CN214325092U

CN214325092U - 一种复合材料构件及轨道车辆

Info

Publication number: CN214325092U
Application number: CN202022430552.XU
Authority: CN
Inventors: 阮大卫; 刘克健; 苏超; 赵红伟; 崔健
Original assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2030-10-27

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料构件及轨道车辆，该复合材料构件包括至少两个材料层，各材料层沿厚度方向布置并复合形成复合板体；所述复合材料构件还包括密封层和定位件，所述密封层通过所述定位件固定连接并密封覆盖所述复合板体沿厚度方向的断面；本实用新型中的复合板体的断面被密封层覆盖，与外界环境隔离，不仅能够避免外界环境水分、气体等对复合板体断面位置材料层的侵袭，而且密封层通过定位件与断面各材料层密封接触，密封层对断面各材料层具有预定力作用，可以提高断面受力性能，提高复合板体承受力载荷的能力，进而避免断面分层开裂，大大提高了复合材料构件的使用寿命和使用强度。

Description

一种复合材料构件及轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及复合材料技术领域，特别涉及一种复合材料构件及轨道车辆。

背景技术

复合材料为以一种材料为基体，其他材料为增强体，通过一定加工方法组合在一起而形成的一种宏观(微观)上新性能的材料，能够在性能上对单一材料优点进行利用，补短其某些性能不足，产生更好协同效应。

鉴于复合材料具有一定的优势，目前广泛应用于各经济领域的不同产品。轨道列车的许多零部件均采用复合材料，例如裙板、侧墙等部件。尤其对于裙板而言，在实际运行中，轨道车辆的裙板要求具有承载能力、阻燃能力及抗冲击能力等性能，当前裙板通常采用多种不同材料通过铺层方式结合形成。

复合材料形成的裙板虽然性能比单一材料要强，但是在使用过程中会出现边缘裂纹现象，严重时裙板的层合板会出现分层现象，大大降低了裙板的性能，且使用寿命比较短。

因此，如何克服上述缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种使用强度高和使用寿命长的复合材料构件及轨道车辆。

本实用新型提供一种复合材料构件，包括至少两个材料层，各材料层沿厚度方向布置并复合形成复合板体；所述复合材料构件还包括密封层和定位件，所述密封层通过所述定位件固定连接并密封覆盖所述复合板体沿厚度方向的断面。

本实用新型中的复合板体的断面被密封层覆盖，与外界环境隔离，不仅能够避免外界环境水分、气体等对复合板体断面位置材料层的侵袭，而且密封层通过定位件与断面各材料层密封接触，密封层对断面各材料层具有预定力作用，可以提高断面受力性能，提高复合板体承受力载荷的能力，进而避免断面分层开裂，大大提高了复合材料构件的使用寿命和使用强度。

可选的，所述复合板体包括主体部和具有断面的边缘部，所述边缘部相对所述主体部向一侧弯折。

可选的，所述密封层包括密封胶条，所述密封胶条包括密封面和固定部，所述密封面与所述复合板体的断面密封覆盖，所述固定部通过所述定位件固定连接所述边缘部。

可选的，所述密封层还包括填充于所述密封面与所述断面之间的密封胶。

可选的，还包括能够固定连接于所述主体部的固定架，所述固定架至少包括与所述边缘部相对设置的固定板，所述固定板与所述边缘部之间形成所述密封胶条的固定部的安装空间，所述固定板、所述固定部和所述边缘部三者通过所述定位件固定为一体。

可选的，所述密封胶条还包括台阶面，当所述密封胶条安装后，所述台阶面与所述固定板远离所述主体部的端面抵靠。

可选的，所述定位件为螺钉或螺栓组件。

可选的，所述复合材料构件还包括夹层区段，形成所述复合板体的至少两个材料层向远离所述断面的一侧延伸，并且其中两相邻材料层之间形成有空腔，所述空腔内填充有蜂窝结构以形成夹层区段。

可选的，所述复合材料构件为轨道车辆的裙板。

此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆，包括设备舱，还包括上述任一项所述的复合材料构件，其中所述设备舱上的裙板包括所述复合材料构件。

本实用新型所提供的轨道车辆具有上述复合材料构件，故该轨道车辆也具有复合材料构件的上述技术效果。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施例中复合材料构件的局部示意图。

其中，图1中：

1-复合板体；11-主体部；12-边缘部；13-密封胶条；14-固定架；141-固定板；15-定位件；16-密封胶；2-夹层区段；21-蜂窝结构。

具体实施方式

针对背景技术所述的当前复合材料形成的裙板容易产生裂纹、分层，导致其使用寿命和使用强度降低的技术问题，本文进行了研究分析，最终发现导致上述技术问题的主要原因在于复合材料产品四周边缘区域及后续机加工窗口边缘区域存在复合材料的切口断层，这样在使用过程中，外部振动载荷和环境中的水汽容易进入断层区域引起分层以及引起裂纹等现象。

在上述发现的前提下，本文进一步探索提出了一种解决上述技术问题的方案。

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，下面本文以符合材料构件应用于裙板为例介绍技术方案和技术效果，本领域内技术人员应当理解，本文所提供的复合材料构件不局限于应用于裙板，还可以应用于其他构件。

下面本文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。

请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施例中复合材料构件的局部示意图。

本实用新型提供了一种复合材料构件，包括至少两个材料层，各材料层沿厚度方向布置并复合形成复合板体1；本文不限定材料层的具体材料，可以根据复合材料构件具体应用环境和使用要求进行合理选取。对于轨道车辆的裙板而言，各材料层可以包括碳纤维层、玻璃纤维阻燃层或者芳纶阻燃层等其中一者或者几者。

本实用新型中的复合材料构件还进一步包括密封层和定位件15，密封层通过定位件15固定连接并密封覆盖复合板体1沿厚度方向的断面。需要说明的是，此处的厚度方向是指材料层铺设方向，也就是说大致垂直于板面的方向。

与现有技术相比，本实用新型中的复合板体1的断面被密封层覆盖，与外界环境隔离，不仅能够避免外界环境水分、气体等对复合板体1断面位置材料层的侵袭，而且密封层通过定位件15与断面各材料层密封接触，密封层对断面各材料层具有预定力作用，可以提高断面受力性能，提高复合板体1承受力载荷的能力，进而避免断面分层开裂，大大提高了复合材料构件的使用寿命和使用强度。

在一种具体实施例中，复合板体1包括主体部11和具有断面的边缘部12，边缘部12相对主体部11向一侧弯折。也就是说，主体部11和边缘部12成预定夹角布置，本文优先主体部11和边缘部12的夹角大于90度，这样便于二者在铺设成型时的脱膜。并且边缘部12与主体部11折弯形成的结构在一定程度上能够增加蟾片刚度，减小固化变形。

边缘部12的具体尺寸根据实际产品而定，本文不公开边缘部12的具体尺寸不影响本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。

一般构件通常对于位于外部的外形具有要求，故边缘部12可以朝向主体部11的背部折弯，此处所述背部是以构件安装使用时状态为参考，以裙板为例，裙板朝向设备舱内部的一侧为背部。

上述各实施例中，密封层可以包括密封胶条13，密封胶条13包括密封面和固定部，密封面与复合板体1的断面密封覆盖，固定部通过定位件15固定连接边缘部12。

上述实施例红，固定部与密封面分开设置，不仅方便密封胶条13的固定，并且能够提高固定的可靠性以及密封面与断面密封的可靠性。

进一步地，密封层还包括填充于密封面与断面之间的密封胶16。当密封胶条13通过定位件15安装固定后，可以再向密封面和断面之间填充密封胶16，以增加密封效果。

密封胶条13的具体材料本文不做限定，只要能够实现密封效果即可。例如密封胶条13可以为橡胶条、硅胶条。

上述各实施例中，实现密封胶条13固定的方式有多种形式，本文给出了一种能够实现密封胶条13固定的具体实施例。

上述各实施例中，复合材料构件还可以包括能够固定连接于主体部11的固定架14，固定架14与柱体部可以通过焊接方式固定，也可以通过螺钉或者粘接等方式实现固定连接。固定架14可以为L型，也可以为几字型等结构。

并且，上述固定架14至少包括与边缘部12相对设置的固定板141，固定板141与边缘部12之间形成密封胶条13的固定部的安装空间，固定板141、固定部和边缘部12三者通过定位件15固定为一体。

也就是说，密封胶条13的部分安装于固定板141和边缘部12之间，通常密封胶条13部分张紧于固定板141和边缘部12之间。密封胶条13可以与两侧的固定板141、边缘部12直接接触张紧，也可以通过第三部件接触张紧。

上述定位件15可以为螺钉或螺栓组件，螺钉或者螺栓贯穿固定板141、固定部和边缘部12三者，通过固定板141或边缘部12上设置的螺纹锁紧或者通过螺母锁紧。

上述密封胶条13的固定方式可以容易拆卸，提高密封胶条13维修更换灵活性。

为了实现密封胶条13快速装配以及提高密封性能，密封胶条13还包括台阶面，当密封胶条13安装后，台阶面与固定板141远离主体部11的端面抵靠。

如图1所示，本文给出了密封胶条13包括头部和固定部自头部向下延伸，并且头部与固定部之间形成安装面和台阶面。

为了提高复合材料构件的使用性能，复合材料构件除了复合板体1之外，还可以包括夹层区段2。也就是说，复合材料构件不同位置可以具有不同的结构。

在一种具体实施方式中，形成复合板体1的至少两个材料层向远离断面的一侧延伸，并且其中两相邻材料层之间形成有空腔，空腔内填充有蜂窝结构21以形成夹层区段2。

上述复合材料构件包括性能不同的区段，可以满足不同位置使用需求，提高使用性能。

此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆，包括设备舱，还包括上述任一项的复合材料构件，其中设备舱上的裙板包括复合材料构件。

轨道车辆其他结构请参考现有技术，本文不做赘述。

以上对本实用新型所提供的一种复合材料构件及轨道车辆进行了详细介绍。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。

Claims

1.一种复合材料构件，其特征在于，包括至少两个材料层，各材料层沿厚度方向布置并复合形成复合板体（1）；所述复合材料构件还包括密封层和定位件（15），所述密封层通过所述定位件（15）固定连接并密封覆盖所述复合板体（1）沿厚度方向的断面。

2.如权利要求1所述的复合材料构件，其特征在于，所述复合板体（1）包括主体部（11）和具有断面的边缘部（12），所述边缘部（12）相对所述主体部（11）向一侧弯折。

3.如权利要求2所述的复合材料构件，其特征在于，所述密封层包括密封胶条（13），所述密封胶条（13）包括密封面和固定部，所述密封面与所述复合板体（1）的断面密封覆盖，所述固定部通过所述定位件（15）固定连接所述边缘部（12）。

4.如权利要求3所述的复合材料构件，其特征在于，所述密封层还包括填充于所述密封面与所述断面之间的密封胶（16）。

5.如权利要求3所述的复合材料构件，其特征在于，还包括能够固定连接于所述主体部（11）的固定架（14），所述固定架（14）至少包括与所述边缘部（12）相对设置的固定板（141），所述固定板（141）与所述边缘部（12）之间形成所述密封胶条（13）的固定部的安装空间，所述固定板（141）、所述固定部和所述边缘部（12）三者通过所述定位件（15）固定为一体。

6.如权利要求5所述的复合材料构件，其特征在于，所述密封胶条（13）还包括台阶面，当所述密封胶条（13）安装后，所述台阶面与所述固定板（141）远离所述主体部（11）的端面抵靠。

7.如权利要求5所述的复合材料构件，其特征在于，所述定位件（15）为螺钉或螺栓组件。

8.如权利要求1至7任一项所述的复合材料构件，其特征在于，所述复合材料构件还包括夹层区段（2），形成所述复合板体（1）的至少两个材料层向远离所述断面的一侧延伸，并且其中两相邻材料层之间形成有空腔，所述空腔内填充有蜂窝结构（21）以形成夹层区段。

9.如权利要求1至7任一项所述的复合材料构件，其特征在于，所述复合材料构件为轨道车辆的裙板。

10.如权利要求8所述的复合材料构件，其特征在于，所述复合材料构件为轨道车辆的裙板。

11.一种轨道车辆，包括设备舱，其特征在于，还包括权利要求1至10任一项所述的复合材料构件，其中所述设备舱上的裙板包括所述复合材料构件。