[实用新型]一种中低速轨道交通用碳纤维复合材料车体结构

说明书

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。