401的支座部的上表面，并越压越 紧。直到螺母接触横卧板402的外底面，装配结束。
[0053] 防转型螺栓403装配结束后，得到如图4所示的防转型螺栓的装配结构；该装配结 构中，防转型螺栓403中的防转部505的下表面压制于混凝土支柱401的支座部的上表面； 防转型螺栓403中的螺纹部504的末端贯通横卧板402的螺栓孔后露出于横卧板402的外 底面，并由配套的螺母固定。
[0054] 实施例一的技术方案中，防转型螺栓中的矩形的防转部的下表面压制在混凝土支 柱的支座部的上表面上。使得防转型螺栓与混凝土支柱之间的接触面由一坚线增加为矩形 面或者十字架(防转部与压部一起压制在混凝土支柱表面上)。若矩形的防转部以螺纹部所 在直线为转动轴发生转动，则矩形的防转部的一个端部会压破混凝土支柱的支座部的上表 面、嵌入于支座部中。众所周知混凝土的抗压性能优良，在紧固防转型螺栓配套螺母的过程 中、或者在将基于防转型螺栓的装配结构埋入地下的过程中，混凝土支柱表面不会因该防 转部的端部的压制而破损，因此防转型螺栓不会产生转动；从而增强了防转型螺栓与混凝 土支柱之间的固定作用，使得混凝土支柱与横卧板之间紧固成刚性连接，起到稳定混凝土 支柱的作用，可以防止混凝土支柱倾倒。
[0055] 而且，矩形的防转部的两端到转动轴(螺纹部所在直线）的力臂大于压部的端点到 转动轴的力臂；矩形的防转部的下表面与混凝土支柱的支座部的上表面之间的接触面积远 大于压部的下表面与混凝土支柱的支座部的上表面之间的接触面积，因此矩形的防转部与 混凝土支柱之间的摩擦力远大于压部与混凝土支柱之间的摩擦力，从而增大了防转型螺栓 与混凝土支柱之间的摩擦力；进一步避免防转型螺栓产生转动，从而使得混凝土支柱与横 卧板之间紧固成刚性连接，有助于稳定混凝土支柱，可以防止混凝土支柱倾倒。
[0056] 实施例二
[0057] 实施例二提供的一种防转型螺栓的装配结构，其水平剖面示意图如图6所示，包 括：混凝土支柱401、横卧板402、防转型螺栓603及其配套螺母。
[0058] 防转型螺栓603的侧视示意图、主视示意图分别如图7a、图7b所示，包括：压部 501、圆弧部502、接触部503、螺纹部504和设置在压部501处的条状防转部705。
[0059] 条状防转部705即形状为条状的防转部705。如图7a或图7b所示，防转部705与 压部501相垂直，且跟压部501与螺纹部504所在平面相垂直。防转部705可以是圆形横 截面的条状钢筋，其最靠下的表面呈直线段；防转部705焊接在压部501的端部；具体地， 由于压部501呈圆形横截面的条状，因此压部501最靠下的表面呈直线段，并与压部501最 靠下的表面处于同一平面中。对于作为防转部705的条状钢筋，其长度不大于200毫米，其 圆形横截面的直径为10至20毫米。
[0060] 更优的，作为防转部705的条状钢筋的长度可以是60至100毫米；防转部705的 材质不低于HPB300级的钢材；对于作为防转部705的条形钢筋与压部501之间的焊接，焊 接头符合GB985-2008的规定，采用符合GB/T5117-2012规定的E50焊条，焊缝高度不小于 5毫米，以满焊的方式进行焊接，并对焊接后的防转型螺栓进行整体热浸镀锌1级防腐。
[0061] 下面简单介绍防转型螺栓603的装配原理：
[0062] 将防转型螺栓603中的螺纹部504对准横卧板402的螺栓孔；将防转型螺栓603 中的压部501、圆弧部502、接触部503和螺纹部504所在的平面平行于水平面（即防转部 705垂直于水平面)，并将防转部705的下表面对准混凝土支柱401的支座部的上表面。将 防转型螺栓603沿水平面内垂直于铁路线路的方向移动，使得防转部705的下表面和压部 501的下表面均紧贴于混凝土支柱401的支座部的上表面，且螺纹部504的末端穿过横卧板 402的螺栓孔后露出于横卧板402的外底面。使用与防转型螺栓603配套的螺母，从螺纹部 504的末端处开始旋进；随着螺母的旋进，防转部705的下表面和压部501的下表面均压制 在混凝土支柱401的支座部的上表面，并均越压越紧。直到螺母接触横卧板402的外底面， 装配结束。
[0063] 防转型螺栓603装配结束后，得到如图6所示的防转型螺栓的装配结构；该装配结 构中，防转型螺栓603中的防转部705的下表面和压部501的下表面均压制于混凝土支柱 401的支座部的上表面；防转型螺栓603中的螺纹部504的末端穿过横卧板402的螺栓孔 后露出于横卧板402的外底面，并由配套的螺母固定。
[0064] 实施例二中的防转型螺栓603及基于防转型螺栓603的装配结构的其余结构和形 状、以及各结构之间的连接关系等均与实施例一中的相同，此处不再赘述。
[0065] 实施例二的技术方案中，防转型螺栓中的圆形横截面的防转部与压部一起压制在 混凝土支柱的支座部的上表面上。防转型螺栓与混凝土支柱之间的接触面由一坚线增加为 丁字形。若圆形横截面的防转部以螺纹部所在直线为转动轴发生转动，则该防转部的一个 端部会压破混凝土支柱的支座部的上表面、嵌入于支座部中。在紧固防转型螺栓配套螺母 的过程中、或者在将基于防转型螺栓的装配结构埋入地下的过程中，混凝土支柱表面不会 因受该防转部的端部的压制而破损，因此防转型螺栓不会产生转动；从而增强了防转型螺 栓与混凝土支柱之间的固定作用，使得混凝土支柱与横卧板之间紧固成刚性连接，起到稳 定混凝土支柱的作用，可以防止混凝土支柱倾倒。
[0066] 而且，圆形横截面的防转部的两端到转动轴(螺纹部所在直线）的力臂大于压部的 端点到转动轴的力臂；防转型螺栓与混凝土支柱之间的接触面积增大了，因此增大了防转 型螺栓与混凝土支柱之间的摩擦力；进一步避免防转型螺栓产生转动，从而使得混凝土支 柱与横卧板之间紧固成刚性连接，有助于稳定混凝土支柱，可以防止混凝土支柱倾倒。
[〇〇67] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种防转型螺栓，包括：压部、圆弧部、接触部和螺纹部；其特征在于，还包括：设置 于所述压部处的条形防转部； 所述防转部与所述压部相垂直，且与所述压部和螺纹部所在平面垂直。
2. 如权利要求1所述的防转型螺栓，其特征在于，所述防转部具体设置于所述压部的 端处。
3. 如权利要求1所述的防转型螺栓，其特征在于，所述防转部焊接于所述压部的中部 的下表面；或者， 所述防转部与所述压部处于同一平面中，为一体成形的。
4. 如权利要求2或3所述的防转型螺栓，其特征在于，所述条形防转部具体为矩形钢 板，其长度不大于200毫米，其宽度为15至100毫米，其厚度为5至10毫米；或者， 所述条形防转部为圆形横截面的条状钢筋，所述条状钢筋的长度不大于200毫米，所 述条状钢筋的圆形横截面的直径为10至20毫米。
5. 如权利要求4所述的防转型螺栓，其特征在于，所述矩形钢板的材质具体为屈服强 度值不小于235Mpa的钢材；以及， 所述条状钢筋具体为屈服强度值不小于300Mpa的热轧光圆钢筋。
6. -种基于防转型螺栓的装配结构，包括：混凝土支柱、与所述混凝土支柱的支座部 的底面相触接的横卧板；其特征在于，还包括：防转型螺栓及其配套螺母； 所述防转型螺栓，包括：压部、圆弧部、接触部、螺纹部和设置于所述压部处的条形防转 部；所述防转部与所述压部相垂直，且与所述压部和螺纹部所在平面垂直； 所述防转型螺栓的防转部的下表面压制于所述混凝土支柱的支座部的上表面；所述 防转型螺栓的螺纹部贯通所述横卧板后露出于所述横卧板的外底面，并由所述配套螺母固 定，用以将所述混凝土支柱紧固于所述横卧板。
7. 如权利要求6所述的装配结构，其特征在于，所述防转型螺栓的防转部具体设置于 所述压部的端处。
8. 如权利要求6所述的装配结构，其特征在于，所述防转型螺栓的防转部焊接于所述 压部的中部的下表面；或者， 所述防转型螺栓的防转部与所述压部处于同一平面中，为一体成形的。
9. 如权利要求7或8所述装配结构，其特征在于，所述条形防转部具体为矩形钢板，其 长度不大于200毫米，其宽度为15至100毫米，其厚度为5至10毫米；或者， 所述条形防转部为圆形横截面的条状钢筋，所述条状钢筋的长度不大于200毫米，所 述条状钢筋的圆形横截面的直径为10至20毫米。
【文档编号】F16B39/28GK203835920SQ201420153450
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】梁利民, 刘建福, 郑书慧, 郭宏亮, 悦琳 申请人:中铁工程设计咨询集团有限公司