CN206187017U - 一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 - Google Patents
一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206187017U CN206187017U CN201620863664.5U CN201620863664U CN206187017U CN 206187017 U CN206187017 U CN 206187017U CN 201620863664 U CN201620863664 U CN 201620863664U CN 206187017 U CN206187017 U CN 206187017U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fibre composite
- skin
- utility
- model
- body construction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，包括外蒙皮(1)、内蒙皮(2)以及外蒙皮与内蒙皮之间的阻燃泡沫芯材(3)，所述外蒙皮与内蒙皮均采用碳纤维复合材料，且外蒙皮与内蒙皮所采用的碳纤维复合材料中的基体均为阻燃环氧树脂，外蒙皮与内蒙皮的厚度均等于3～8mm。本实用新型的车体采用碳纤维复合材料制作内外蒙皮，阻燃PET泡沫作为芯材，可使车体轻量化，降低车辆能量损耗，内外蒙皮与中间芯层可通过模具一体化成型制作，零件数量少，重要尺寸可由模具保证，利于控制装配尺寸链，本实用新型的复合材料车体整体性好，结构抗高速冲击性能强，抗震性能、隔音隔热性能好。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通设备，特别的，涉及一种可专用于中低速轨道交通司机室的碳纤维复合材料车体结构，同时本实用新型的碳纤维复合材料车体结构也可用于中低速轨道交通车厢。
背景技术
在轨道交通领域，复合材料正成为越来越重要的一类材料，复合材料对减轻车厢重量，降低噪声、振动，提高安全性、舒适性，减少维修等均有重要作用，除用作内部设备和装饰材料外，在承重结构上的应用也越来越广泛，用复合材料做成的构件，重量轻、强度高、刚性大，不需进行机械加工，生产效率高，制造成本低，是一种理想的结构件。
此外，夹层结构的复合材料已经广泛地应用于列车的门板、地板、天花板等内饰件。为了进一步减轻重量，改善隔声性能，以及便于设计、制造，国外已开始尝试使用复合材料制造车体。欧洲和日本率先尝试使用纤维增强塑料夹层结构代替金属制造车体。从各国的试验情况来看，使用复合材料制造铁路车辆的车体成效是明显的：它比铝制或钢制车体的强度大，减重效果明显，并且复合材料车体在振动性能、透声性能和绝热性能等方面也全面优于金属材料车体。
目前，高速车辆的车体材料主要有不锈钢、高强度耐候钢和铝合金。这些金属结构的车体的共同缺点是：重量大、耗能多、抗冲击性能差、零部件多且加工困难导致装配工序复杂，且易受环境腐蚀、成型过程中受焊接影响易导致变形。
中国专利201510579742.9公开了一种碳纤维复合材料车体，该方案也只是提到将碳纤维复合材料用于车体，其碳纤维复合材料中碳纤维具体如何分布以及能达到什么技术性能要求均未提及，且机车两端的司机室比机车中间的车厢在防火、隔热、隔音、及抗高速冲击方面的要求均要高，因此，需要一种专门针对机车司机室的方案来解决这个问题，在减轻车体重量、减少成本的同时，又能满足机车司机室的性能要求。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种中低速轨道交通用机车碳纤维复合材料车体结构，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，包括外蒙皮1、内蒙皮2以及阻燃泡沫芯材3，所述外蒙皮与内蒙皮均采用碳纤维复合材料层板，且外蒙皮与内蒙皮所采用的碳纤维复合材料中的基体均为阻燃环氧树脂，外蒙皮与内蒙皮的厚度均等于3～8mm。
所述中低速轨道交通指运行速度小于或等于120千米/小时的轨道交通车辆。
进一步的，所述碳纤维复合材料层板中的碳纤维织物由面密度为400g/㎡、方向为(0°，90°)以及面密度为600g/㎡、方向为(+45°，-45°)的两种多轴碳纤维织物交替铺叠构成，外蒙皮中各层织物的铺层依次为(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)；内蒙皮中各层织物的铺层依次为(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)。
进一步的，所述阻燃泡沫芯材3采用环氧树脂胶4与外蒙皮粘接，内蒙皮通过自身所含阻燃环氧树脂与阻燃泡沫芯材3粘接。
优选的，所述阻燃泡沫芯材采用PET泡沫芯材(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
有益效果：本实用新型的车体采用碳纤维复合材料制作内外蒙皮，中间用阻燃PET泡沫芯材，可使车体轻量化，降低车辆运行时的能量损耗，适用于城轨这种停启频繁的轨道车辆，内外蒙皮与中间芯层可通过模具一体化成型制作，减少了零件数量，重要尺寸可由模具保证，利于控制装配尺寸链，本实用新型的复合材料车体整体性好，结构抗高速冲击性能强，抗震性能、隔音隔热性能好，能适用于速度在120千米/小时范围内的中低速轨道交通车辆。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的车体结构立体视图；
图2是本实用新型优选实施例的车体结构主视图；
图3是本实用新型图2中的G-G剖面图；
图4是本实用新型图3中的I处局部放大图。
图中：1-外蒙皮，2-内蒙皮，3-阻燃泡沫芯材，4-环氧树脂胶。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1～图4的一种轨道交通用中低速碳纤维复合材料车体结构，包括外蒙皮1、内蒙皮2以及阻燃PET泡沫芯材3，外蒙皮与内蒙皮均采用碳纤维复合材料层板，且外蒙皮与内蒙皮所采用的碳纤维复合材料中的基体均为阻燃环氧树脂，外蒙皮与内蒙皮的厚度均等于5mm，碳纤维复合材料层板中的增强材料均为铺叠层数等于10层的多轴碳纤维织物。
多轴碳纤维织物由面密度为400g/㎡、方向为(0°，90°)以及面密度为600g/㎡、方向为(+45°，-45°)的两种多轴碳纤维织物交替铺叠构成，外蒙皮中各层织物的铺层次序从外蒙皮到内蒙皮的方向依次为(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)；内蒙皮中各层织物的铺层次序从外蒙皮到内蒙皮的方向依次为(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)；即内蒙皮与外蒙皮各为10层碳纤维织物，且外蒙皮各层织物与内蒙皮各层织物一一对称铺设在阻燃泡沫芯材厚度方向两侧。
本实施例中，阻燃泡沫芯材3采用环氧树脂胶4与外蒙皮1粘接，内蒙皮通过自身所含阻燃环氧树脂基体与阻燃泡沫芯材3粘接。
本实用新型碳纤维复合材料车体结构制作工艺大致如下：
1、将车体模具清洁，擦拭脱模剂，晾干后在模具表面涂刷透明胶衣；
2、透明胶衣固化后，铺设外蒙皮碳纤维织物，铺层次序为：(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)，采用VARI工艺注阻燃环氧树胶成型；
3、外蒙皮表面固化后，将阻燃PET泡沫用自制的环氧树脂胶粘结在外蒙皮上，使用真空袋压工艺成型；
4、环氧树脂胶固化后，铺设内蒙皮碳纤维织物，铺层次序为：(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)(0°，90°)，通过VARI工艺注阻燃环氧树胶成型；
5、室温固化24小时后，将整个车体和模具放置在烘箱中80℃保温5小时，模具温度达到40℃时，可以拆卸模具，得到碳纤维增强泡沫芯材结构的复合材料车体。
本实施例中，车体的实际外形尺寸为：长7018mm、宽3160mm、高2973mm，重量为1181kg，比现有的金属车体重量减轻25％，且采用本实用新型的碳纤维复合材料车体经实验检测后，阻燃等级符合DIN5510-2:2009防火等级S3等级要求，隔热性能、隔声性能符合TB/T 3107-2011《铁道客车单元式组合车窗》标准要求，抗高速冲击性能符合UIC CODE651-2002《轨道车辆司机室》标准要求。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，其特征在于，包括外蒙皮(1)、内蒙皮(2)以及阻燃泡沫芯材(3)，所述外蒙皮与内蒙皮均采用碳纤维复合材料层板，且外蒙皮与内蒙皮所用基体均为阻燃环氧树脂，外蒙皮与内蒙皮厚度均等于3～8mm。
2.根据权利要求1所述的一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，其特征在于，所述阻燃泡沫芯材(3)采用环氧树脂胶(4)与外蒙皮粘接，内蒙皮通过自身所含阻燃环氧树脂基体与阻燃泡沫芯材粘接。
3.根据权利要求1所述的一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，其特征在于，所述阻燃泡沫芯材采用PET泡沫芯材。
4.根据权利要求1所述的一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构，其特征在于，所述车体结构为通过模具一体成型的结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620863664.5U CN206187017U (zh) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620863664.5U CN206187017U (zh) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206187017U true CN206187017U (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=58736753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620863664.5U Active CN206187017U (zh) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206187017U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107672614A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-02-09 | 金鑫美莱克空调系统（无锡）有限公司 | 一种使用西卡胶降低高铁机组噪音和振动的方法 |
| CN108454639A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-08-28 | 江苏华复轨道交通科技有限公司 | 一种采用拉挤工艺生产的动车设备舱支架及其制备方法 |
| CN108609054A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-02 | 苏州云逸航空复合材料结构有限公司 | 巴士复合顶棚及其制备方法 |
| CN109016708A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-18 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种轨道车辆裙板 |
-
2016
- 2016-08-10 CN CN201620863664.5U patent/CN206187017U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107672614A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-02-09 | 金鑫美莱克空调系统（无锡）有限公司 | 一种使用西卡胶降低高铁机组噪音和振动的方法 |
| CN108454639A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-08-28 | 江苏华复轨道交通科技有限公司 | 一种采用拉挤工艺生产的动车设备舱支架及其制备方法 |
| CN108609054A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-02 | 苏州云逸航空复合材料结构有限公司 | 巴士复合顶棚及其制备方法 |
| CN109016708A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-18 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种轨道车辆裙板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108622123B (zh) | 低成本的碳纤维复合材料空铁车体及制造工艺 | |
| CN206187017U (zh) | 一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构 | |
| CN104590397B (zh) | 一种轻量化的车身断面结构使用方法 | |
| CN107719394B (zh) | 纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱及其制备方法 | |
| CN109016732B (zh) | 一种高铁动车顶板用复合材料 | |
| CN208325223U (zh) | 一种低成本的碳纤维复合材料空铁车体的结构 | |
| Robinson et al. | Application of composites in rail vehicles | |
| CN205059613U (zh) | 一种碳纤维复合材料车体 | |
| CN206187016U (zh) | 纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱 | |
| CN106274936A (zh) | 轨道车辆内装隔音地板 | |
| CN105383506A (zh) | 轨道车辆车体及其制备方法 | |
| CN106585645B (zh) | 一种全复合材料城轨车辆蒙皮、铝合金底架及连接装置 | |
| CN202753796U (zh) | 一种碳纤维复合材料受电弓导流罩 | |
| CN206885049U (zh) | 一种车厢及其装饰用侧墙板 | |
| CN106476330A (zh) | 一种轨道车辆芳纶蜂窝侧顶板及其制备方法 | |
| CN108407830B (zh) | 一种轨道车辆用新型头罩装置 | |
| JP2020506847A (ja) | 車体ルーフ部のルーフセグメント | |
| CN203020412U (zh) | 车用轻量化复合板 | |
| CN203427903U (zh) | 一种客车泡沫铝地板 | |
| CN101767611A (zh) | 一种复合材料封闭货车车厢 | |
| CN205203019U (zh) | 轨道车辆车体 | |
| CN205034176U (zh) | 纯电动客车顶部结构及使用该顶部结构的纯电动客车 | |
| CN201971017U (zh) | 高速列车及轨道交通车辆镁合金复合结构板 | |
| CN208813197U (zh) | 一种高速列车超轻纤维增强材料车厢结构件 | |
| CN203255198U (zh) | 轨道车辆隔音复合地板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230602 Address after: No. 66 and 68 Liancheng Road, Shifeng District, Zhuzhou City, Hunan Province, 412000 Patentee after: HUNAN LINCE ROLLING STOCK EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 412001 Hunan Province, Zhuzhou Shifeng District Tian Xin North Gate Patentee before: ZHUZHOU LINCE GROUP Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |