CN108407831B - 一种动车设备舱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种动车设备舱结构，包括底板以及位于所述底板两侧的两裙板；所述底板和裙板均为碳纤维复合材料结构，二者通过框架安装和连接。本发明中所提供的动车设备舱结构，通过选择碳纤维复合材料的底板和裙板结构，并通过合理的连接方式，在保证设备舱整体结构强度的基础上有效的降低了舱体的重量。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种动车设备舱结构。
背景技术
设备舱是位于动车底部用于放置设备的舱体空间，其作用在于保护设备免受雨雪、风沙等异物的碰撞和干扰，列车在运行过程中受到的加速度和气动载荷等也作用于设备舱体上，因此设备舱的整体结构合理性和强度对动车的运行安全起着至关重要的作用。
目前，动车设备舱底板和裙板大多采用金属板材，通过结构和生产工艺的不断改进，在使用过程中强度得到了有效的保证，但是随着列车轻量化的发展要求，复合材料越来越多的被应用于动车的结构设计中。
本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的动车设备舱结构，使其更具有实用性。
发明内容
本发明中所提供的动车设备舱结构，通过选择碳纤维复合材料的底板和裙板结构，并通过合理的连接方式，在保证设备舱整体结构强度的基础上有效的降低了舱体的重量。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
一种动车设备舱结构，包括底板以及位于所述底板两侧的两裙板；
所述底板和裙板均为碳纤维复合材料结构，二者通过框架安装和连接。
进一步地，所述框架至少包括水平框架和斜支架，所述水平框架上连接有两安装架，所述安装架位于动车宽度方向的两端，且沿列车长度方向延伸设置；
其中，所述底板的两侧分别与两所述安装架连接，其中部与所述水平框架连接，所述裙板的一端与所述安装架连接，另一端与所述斜支架顶部连接。
进一步地，所述裙板包括碳纤维主体以及至少对所述碳纤维主体的上下两边缘进行包覆的铝合金包边，其中，二者通过粘接方式连接。
进一步地，所述碳纤维主体包括第一芯体和第一表层结构；所述第一芯体至少包括并列设置的若干条状的第一泡沫结构，所述第一表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第一泡沫结构，其中，所述第一芯体和第一表层结构通过真空灌注工艺实现连接。
进一步地，所述碳纤维主体还包括金属安装条，所述金属安装条嵌设于所述第一泡沫结构内，且成环装结构设置，其中，所述环装结构内设置有通风窗口，所述通风窗口与所述金属安装条铆接。
进一步地，所述裙板的一端与所述安装架连接具体为，所述安装架上设置有连接板，所述连接板上设置有供销轴插入的连接部，所述连接部插入位于所述铝合金包边上的槽口内，且通过所述铝合金包边内设置的销轴实现固定。
进一步地，所述底板包括第二芯体和第二表层结构；所述第二芯体至少包括并列设置的若干条状的第二泡沫结构，所述第二表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第二泡沫结构，其中，所述第二芯体和第二表层结构通过真空灌注工艺实现连接。
进一步地，所述底板还包括有碳纤维块，所述碳纤维块嵌设于所述第二泡沫结构内。
进一步地，所述底板的两侧分别与两所述安装架连接具体为，所述底板位于动车宽度方向的两侧设置有安装槽，所述安装槽的边缘包覆有金属，所述金属和安装架之间通过连接装置连接。
进一步地，所述连接装置包括主体安装座、弹簧、锁舌和止动限位螺钉；
其中，所述主体安装座上设置有用于放置所述锁舌的腔体，且所述锁舌一端与所述腔体底部通过弹簧连接，所述止动限位螺钉设置于所述腔体侧壁上，用于对所述锁舌进行挤压固定，所述锁舌一端伸出至所述腔体外部，用于插入所述安装架内的孔隙内。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：
本发明中通过采用碳纤维复合材料的底板和裙板，使得动车设备舱在保证结构强度的基础上重量大幅的降低，有效的推动了轨道交通轻量化的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。
图1为本发明中动车设备舱结构的结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4为图1中B处的局部放大图；
图5为图2中C处的局部放大图；
图6为图1中D处的局部放大图；
图7为裙板的结构示意图（未安装通风窗口）；
图8为裙板的结构示意图（安装通风窗口）；
图9为裙板与安装架的连接示意图；
图10为底板的结构示意图；
图11为连接装置的结构示意图；
图12为图11中E-E处的剖视图；
附图标记：底板1、第二泡沫结构11、碳纤维块12、安装槽13、金属14、连接装置15、主体安装座15a、弹簧15b、锁舌15c、止动限位螺钉15d、裙板2、碳纤维主体21、第一泡沫结构21a、铝合金包边22、槽口23、通风窗口24、水平框架3、斜支架4、安装架5、连接板51、连接部52。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本发明的实施例采用递进的方式撰写。
一种动车设备舱结构，包括底板1以及位于所述底板1两侧的两裙板2；所述底板1和裙板2均为碳纤维复合材料结构，二者通过框架安装和连接，如图1和2所示。通过采用碳纤维复合材料的所述底板1和所述裙板2，使得动车设备舱在保证结构强度的基础上重量大幅的降低，有效的推动了轨道交通轻量化的发展。
作为上述实施例的优选，所述框架至少包括水平框架3和斜支架4，所述水平框架3上连接有两安装架5，所述安装架5位于动车宽度方向的两端，且沿列车长度方向延伸设置；其中，所述底板1的两侧分别与两所述安装架5连接，其中部与所述水平框架3连接，所述裙板2的一端与所述安装架5连接，另一端与所述斜支架4顶部连接，如图3~6所示。通过所述水平框架3的设置，使得所述底板1在整个水平面上得到有效的支撑，所述安装架5可选择型材结构，通过型材上所设置的槽类可实现所述底板1和所述裙板2的快速安装和连接。
作为上述实施例的优选，所述裙板2包括碳纤维主体21以及至少对所述碳纤维主体21的上下两边缘进行包覆的铝合金包边22，其中，二者通过粘接方式连接。所述铝合金包边22的设置同样的可降低所述裙板2的连接难度，在铝合金型材拉挤成型的过程中，可根据设计要求获得所需的槽类结构
作为上述实施例的优选，所述碳纤维主体21包括第一芯体和第一表层结构；
第一芯体至少包括并列设置的若干条状的第一泡沫结构21a，所述第一表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第一泡沫结构21a，其中，所述第一芯体和第一表层结构通过真空灌注工艺实现连接。如图7和8所示，通过第一芯体的设置，可使得树脂可更加快速有效的渗透整个碳纤维结构，有效的保证了底板的质量；同时通过所述第一泡沫结构21a的设置，有效的降低了碳纤维构件的质量，符合轨道交通轻量化的发展方向；还有一点需要强调的是，树脂渗透至各所述第一泡沫结构21a之间，其凝固后会形成加强筋类结构，对表层结构起到支撑作用，提高整个底板1的强度。。
作为上述实施例的优选，所述碳纤维主体还包括金属安装条，所述金属安装条嵌设于所述第一泡沫结构21a内，且成环装结构设置，其中，所述环装结构内设置有通风窗口24，所述通风窗口4与所述金属安装条铆接，如图9所示，通过通风窗口24增加设备舱内的通风，从而保证设备的正常运行。
作为上述实施例的优选，所述裙板2的一端与所述安装架5连接具体为，所述安装架5上设置有连接板51，所述连接板51上设置有供销轴插入的连接部52，所述连接部52插入所述铝合金包边22内，且通过所述铝合金包边22内设置的销轴53实现固定，如图9所示。上述连接方式简单易行，仅需在拉挤成型的铝合金型材上开设槽口即可，并将所述连接部52插入其中，通过拉挤成型的铝合金型材上可设置用于卡设所述销轴53的槽体结构，通过槽体结构的限制可快速有效的实现所述裙板2与所述安装架5的转动连接。
作为上述实施例的优选，所述底板1包括第二芯体和第二表层结构；所述第二芯体至少包括并列设置的若干条状的第二泡沫结构11，所述第二表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第二泡沫结构11，其中，所述第二芯体和第二表层结构通过真空灌注工艺实现连接，如图10所示，该结构的作用于上述裙板结构相同。
作为上述实施例的优选，所述底板1还包括有碳纤维块12，所述碳纤维块12嵌设于所述第二泡沫结构11内。由于第二芯体的设置，使得所述底板1与所述水平框架3的连接处强度较低，为了保证整个所述底板1的固定稳定性，设置碳纤维块12，其中所述碳纤维块12与第二芯体和第二表层结构通过真空灌注工艺成型连接，其中所述连接底板1与所述水平框架3连接件与所述碳纤维块12连接，可有效的保证所述底板1的在使用过程中的牢固性，此处所述碳纤维块12可采用金属结构代替，同样可起到本发明的目的。
作为上述实施例的优选，所述底板1的两侧分别与两所述安装架5连接具体为，所述底板1位于动车宽度方向的两侧设置有安装槽13，所述安装槽13的边缘包覆有金属14包，所述金属14和安装架5之间通过连接装置15连接。
作为上述实施例的优选，所述连接装置15包括主体安装座15a、弹簧15b、锁舌15c和止动限位螺钉15d；其中，所述主体安装座15a上设置有用于放置所述锁舌15c的腔体，且所述锁舌15c一端与所述腔体底部通过弹簧15b连接，所述止动限位螺钉15d设置于所述腔体侧壁上，用于对所述锁舌15c进行挤压固定，所述锁舌15c一端伸出至所述腔体外部，用于插入所述安装架5内的孔隙内。如图11和12所示，连接装置15为一种弹簧锁舌防脱落装置，在其使用的过程中可通过对弹簧15b的挤压使锁舌15c插入安装架5内，随后通过旋紧止动限位螺钉15d方式，可使得锁舌15c固定，即其插入安装架5内的深度固定，从而可有效防止底板1的脱落现象。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种动车设备舱结构，包括底板（1）以及位于所述底板（1）两侧的两裙板（2）；
其特征在于，所述底板（1）和裙板（2）均为碳纤维复合材料结构，二者通过框架安装和连接；
所述框架至少包括水平框架（3）和斜支架（4），所述水平框架（3）上连接有两安装架（5），所述安装架（5）位于动车宽度方向的两端，且沿列车长度方向延伸设置；
其中，所述底板（1）的两侧分别与两所述安装架（5）连接，所述底板（1）中部与所述水平框架（3）连接，所述裙板（2）的一端与所述安装架（5）连接，另一端与所述斜支架（4）顶部连接；
所述裙板（2）包括碳纤维主体（21）以及至少对所述碳纤维主体（21）的上下两边缘进行包覆的铝合金包边（22），其中，二者通过粘接方式连接；
所述碳纤维主体（21）包括第一芯体和第一表层结构；
所述第一芯体至少包括并列设置的若干条状的第一泡沫结构（21a），所述第一表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第一泡沫结构（21a），其中，所述第一芯体和第一表层结构通过真空灌注工艺实现连接；
所述底板（1）包括第二芯体和第二表层结构；
所述第二芯体至少包括并列设置的若干条状的第二泡沫结构（11），所述第二表层结构包括至少两层碳纤维布，用于包裹所述第二泡沫结构（11），其中，所述第二芯体和第二表层结构通过真空灌注工艺实现连接。
2.根据权利要求1所述的动车设备舱结构，其特征在于，所述裙板（2）的一端与所述安装架（5）连接具体为，所述安装架（5）上设置有连接板（51），所述连接板（51）上设置有供销轴插入的连接部（52），所述连接部（52）插入位于所述铝合金包边（22）上的槽口（23）内，且通过所述铝合金包边（22）内设置的销轴（53）实现固定。
3.根据权利要求1所述的动车设备舱结构，其特征在于，所述底板（1）还包括有碳纤维块（12），所述碳纤维块（12）嵌设于所述第二泡沫结构（11）内。
4.根据权利要求1或3所述的动车设备舱结构，其特征在于，所述底板（1）的两侧分别与两所述安装架（5）连接具体为，所述底板（1）位于动车宽度方向的两侧设置有安装槽（13），所述安装槽（13）的边缘包覆有金属（14），所述金属（14）和安装架（5）之间通过连接装置（15）连接。
5.根据权利要求4所述的动车设备舱结构，其特征在于，所述连接装置（15）包括主体安装座（15a）、弹簧（15b）、锁舌（15c）和止动限位螺钉（15d）；
其中，所述主体安装座（15a）上设置有用于放置所述锁舌（15c）的腔体，且所述锁舌（15c）一端与所述腔体底部通过弹簧（15b）连接，所述止动限位螺钉（15d）设置于所述腔体侧壁上，用于对所述锁舌（15c）进行挤压固定，所述锁舌（15c）一端伸出至所述腔体外部，用于插入所述安装架（5）内的孔隙内。
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