适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，包括车体骨架、覆盖在车体骨架上的蒙皮以及设置在车体两端的端墙，其中，蒙皮由竹篾带缠绕在车体芯模上并通过同时在缠绕的竹篾带上浸润树脂，经粘结固化成型后脱模制成；骨架包括多个环向梁以及多个纵向梁；蒙皮内壁面上沿环向预开设有多个与环向梁位置匹配的凹槽，或预埋设有与环向梁位置匹配的螺栓，以用于蒙皮与骨架通过该凹槽进行嵌合固定或者通过螺栓进行固定。本发明专利技术还公开了相应的车体制备方法。本发明专利技术通过基于竹缠绕技术形成的车体蒙皮与优化布置的骨架形成优化的组合结构，不但抗拉强度以及缓冲能力好，满足车体强度和受力的要求，而且结构简单，具有隔热隔音和减振性能突出的优势。

Bamboo winding car body suitable for medium and low speed maglev vehicle and its preparation method

The invention discloses a bamboo winding body suitable for low-speed maglev rail vehicles, including car body skeleton, covered in the skin and body skeleton is arranged in the end wall, the ends of the skin in a bamboo band wrapped around the body and at the same time through the mandrel wrapped in bamboo with resin, the the solidifying unmold made; skeleton comprises a plurality of annular beams and a plurality of longitudinal beams; along the circumferential grooves and a plurality of pre open loop, to beam position on the inner surface of the skin, bolts or embedded with ring beam matching to position, for the skin and framework of embedded fixed or fixed through bolt through the groove. The invention also discloses the corresponding car body preparation method. Through the optimization of structure formation of bamboo winding technology formed body skin and layout optimization based on skeleton, not only tensile strength and good buffering capacity, meet the strength and stress requirements, and has the advantages of simple structure, insulation and damping performance has prominent advantages.

【技术实现步骤摘要】
适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体及制备方法
本专利技术属于轨道交通车辆
，具体涉及一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体及其制备方法。
技术介绍
磁浮列车是利用电磁力抵消地球引力，通过自动控制手段使车体与轨道之间保持一定的间隙(悬浮间隙约为1厘米)，使列车悬浮在轨道上运行。中低速磁浮交通是一种低噪声无碳交通，是未来城市交通发展的重要方向之一。与普通轮轨地铁轻轨相比，中低速磁悬浮列车采用悬浮架抱轨运行，没有脱轨风险，具有安全可靠、建设周期短、建设成本低、运营管理成本低、转弯半径小、爬坡能力强、选线灵活、低碳环保、电磁辐射小等优势。轨道车辆车体一般是由车头部的头车车体和后面连接的若干个中间车车体构成，各车体由车顶、侧墙、端墙、底架围成。为了追求中低速磁浮轨道交通车辆的运行速度和更安全的性能，车体的轻量化设计成为必要措施。目前，实现车体轻量化的措施除了进行结构的合理优化设计外，另一个主要途径是采用新材料。传统的轨道车辆车体一般采用耐候钢车体和不锈钢车体，车体结构是采用单层外壳内部骨架的结构，后来出现了采用铝合金的车体，并制成中空型材结构，减重效果突出，得到快速的推广和普及。但作为金属结构，其自重依然很大，限制车速的进一步提高；特别是金属材料其抗缓冲能力、保温抗冻及其隔振减噪具有较大的不足，而且金属如铝是有限资源，也进一步限制其大规模的应用。竹缠绕复合材料是一种用浸润树脂胶粘剂的竹材通过缠绕工艺加工成型的新型生物基材料，充分发挥了竹材轴向拉伸强度高的特性，可用于制造多种产品，如管道、管廊、贮罐、容器、高铁车厢等。由于其将竹子资源可再生、固碳储碳、质轻高强、加工过程低碳节能、使用过程绿色环保、可生物降解、成本低廉的优异特性应用到工业产品领域，使竹缠绕复合材料制品具有优异的综合性能，可大幅度减少钢材、塑料、玻璃纤维、钢筋混凝土等传统高能耗、高污染材料的使用，具有广阔的发展前景。专利文献105383506A公开了一种轨道车辆车体，包括车顶、端墙、侧墙和底架，其中车体车身是由竹篾和树脂缠绕一体成型，端墙固定在车体车身的端部，侧墙、车顶、底板围成车体车身，侧墙与车顶、侧墙与底板之间均通过圆角过渡，车体车身是由竹篾和树脂缠绕一体成型，端墙固定在车体车身的端部，车体车身固定在承载结构上车体车身固定在承载结构上。该技术方案尽管披露了利用竹材缠绕方式制成车体结构的构思，但是因为车体结构复杂，对其受力和安全性等要求较高，该方案中并没有公开具体的车体结构细节，无法确定其具体的结构强度和受力关系，。
技术实现思路
针对现有技术的以上不足或改进需求，本专利技术提供一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其通过基于竹缠绕技术形成的车体蒙皮与优化布置的骨架形成优化的组合结构，不但抗拉强度以及缓冲能力好，满足车体强度和受力的要求，而且具有结构简单、隔热隔音和减振性能突出的优势。本专利技术还公开了相应的竹缠绕车体的制备方法。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其包括车体骨架、覆盖在所述车体骨架上的蒙皮以及设置在车体两端的端墙，其中，所述蒙皮由竹篾带缠绕在车体芯模上并通过同时在缠绕的竹篾带上浸润树脂，经粘结固化成型后脱模制成；所述骨架包括沿车体长度方向间隔布置的多个环向梁以及沿所述环向梁周向布置以将各环向梁串接的多个纵向梁，其中所述环向梁与纵向梁在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构；且所述蒙皮内壁面上沿环向预开设有多个与所述环向梁位置匹配的凹槽，或预埋设有与所述环向梁位置匹配的螺栓，以用于所述蒙皮与骨架通过该凹槽进行嵌合固定或者通过螺栓进行固定。作为本专利技术的进一步改进，所述蒙皮沿长度方向上绕周向开设有多个凹槽，以用于所述纵向梁嵌入其中，且所述环向梁在与所述纵向梁交叉连接处设置有开孔，所述纵向梁通过该开孔穿过上述环向梁并使得两者焊接固定。作为本专利技术的进一步改进，所述环向梁由若干个小段拼接成环形而成，其中所述小段的连接处经切割打磨成一定坡度后焊接使其整体呈弧形，所述连接处直接焊接连接成整体，或者所述连接处焊接有带孔的小尺寸钢板，通过该小尺寸钢板利用螺栓连接使各小段连接成一个整体。作为本专利技术的进一步改进，所述环向梁形状与蒙皮内壁的环向弧形预留凹槽吻合，其嵌入所述凹槽中并通过胶黏剂填满预留槽中的空隙，以固定连接环向梁与厢体，并增加缓冲能力和隔音能力。作为本专利技术的进一步改进，所述环向梁的每小段的侧面开孔，并通过预埋的螺栓与环向梁小段连接，以固定环向梁与蒙皮。作为本专利技术的进一步改进，所述竹篾带为由多条竹篾片间隔一定间隙编织成的帘状，其包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类，所述竹篾带在车体芯模上的缠绕为横向竹篾带与纵向竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层而叠加形成。作为本专利技术的进一步改进，所述横向竹篾带的缠绕厚度不少于24mm，纵向竹篾带的缠绕厚度不少于20mm。按照本专利技术的另一方面，提供一种上述用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1制备竹篾带，即将多条竹篾片间隔布置并编制成帘状，其中包括长度方向与单个竹篾片长度方向一致的纵向竹篾带和长度方向与单个竹篾片宽度方向一致的横向竹篾带两类；S2将两类竹篾带分别沿长度方向绕芯模螺旋缠绕多层，且同时在缠绕的竹篾带上浸润树脂，使所述竹篾带浸润树脂后并粘结固化成型，脱模形成蒙皮；S3将多个所述环向梁分别嵌合在蒙皮内壁预留的环形凹槽内粘接固定或通过预埋的螺栓紧固，并将多个纵向梁置于蒙皮内壁预留的纵向凹槽中并与各环向梁交叉连接紧固，依次方式形成车体结构。作为本专利技术的进一步改进，作为本专利技术的进一步改进，所述环向梁由若干个小段拼接成环形而成，其中所述小段的连接处经切割打磨成一定坡度后焊接使其整体呈弧形，所述连接处直接焊接连接成整体，或者所述连接处焊接有带孔的小尺寸钢板，通过该小尺寸钢板利用螺栓连接使各小段连接成一个整体。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术的竹缠绕车体采用蒙皮与骨架相结合的结构形式，其不但抗拉强度以及缓冲能力好，满足车体强度和受力的要求，而且具有结构简单、隔热隔音和减振性能突出的优势；(2)本专利技术的竹缠绕车体中，蒙皮采用竹篾带在芯模上多层螺旋缠绕并浸润改性树脂而形成，这种蒙皮结构其不但结构轻盈、节能减排，而且其隔热隔音以及抗振缓冲性能优异，特别是其内部具有良好的力学性能而且整体无应力缺陷，整体强度高；(3)本专利技术的竹缠绕车体中，骨架采用环形梁与纵向梁交叉固定形成的笼式框架结构，并与蒙皮嵌合固定，使得车体不但具有良好的车体强度与受力要求，而且其结构制备和装配简便，整体抗拉伸和抗缓冲性能优异。附图说明图1是按照本专利技术实施例的一种用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体的结构示意图；图2是按照本专利技术实施例的一种用于轨道交通车辆的竹缠绕车体的整体框体。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其包括车体骨架、覆盖在所述车体骨架上的蒙皮以及设置在车体两端的端墙，其中，所述蒙皮由竹篾带缠绕在车体芯模上并通过同时在缠绕的竹篾带上浸润树脂，经粘结固化成型后脱模制成；所述骨架包括沿车体长度方向间隔布置的多个环向梁以及沿所述环向梁周向布置以将各环向梁串接的多个纵向梁，其中所述环向梁与纵向梁在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构；且所述蒙皮内壁面上沿环向预开设有多个与所述环向梁位置匹配的凹槽，或预埋设有与所述环向梁位置匹配的螺栓，以用于所述蒙皮与骨架通过该凹槽进行嵌合固定或者通过螺栓进行固定。

【技术特征摘要】
1.一种适用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其包括车体骨架、覆盖在所述车体骨架上的蒙皮以及设置在车体两端的端墙，其中，所述蒙皮由竹篾带缠绕在车体芯模上并通过同时在缠绕的竹篾带上浸润树脂，经粘结固化成型后脱模制成；所述骨架包括沿车体长度方向间隔布置的多个环向梁以及沿所述环向梁周向布置以将各环向梁串接的多个纵向梁，其中所述环向梁与纵向梁在连接处紧密固定，以此方式形成笼状骨架结构；且所述蒙皮内壁面上沿环向预开设有多个与所述环向梁位置匹配的凹槽，或预埋设有与所述环向梁位置匹配的螺栓，以用于所述蒙皮与骨架通过该凹槽进行嵌合固定或者通过螺栓进行固定。2.根据权利要求1所述的用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其中，所述蒙皮沿长度方向上绕周向开设有多个纵向凹槽，以用于所述纵向梁嵌入其中，且所述环向梁在与所述纵向梁交叉连接处设置有开孔，所述纵向梁通过该开孔穿过上述环向梁并使得两者焊接固定。3.根据权利要求1或2所述的用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其中，所述环向梁由若干个小段拼接成环形而成，其中所述小段的连接处经切割打磨成一定坡度后焊接使其整体呈弧形，所述连接处直接焊接连接成整体，或者所述连接处焊接有带孔的小尺寸钢板，通过该小尺寸钢板利用螺栓连接使各小段连接成一个整体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其中，所述环向梁形状与蒙皮内壁的环向弧形预留凹槽吻合，其嵌入所述凹槽中并通过胶黏剂填满预留槽中的空隙，以固定连接环向梁与厢体，并增加缓冲能力和隔音能力。5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于中低速磁浮轨道交通车辆的竹缠绕车体，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶柃，朱鑫，孙元平，高文，
申请(专利权)人：浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司，叶柃，
类型：发明
国别省市：浙江,33