CN217145975U - 一种复合材料顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种复合材料顶盖。所述复合材料顶盖包括铝合金框架、顶板和侧板，所述铝合金框架包括至少两根内纵梁、设置在内纵梁外侧的外纵梁、设置在相邻两根内纵梁之间以及内纵梁与外纵梁之间若干根横梁；相邻两根所述内纵梁与横梁之间围成顶板安装腔，所述内纵梁、外纵梁与横梁之间围成侧板安装腔；所述顶板安装在顶板安装腔内，所述侧板安装在侧板安装腔内；所述顶板和侧板均为夹心复合材料板；所述铝合金框架与各所述夹心复合材料板一侧焊接相连,另一侧铆接相连。本实用新型提供的复合材料顶盖进一步减轻了车体重量，保证了车体的密封性和整体结构连接强度。

Description

一种复合材料顶盖

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料顶盖，属于轨道车辆车体顶盖领域。

背景技术

传统轻量化顶盖为铝合金型材结构，如图1所示，整体材料为铝合金材料，此结构通过中空型材形式已经充分发挥了材料的轻量化利用度,很难进一步进行减重优化，由于磁浮车辆对车体具有严格的轻量化要求，传统铝合金顶盖已经无法满足越来越严苛的轻量化要求。

复合材料是由基体材料和增强体复合而成的具有优异综合性能的新型材料,作为结构件已开始被研究开发应用在车体结构中,复合材料能有效降低车体重量，提高复合材料利用率可以进一步减轻车体重量。顶盖的连接技术较难，主要体现在密封和强度两方面，需要一种好的连接方式来保证车体的密封性和整体结构连接强度。

现有技术中，公告号为CN 204341057 U的实用新型专利中公开了一种低地板复合材料顶盖，该顶盖包括本体，所述本体为层状结构，上下两层为铝合金板，中间层为复合材料夹心层，本体的两端设有与顶盖边梁固定连接的连接结构。该顶盖复合材料使用在顶部而侧壁未使用,导致复合材料利用率不高；连接结构通过胶层粘结在顶盖边梁上，整体密封性和连接强度不够。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种复合材料顶盖，进一步解决车体顶盖轻量化以及车体密封性和连接强度的问题。

本实用新型的技术方案是，提供的复合材料顶盖包括铝合金框架、顶板和侧板，所述铝合金框架包括至少两根内纵梁、设置在内纵梁外侧的外纵梁、设置在相邻两根内纵梁之间以及内纵梁与外纵梁之间若干根横梁；相邻两根所述内纵梁与横梁之间围成顶板安装腔，所述内纵梁、外纵梁与横梁之间围成侧板安装腔；

所述顶板安装在顶板安装腔内，所述侧板安装在侧板安装腔内；所述顶板和侧板均为夹心复合材料板，且所述铝合金框架与各所述夹心复合材料板一侧焊接相连,另一侧铆接相连。

由此，本实用新型提供的复合材料顶盖中的顶板和侧板均为夹心复合材料板，提高了复合材料的利用率；铝合金框架与各夹心复合材料板一侧焊接相连,另一侧铆接相连，保证了车体的密封性和整体结构连接强度。

进一步地，所述夹心复合材料板包括金属型材框架、金属面板和非金属的泡沫芯材，所述非金属的泡沫芯材设置在金属型材框架和金属面板围成的区域内；所述金属型材框架、金属面板和非金属的泡沫芯材粘接成型为整体结构。

进一步地，所述内纵梁梁体上设有C型槽，用于悬挂设备。

进一步地，所述侧板内侧设有C型槽，用于悬挂设备。

进一步地，相邻两根所述内纵梁与横梁之间还围成设备安装腔,所述设备安装腔内设有固定连接在所述内纵梁和所述横梁上的安装框架。

进一步地，所述内纵梁为两根，两根内纵梁之间设有四根横梁，在内纵梁与相应侧的外纵梁之间设有两根横梁；所述顶板安装腔共设置两个，两个顶板安装腔之间设置有一个设备安装腔，所述侧板安装腔共设置两个，分设于设备安装腔的两侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.相对传统铝合金顶盖和复合材料顶盖，本实用新型的复合材料利用率更高，顶板和侧板均采用了复合材料结构，进一步减轻了车体重量。

2.铝合金框架与各夹心复合材料板一侧焊接相连,另一侧铆接相连，保证了车体的密封性和整体结构连接强度，相比传统打胶铆接连接方式更加耐久强度更高。

附图说明

图1为背景技术中铝合金型材结构示意图；

图2为本实用新型复合材料顶盖结构示意图；

图3为本实用新型铝合金框架结构示意图；

图4为本实用新型内纵梁结构截面示意图；

图5为本实用新型顶板和侧板分布示意图；

图6为本实用新型夹心复合材料板结构示意图；

图7为本实用新型铝合金框架与夹心复合材料板的连接示意图。

图中：1、铝合金框架；2、夹心复合材料板；3、横梁；4、内纵梁；5、外纵梁；6、顶板；7、侧板；8、C型槽；9、金属型材框架；10、非金属的泡沫芯材；11、金属面板；12、焊缝；13、铆钉；14、安装框架；15、顶板安装腔；16、侧板安装腔；17、设备安装腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2-图7所示，本实施例的复合材料顶盖包括铝合金框架1、顶板6和侧板7,铝合金框架1包括两根内纵梁4、设置在内纵梁4外侧的外纵梁5、设置在相邻两根内纵梁4之间以及内纵梁4与外纵梁5之间若干根横梁3；相邻两根内纵梁4与横梁3之间围成顶板安装腔15，内纵梁4、外纵梁5与横梁3之间围成侧板安装腔16；顶板6安装在顶板安装腔15内，侧板7安装在侧板安装腔16内；顶板6和侧板7均为夹心复合材料板2；铝合金框架1与各夹心复合材料板2一侧焊接相连,另一侧铆接相连。

实施步骤可分为以下几步：

(1)铝合金框架1焊接成一个整体。

铝合金框架1通过焊接组成一个整体，包括横梁3、内纵梁4和外纵梁5，如图3所示，内纵梁4为两根，两根内纵梁4之间设有四根横梁3，在内纵梁4与相应侧的外纵梁5之间两根横梁3；两根内纵梁4与两根横梁3之间围成顶板安装腔15，内纵梁4、外纵梁5与两根横梁3之间围成侧板安装腔16。横梁3、内纵梁4和外纵梁5均为铝合金型材，其内纵梁4结构截面如图4所示,内纵梁4梁体上还设有悬挂设备的C型槽8结构。两根内纵梁4与两根横梁3之间还围成设备安装腔17,设备安装腔17内设有固定连接在内纵梁4和横梁3上的安装框架14。顶板安装腔15共设置两个，两个顶板安装腔15之间设置有一个设备安装腔17，侧板安装腔16共设置两个，分设于设备安装腔17的两侧。

(2)夹心复合材料板2成型。

顶板6和侧板7均为夹心复合材料板2，如图5所示,顶板6安装在顶板安装腔15内，侧板7安装在侧板安装腔16内，侧板7内侧还粘接有悬挂设备的C型槽8。夹心复合材料板2结构如图6所示，该结构包括金属型材框架9、金属面板11和非金属的泡沫芯材10。金属型材框架9、金属面板11和非金属的泡沫芯材10通过粘接成型为整体的夹心复合材料板2，对于曲面形状需通过模具保证曲面成型。

(3)铝合金框架1与各夹心复合材料板2组装。

铝合金框架1与各夹心复合材料板2的组装如图7所示，在顶盖外侧通过焊接焊缝12的方式连接来保证密封，在顶盖内侧通过铆接铆钉13的方式连接。由于轻量化顶盖的铝合金壁厚较薄，通常采用激光焊接方式进行连接，采用激光焊接，利用热影响区小，减少了对复合材料的影响。本实施中的铆接也可以采用密封铆接方式，即铆接面采用密封胶进行密封，铆钉采用密封铆钉。

本实施例中铝合金框架1与各夹心复合材料板2的连接方式可根据需要进行调整，如顶盖外侧的焊接方式改为密封铆接的方式，顶盖内侧的铆接方式改为焊接方式均在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种复合材料顶盖，包括铝合金框架(1)、顶板(6)和侧板(7)，其特征在于：所述铝合金框架(1)包括至少两根内纵梁(4)、设置在内纵梁(4)外侧的外纵梁(5)、设置在相邻两根内纵梁(4)之间以及内纵梁(4)与外纵梁(5)之间若干根横梁(3)；相邻两根所述内纵梁(4)与横梁(3)之间围成顶板安装腔(15)，所述内纵梁(4)、外纵梁(5)与横梁(3)之间围成侧板安装腔(16)；

所述顶板(6)安装在顶板安装腔(15)内，所述侧板(7)安装在侧板安装腔(16)内；所述顶板(6)和侧板(7)均为夹心复合材料板(2)，且所述铝合金框架(1)与各所述夹心复合材料板(2)一侧焊接相连,另一侧铆接相连。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料顶盖，其特征在于：所述夹心复合材料板(2)包括金属型材框架(9)、金属面板(11)和非金属的泡沫芯材(10)，所述非金属的泡沫芯材(10)设置在金属型材框架(9)和金属面板(11)围成的区域内；所述金属型材框架(9)、金属面板(11)和非金属的泡沫芯材(10)粘接成型为整体结构。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料顶盖，其特征在于：所述内纵梁(4)梁体上设有C型槽(8)。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料顶盖，其特征在于：所述侧板(7)内侧设有C型槽(8)。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料顶盖，其特征在于：相邻两根所述内纵梁(4)与横梁(3)之间还围成设备安装腔(17),所述设备安装腔(17)内设有固定连接在所述内纵梁(4)和所述横梁(3)上的安装框架(14)。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料顶盖，其特征在于：所述内纵梁(4)为两根，两根内纵梁(4)之间设有四根横梁(3)，在内纵梁(4)与相应侧的外纵梁(5)之间设有两根横梁(3)；所述顶板安装腔(15)共设置两个，两个顶板安装腔(15)之间设置有一个设备安装腔(17)，所述侧板安装腔(16)共设置两个，分设于设备安装腔(17)的两侧。

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