CN110290915B

CN110290915B - 用于将连接件与用于轨道车辆的头部模块的u型环梁连接的方法

Info

Publication number: CN110290915B
Application number: CN201880009579.4A
Authority: CN
Inventors: 杜健; 林鹏; 陈东方; 张政民; 张永贵; 曹春鹏; 维尔纳·胡芬巴赫; 安德里亚斯·乌布利希
Original assignee: Joint R & D Center Of China Germany Rail Transit Technology Dresden; CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Current assignee: Joint R & D Center Of China Germany Rail Transit Technology Dresden; CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2038-02-05
Also published as: EP3580051A1; JP6928116B2; DE102017102566A1; WO2018146040A1; CN110290915A; JP2020507515A; US20200001554A1; DE102017102566B4; ES2877613T3; EP3580051B1; EP3580051B8; US11964443B2

Abstract

本发明的主题是一种用于将连接件与用于轨道车辆的头部模块的U形环梁连接的方法，其中所述头部模块主要由纤维增强的塑料材料构成并且具有外壳，并且所述环梁由纤维增强的塑料材料构成并且作为加固件设置在外壳的顶部区域中。所述方法提出，将连接元件引导穿过所述环梁的干燥的或基质材料浸渍的、未固结的纤维增强结构。

Description

用于将连接件与用于轨道车辆的头部模块的U型环梁连接的方法

技术领域

本发明的主题是一种方法，借助所述方法能够将连接件与由纤维复合材料构成的特殊的环梁结构连接，以用于连接到具有环梁的后续的车厢部件上。所述环梁是用于轨道车辆的头部模块的结构的一部分并且应在碰撞情况下有助于降低和分配所出现的负载。

背景技术

尤其，头部模块是短途列车的结构，尤其是地铁的结构。在这种列车中，头部模块通常集成到车厢中。头部模块在下文中也称为车舱。

出于材料和能量效率方面的考虑，近年来，轻质材料的使用和轻型结构的原理在轨道车辆制造中越来越流行。尤其，纤维复合材料的使用越来越多地增长。这也适用于轨道车辆的头部模块的构型。

已知的结构在此提出，将预制的模块安置在子结构上，所述预制的模块无中断地穿过整个车厢。

因此，DE 197 25 905的主题是一种由纤维增强塑料(FKV)构成的预制的头部模块与底架和车身模块的连接方法。所述头部模块的侧壁优选制成为具有位于中间的芯材的、由FKV构成的夹层结构。在此在头部模块的接合区域中使用特殊的增强型材，所述增强型材改善了在底架或车厢模块和头部模块的FKV壁之间的力传递。不设有FKV增强件的纤维引导的特殊构型。增强型材集成到头部模块的FKV壁的芯部中，并且作用为在头部模块的FKV壁和底架或车身模块之间的螺栓连接的支座。在此的缺点是，在增强型材和底架之间的纤维增强材料承受压力负荷，进而在该区域中存在因蠕变引起的FKV材料损坏的风险。

在DE 10 2014 204 761 A1中涉及在轨道车辆头部中的碰撞安全性问题，尤其是前挡风玻璃的碰撞安全性问题。提出，前挡风玻璃的框架具有形变元件，所述形变元件能够吸收能量并且通过其形变减少能量。在此，前挡风玻璃应尽可能地在不从框架中形成碎片的情况下移动。这在DE 10 2014 204 761 A1中实现，其方式为：在前挡风玻璃的框架中或在其附近设置期望断裂部位。期望断裂部位通过形变元件或其材料的几何实施方案、尺寸产生。在一个实施形式中，形变元件应部分地或完全地围绕前挡风玻璃延伸。框架也能够由车辆外壳本身形成。

WO 2015/011193 A1的主题是一种用于轨道车辆的能量消耗装置。该装置的目的是：在碰撞情况下吸收碰撞能量的一部分并且将其转换为材料形变。为此，使用由FKV制成的三维成形的体部。所述体部具有带有单向定向的纤维的层和带有无定向(无规纤维)排列的纤维的层。能量消耗尤其如下实现：配合元件沿纵向方向撞击到能量消耗元件上，并且在此破坏、尤其破碎具有无规纤维的一个层片或多个层片。纤维的没有优先方向的排布在此确保：在纤维断裂时转化碰撞能量，并且不引起不同的纤维层的分层。

在WO 2010/029188 A1中公开了一种自承载式车辆头部，所述车辆头部主要由纤维复合材料构成。车辆头部具有用于在碰撞情况下消耗能量的结构元件以及其它结构元件，所述其它结构元件不具有用于减少能量的特殊功能。尤其，消耗能量的结构元件也应由纤维复合材料构成。此外提出，一系列减少能量的结构元件依次贡献于能量消耗或传递相应的力。车辆头部具有中间缓冲车钩，所述中间缓冲车钩由于结构类型位于车辆头部的挡板之前。因此，中间缓冲车钩直接位于能量消耗元件下游，使得应吸收施加到车钩上的碰撞。此外，与此平行地设置有两个侧向的能量消耗元件，所述能量消耗元件用作为防爬器(Aufkletterschutz)。此外，在前窗下方的护杆(Brüstung)具有至少一个、优选两个能量消耗元件。在头部部件的每侧上，两个支线从护杆引导到车厢部件的下部结构中，以传递能量。此外，两个能量消耗元件沿运动方向位于两个A柱上游。A柱设计为用于将运动能量导入顶部结构中，并且受控地减少在碰撞情况下可能仍剩余的碰撞能量。这是必要的，因为常规的车厢部件结构不具有设置在顶部区域中的纵梁，所述纵梁可吸收碰撞能量的一部分。在此的缺点是，施加到护杆上的力能够与用于传递能量的两个侧向支线相结合地引起对顶部结构的杠杆作用，所述杠杆作用使得所述顶部结构置于基本上垂直于车辆运动方向的运动中。这能够至少减少顶部结构吸收剩余的碰撞能量的能力。因此存在安全系统的不利的耦联。顶部结构构成为夹层式构件。不设有特殊的增强件或力传导元件。

发明内容

所提及的解决方案适用于下述列车，所述列车可能遭遇多个不同的碰撞相对方。与此相应地，所使用的解决方案是复杂的。

用于车辆头部(头部模块)的适合的结构，所述结构尤其适用于在分开的路线网上运行并且基本上仅能遭遇类似构造的碰撞相对方的地铁和类似应用，所述结构不具有从车厢部件伸入头部模块中的连贯的下部结构。

尤其，头部模块必须适合于能够置于相应的车厢部件之前。为此考虑所述车厢部件的结构特征。

在当前情况下将头部模块安装到车厢部件处，所述车厢部件通过相应的接口构件来表征。这尤其是：

-底架的两个纵梁，所述纵梁沿纵向方向在车厢部件的下边缘上延伸，并且其端面适合于安装头部模块，

-用于驾驶舱的底架支撑件，所述底架支撑件在底架的两个纵梁之间伸展并通入主横梁中，所述主横梁支承在车厢部件的转向架中。主横梁抵靠在底架的两个纵梁中。用于驾驶舱和主横梁的底架支撑件优选由钢制成。

-车厢顶部的两个纵梁，所述纵梁沿纵向方向在车厢部件的上边缘处延伸，并且其端面适合于安装头部模块。

纵梁优选由纤维复合材料制成。所有接口构件都具有用于车舱的相对应的构件的相应的紧固可能性。其优选是可拆卸的紧固件，特别优选地是螺旋连接件。

头部模块具有三个系统，这些系统在碰撞情况下将碰撞能量转化为形变。这些系统在很大程度上彼此独立地构成，进而能够有利地依次或同时起作用，而一个系统的因碰撞引起的损坏不会影响另一系统的效果。所述系统基本上由纤维复合材料制成。

这三个系统是：

1.在车舱的顶部区域中构成为环梁的加固件，所述加固件将力引入后续的车厢部件的上部的纵梁中，

2.护杆增强件

所述护杆增强件经由在车舱侧面伸展的UD带将碰撞力导入后续的车厢部件的下部的纵梁中，

3.下部的碰撞传导元件，所述碰撞传导元件配备有碰撞吸能盒并且此外将剩余的碰撞能量导入底架支撑件中。

由此，三个碰撞系统将剩余的碰撞力导入后续的车厢部件的不同构件中。

驾驶舱优选构成为双壳结构，其质量的至少50％，优选至少75％，并且特别优选至少85％(不考虑装入如柜、座椅和如照明装置、布线等设施)主要由纤维复合材料构成。外壳与三个系统连接，这些系统在碰撞情况下将碰撞能量转换成不可逆的形变。内壳给实际的、可由乘客使用的内部空间加衬。两个外壳都构成为纤维复合结构，所述纤维复合结构对于抗碰撞性没有显著贡献。外壳确保结构的所需的刚性，其方式为：所述外壳实现为多层片的纤维复合结构，可选地具有位于纤维层之间的芯部。在纤维层中能够插入铺设的(gelegte)、缠绕的或编织的纤维形成物。为了改善刚性，UD纤维束(单向纤维束)也是可行的。有利的是，外舱的A柱在碰撞情况下不具有用于力传递的特殊的增强件。这防止了在碰撞情况下力不利地传递到环梁上，或者至少限制该力传递。优选的是，外舱的A柱构造为用于穿引电导线。外部的舱壳优选由纤维无屈曲织物(Fasergelege)构成，所述纤维无屈曲织物随后用基质材料浸渍和固结。由已经用基质材料浸渍的纤维无屈曲织物构成的结构是可行的。外壳与内壳的连接优选在前挡风玻璃和侧挡风玻璃的区域中进行。在此，两个壳相互旋接、粘接或者以其它方式连接。前挡风玻璃优选粘接在外壳中。优选的是，设有期望断裂部位，所述期望断裂部位确保：前挡风玻璃在碰撞情况下从框架脱离并且没有或仅有少量的碎片进入内部空间中。在另一优选的实施形式中，前挡风玻璃具有自身的框架，借助该框架，前挡风玻璃固定在外壳中。在此，期望断裂部位也是优选的。

环梁是特别重要的。所述环梁具有U形形状，其中所述环梁的两个端部被固定在后续的车厢部件的上部的纵梁上。环梁的端面(对应于U形形状的下弯曲部)设置在外舱壳的上端侧的内侧处。环梁优选构成为纤维复合材料构件。在此，对于环梁使用UD纤维层片，所述UD纤维层片在环梁的整个长度上使用，从后续的车厢部件的上部的纵梁上的紧固点伸展至后续的车厢部件的另一上部的纵梁上的另一紧固点处。所述UD纤维层片能够与可具有不同纤维取向的纤维层片交替地使用。优选的是，纤维层片由纺织物构成。尤其，具有不同取向的纤维层片或纺织物或编织物用于在固结之前将UD纤维固定在其位置中。尤其，优选使用碳纤维增强的复合材料。

环梁的端部与后续的车厢部件的上部的纵梁的连接优选通过连接件实现。所述连接件辅助与后续的车厢部件的上部的纵梁的连接，其方式为：所述连接件在足够的刚性下提供用于安装的所需的开口(优选旋接部)。所述开口尤其为每个环梁端部通向后续的车厢部件的上部的纵梁中的相应的开口的一个旋接开口或多个旋接开口。此外，可选地设有开口，连接螺栓或螺母、螺钉等能够穿过所述可选地设有的开口被引入到上述开口中并且必要时能够固持在旋接部中。

因此，连接件必须能够在正常运行中和在碰撞情况下传递大的力。

用于将连接件连接到环梁端部上的常规的方法提出，已经固结的环梁设有钻孔，然后金属连接元件被引导穿过所述钻孔，所述金属连接元件将连接件保持在环梁的端部处。该方法的缺点是，在钻孔时环梁中的纤维结构受到损坏。此外，必须保护金属的螺栓、铆钉或螺钉以防止与碳纤维增强材料的敞开的端部的直接接触，其中所述金属的螺栓、铆钉或螺钉应保持所述连接件。

因此，目的是提出一种方法，借助所述方法能够将连接件固定在环梁的端部处，这避免了所提及的缺点。

根据本发明，所述目的借助根据权利要求1所述的方法来实现。在相关的从属权利要求中公开了有利的步骤。

优选地，环梁与外舱壳一起制成。在此，将已经具有环梁的纤维增强结构的环梁成形件置入在其中制造外舱壳的那个模具的子模具中。可选地，子模具能够通过被相应铣削的芯部形成。随后，将环梁的纤维层片和外舱壳的纤维层片一起用基质材料浸渍并且随后固结基质材料(基质材料固化)。也可行的是，环梁成形件已经用基质材料浸渍并且随后置入子模具中或置于具有子模具的承载结构上，然后将外壳的其它纤维层片，同样作为预浸渍的纤维层片(例如，作为预浸料坯)置于所述承载结构上。在此也随后进行固结。

另一优选的实施形式提出，将外舱壳和环梁制成为独立的构件，并且将固结的环梁引入固结的外舱壳中并且在该处固定，优选粘接。那么，子模具位于模具之外，在所述模具中制造外舱壳。

在另一优选的实施形式中，环梁的纤维增强结构在模具中以层片形式由纤维增强层片构建。

环梁由多个层片的增强纤维构成。在此，使用单向纤维的层片(UD层片)和编织的或双向铺设的层片。不同的层片有利地彼此交替。

尤其有利的是，将芯部用UD纤维、用编织的或缠绕的外罩壳包围，所述外罩壳确定环梁的形状。有利地，由粗纱或预浸料坯制成的织物也能够用作为外罩壳。优选的是，环梁的各个层片相互连接。这能够通过缝合、编织或夹紧来实现。使用塑料接合剂也是可行的。

为了避免在固结的环梁的端部处固结的纤维复合材料不利的钻孔，根据本发明，金属连接元件在基质材料的干燥的或湿润的(用基质材料浸渍)未固结状态下在预设部位与设备相结合地或自由地定位，并且被引导穿过增强纤维结构，其中纤维被挤压，然而未受损坏。

在第一优选的实施形式中，连接件一件式地构成，使得所述连接件完全包围环梁的端部，并且通过金属连接元件保持，所述金属连接元件完全穿透环梁的端部。

在另一优选的实施形式中，连接件构成为多件式的，特别优选构成为两件式的。尤其优选的是两件式的实施方案，其中环梁的端部保持在连接件的两个半壳形构成的部分之间。连接件的这两个部分在此彼此相对置地设置在环梁的端部上。

在第三优选的实施形式中，连接件一件式或多件式地构成，然而其特征在于，所述连接件不完全包围环梁的端部。金属连接元件在一侧支承在环梁材料的表面上的垫圈或垫片中，并且在另一侧通过连接件的材料支承。

在第一优选的方法步骤中，根据本发明的方法提出，增强纤维材料以期望的外部形状在干燥的或未固结的基质材料浸渍的状态下提供。这通过如下方式进行：环梁(作为一系列层片)置入子模具中，并且将连接件置于环梁上，并且随后将金属连接元件穿过增强纤维层片。替选地，首先能够将连接件置入子模具中，并且随后引入未固结的环梁。为了确保绝对的和相对的定位，能够将连接元件可选地预先定位在承载板上。有利地，在对纤维层片钻孔时不会损坏纤维。随后，能够将外部的壳体壳的增强纤维材料施加在环梁上并且用基质材料共同浸渍，或者，如果所有纤维材料已经被浸渍，那么进行固结。在固结之后，将环梁仅经由基质材料与外部的壳体壳材料配合地连接。最后，能够将外部的壳体壳和环梁一件式地从模具中取出。

在第二优选的方法步骤中，环梁的增强纤维材料在自身的子模具中以干燥的或未固结的基质材料浸渍的状态提供。随后，将金属连接元件穿过增强纤维层片并且安装连接件。这也有利地在不损坏增强纤维材料的纤维的情况下进行。然后，如果已经以干燥的状态提供增强纤维材料，那么能够用基质材料浸渍增强纤维材料。随后，能够在两种情况下(干燥的或以浸渍方式提供的增强纤维材料)将准备好的环梁取出，并且将其置入用于制造外壳的模具中。随后，如在第一优选的方法步骤中那样进行进一步处理。

第三优选的方法步骤提出，先根据第二种优选的方法步骤进行，然而在安置连接件之后将浸渍的增强纤维材料部分地固结，并且然后才转入用于制造外壳的模具中。

金属连接元件能够作为单独的构件提供或以固定(例如焊接、粘接)在连接件的一部分上的方式提供。

优选地，作为单独的构件的连接元件具有头部和杆状的体部，杆状的体部具有比头部更小的直径。在所述方法期间，连接元件被引导穿过连接件的为其设有的开口和纤维层片。优选地，在所述环梁固结之后，将垫片(垫圈)或者连接件的其它部分施加到环梁的相应固结的端部上并且固定在那里。这例如通过连接件端部的旋接或铆接进行。在每个实施形式中，连接件完全穿透环梁。

实验显示，可能会成问题的是，将螺栓或连接螺钉挤压穿过纤维层片。在现有技术中已知的是，在这种情况下使用冲头，所述冲头通过其尖端形状进行纤维的挤压，因此连接元件(螺钉、螺栓)能够容易地引导穿过一次性提供的开口。在该方法中，冲头设计为单独构成的工具。

这种方法从DE 37 15 409 A1中已知。在此的缺点是，所述方法执行是耗费的，因为首先将冲头撞击穿过纤维层片，并且随后将实际的力传导元件引入。

因此，在一个特别优选的根据本发明的方法中采取如下措施，连接元件(螺钉、螺栓)本身构成为冲头，进而在成功穿透纤维层片之后不必将其移除。在此，在一个简单的方法中，连接元件在穿透纤维层片的一侧上逐渐变尖地构成。

第二改进的实施形式提出，连接元件的变尖的实施方案通过可移除的尖端实现。可移除的尖端在此能够旋拧到连接元件的穿透纤维层片的端部处的外螺纹部段上，或者可移除的尖端插入或拧入连接元件的借以穿透纤维层片的端部处的轴向开口中。

一个有利的改进方案提出，如果存在与连接元件的旋接，那么尖端在至少两个相对置的侧上被削平，以便能够安置螺栓扳手，优选螺帽扳手，以用于安装或拆卸。从扁平部到可移除的尖端的进一步伸展的朝向连接元件的方向的过渡部优选圆形地构成，从而在穿透层片时也能够在该区域中导出纤维。

在一个优选的方法中，应保护螺钉的螺距，即应避免螺距填满树脂。为此，螺距和构成冲头的套筒都设有适合的脱模剂。

优选地，在穿透纤维层片时，连接元件的表面涂覆有减少摩擦的介质，使得还优选也施加脱模剂的作用。

优选地，在穿透纤维层片时，尤其在碳纤维的情况下，连接元件优选设有表面覆层，所述表面覆层阻止或至少强烈减少连接元件的材料和碳纤维之间的直接的导电接触。如果所选择的材料具有必要的特性，那么减少摩擦的介质和表面覆层能够是相同的。这种材料在现有技术中是已知的。

设有外螺纹的连接元件在穿透时会不利地保持挂在纤维上并引起纤维的断裂。因此，在改进的实施形式中，连接元件具有包套。所述包套优选以紧贴在连接元件上的管的形式构成。在设有外螺纹的连接元件中，也能够旋拧上所述包套。在一个优选的方法中，在穿透纤维层片之后将所述包套拔下或拧下和取下，使得所述包套不留在环梁中。

另一优选的实施形式提出，包套留在环梁中并且在用基质材料浸渍和随后的固结期间结合到基质中。内螺纹和外螺纹的露出的或之后使用的部分优选被保护以防止被基质材料润湿。

优选地，进行保护的包套由塑料材料构成，特别优选由用作为基质材料的同一材料构成。但是也可行的是，使用不被基质材料化学侵蚀的适宜的材料。

包套的一种有利的改进方案提出，所述包套被穿透，以便能够实现使基质材料进入直接直至连接元件。所述缺口优选构成为在包套的近似整个长度上轴向伸展的细长开口，或者构成为圆形或椭圆形的(优选为椭圆的平行于连接元件的纵轴线的长半轴)。然而，优选的是，在此避免(或倒圆)下述边缘，纤维增强材料的纤维会保持挂在所述边缘上。

在另一有利的改进方案中，构成冲头的套筒(包套)本身随后就嵌入的内螺纹而言形成有用的功能元件。

在连接元件上的由基质材料构成的覆层是可能的。所述覆层于是限制于连接元件的在安装状态下在环梁之内伸展的部段。

在引入连接元件和固结环梁的基质材料之后(这可选地与外罩壳的固结一起进行)，固定所述连接元件。这优选通过在相对侧上旋接或铆接来进行。

车舱的结构和系统的设计，尤其环梁的设计，优选借助计算机辅助的仿真方法来实现，所述仿真方法允许：根据有效的规则进行设计。仿真方法和计算机辅助设计工具是本领域技术人员已知的。

附图说明

下面的附图示例性地阐述在用于轨道车辆的头部模块的环梁的端部处连接件的固定。

具体实施方式

图1示意性地示出不具有外壳的车舱的侧视图。出于概览性的原因，也已省去中间缓冲车钩。内壳701两件式地构成。在护杆增强件711上方的水平平面中进行划分。内壳701的上部件具有用于前挡风玻璃的开口704和用于侧挡风玻璃的开口703。这些窗口开口通过A柱705彼此分开。在内壳的上部件上方示出环梁720。所述环梁经由连接件721可拆卸地固定在后续的车厢部件(未示出)的上部的纵梁上。

护杆增强件711和UD带710集成到内壳的下部件中，所述UD带将力从护杆增强件711在导入点712上传递到后续的车厢部件的下部的纵梁中。

下部的碰撞传导元件730在内壳的下部件下方伸展。在车舱的前侧示出板734。所述板位于碰撞吸能盒733下游。在碰撞的情况下发生对板734的撞击，所述板将力传送到碰撞吸能盒733上，并且在该处将所述力尽可能地减小。剩余的碰撞能量被继续传送到下部的碰撞传导元件730中并且在该处在紧固点732处传输到后续的车厢部件的底架支撑件中。在下部的碰撞传导元件730的水平部分中可识别用于固定中间缓冲车钩的开口731。

图2示意性地示出不具有外壳的车舱的前视图。与图1的侧视图相比，中间缓冲车钩的盖板附加地设有附图标记706，所述盖板接合到外壳的相对应的开口中。

图3示意性地示出车舱的内壳的后视图。其涉及车舱借以安装在后续的车厢部件上的一侧。优选借助于上部的环梁的紧固元件721在后续的车厢部件的两个上部的纵梁处进行安装，借助于所述紧固元件在护杆增强件的UD带的导入点712处进行安装，并且借助于下部的碰撞元件的紧固装置712(仅示出一个，第二个对称地设置在右侧上)在底架支撑件上进行安装。

图4以三维视图示意性地示出外壳702。尤其可识别，上部的环梁720借助其连接件721如何接合到外壳702中。也示出用于中间缓冲车钩的盖板706的开口。

图5示意性地示出具有三个连接件721的环梁720的结构。连接件721经由穿过开口7214的连接元件与环梁连接。连接件具有安装开口7217，环梁通过所述安装开口经由连接件和前部部分7213与后续的车厢部件连接。为此，连接元件，尤其螺钉被引导穿过开口7216，所述连接元件能够通过安装开口7217拧紧。开口7215可选地允许与外壳旋接。

图6示意性地示出连接件721。所述连接件具有下部部分7211、上部部分7212和前部部分7213。所述部分由钢制成并且借助于焊接连接彼此固定。

图7从另一角度示意性地示出根据图6的连接件。

图8从下侧示意性地示出根据图6的连接件。

图9以穿过旋拧上的尖端751和包套7503的剖面示意性地示出连接元件740的实施形式。所述连接元件具有螺旋形状并且由头部部件7402和具有螺纹的体部7401构成。所述连接元件在安装后与基质材料形成连接的部分中不具有螺纹。在该处设置有包套7503，所述包套阻止金属连接元件与增强纤维结构直接接触。包套保留在完成固结且已安装的环梁中。尖端751具有逐渐变尖的部分7501，所述逐渐变尖的部分旋拧到螺纹7502上。在纤维复合材料固结之后，拧下尖端并且将螺母旋拧在螺纹7502上，以将连接元件固定，可选地借助在下方放置垫圈或连接件的另一部分来固定。

附图标记列表

701 内壳

702 外壳

703 侧窗开口

704 前窗开口

705 A柱

706 中间缓冲车钩的盖板

707 内部构件

710 护杆增强件的UD带

711 护杆增强件

712 力从护杆增强件到后续的车厢的下部的纵梁中的导入点

720 环梁

721 连接件

7211 下部部分

7212 上部部分

7213 前部部分

7214 开口

7215 开口

7216 开口

7217 安装开口

730 下部的碰撞传导元件

7301 碰撞传导元件从碰撞吸能盒至水平部分的部段

7302 水平部分

7303 碰撞传导元件从水平部分至底架上的紧固元件的部段

731 用于固定中间缓冲车钩的钻孔

732 下部的碰撞元件在底架支撑件上的紧固装置

733 碰撞吸能盒

734 板

740 用于将连接件固定在环梁上的连接螺栓

7401 螺栓体

7402 螺栓头

750 用于辅助穿透纤维增强材料的尖端

7501 逐渐变尖的部分

7502 螺纹

7503 连接螺栓的包套

Claims

1.一种用于将连接件连接在用于轨道车辆的头部模块的U形环梁上的方法，其中所述头部模块主要由纤维增强的塑料材料构成并且具有外壳，并且所述环梁由纤维增强的塑料材料构成并且作为加固件设置在所述外壳的顶部区域中，所述方法具有下述步骤：

a)提供用于外壳的模具，所述模具具有用于所述环梁的子模具，

b)提供所述环梁的干燥的或基质材料浸渍的、未固结的纤维增强结构并且将其置入子模具中，

c)提供用于所述U形环梁的每个端部的连接件，

d)提供连接元件,

e)将所述连接元件引导穿过所述环梁的纤维增强结构，或者分层构建纤维增强结构，其中在通过所述连接元件穿透的情况下施加每个层片，

f)将所述连接元件引导穿过连接件的为其设有的开口，

g)构建由纤维增强材料构成的外壳，并且用基质材料浸渍外壳的和环梁的纤维增强材料，

h)使环梁和外壳共同固结，

i)固定所述连接元件，使得所述连接元件在包括连接件的情况下固定在所述环梁的两侧上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)通过在子模具中构造所述环梁的干燥的或基质材料浸渍的纤维增强结构来实现。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子模具通过适宜地被铣削的芯部形成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)通过在用于所述外壳的模具之外的模具中构建所述环梁的干燥的或基质材料浸渍的纤维增强结构来进行。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前，将所述连接件置入所述子模具中。

6.根据上述权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤c)和步骤d)一起进行，其方式为：将所述连接元件作为所述连接件的一部分提供。

7.根据上述权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤c)和步骤d)一起进行，其方式为：将所述连接元件作为所述连接件的一部分提供。

8.根据上述权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤d)包括将尖端施加在每个连接元件上，以辅助穿透所述纤维层片。

9.根据上述权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤d)包括将尖端施加在每个连接元件上，以辅助穿透所述纤维层片。

10.根据上述权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤d)包括将尖端施加在每个连接元件上，以辅助穿透所述纤维层片。

11.根据上述权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤d)包括将尖端施加在每个连接元件上，以辅助穿透所述纤维层片。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤h)之后，将所述尖端从每个连接元件移除。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤h)之后，将所述尖端从每个连接元件移除。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤h)之后，将所述尖端从每个连接元件移除。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤h)之后，将所述尖端从每个连接元件移除。

16.根据上述权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

17.根据上述权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

18.根据上述权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

19.根据上述权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

20.根据上述权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

21.根据上述权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤d)包含将包套施加在所述连接元件的与所述环梁的材料接触的区域中。

22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在移除所述连接元件之后，所述包套作为内螺纹留在所述环梁中。

23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在移除所述连接元件之后，所述包套作为内螺纹留在所述环梁中。

24.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在移除所述连接元件之后，所述包套作为内螺纹留在所述环梁中。

25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，在移除所述连接元件之后，所述包套作为内螺纹留在所述环梁中。

26.根据上述权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

27.根据上述权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

28.根据上述权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

29.根据上述权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

30.根据上述权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

31.根据上述权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

32.根据上述权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

33.根据上述权利要求17所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

34.根据上述权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。

35.根据上述权利要求26所述的方法，其特征在于，在步骤i)中将所述连接件的一部分一起固定。