次地板组件和轨道车辆的地板组件制造技术

技术编号:17081705 阅读:23 留言:0更新日期:2018-01-20 19:52
本发明专利技术提供了一种次地板组件和轨道车辆的地板组件,次地板组件包括相互连接的上板材和下板材,其中上板材和下板材中至少一个为碳纤维材料制成,上板材和下板材之间形成隔音腔。本发明专利技术的次地板组件采用碳纤维材料代替了至少一部分的钢材料,从而在保持强度的情况下,减轻了次地板组件的重量,进而实现了车体减重的效果。

Floor assembly of sub floor assembly and rail vehicle

The invention provides a floor assembly for sub floor assembly and rail vehicle, and the sub floor assembly includes upper and lower plates which are connected to each other. At least one of the upper plate and the lower plate is made of carbon fiber material, and a sound insulation cavity is formed between the upper plate and the lower plate. The sub floor assembly of the invention adopts carbon fiber material instead of at least a part of steel material, so as to reduce the weight of the sub floor assembly under the condition of keeping strength, thereby achieving the effect of reducing the weight of the car body.

【技术实现步骤摘要】
次地板组件和轨道车辆的地板组件
本专利技术涉及轨道列车领域,具体而言,涉及一种次地板组件和轨道车辆的地板组件。
技术介绍
轨道运输是一种重要的运输方式,承载了我国大部分的货运以及客运运量,是我国主要的运输资源。因此,提高轨道运输的效率,以及减少轨道运输的成本,具有重要的意义。其中轨道车辆减重是提高轨道运输的效率、减少轨道运输的成本的重要手段,若能够减轻轨道车辆的重量,则能够节约大量的运输成本,并且直接提高运输效率。现有的轨道车辆多采用全钢结构,钢结构技术较为成熟,但钢材料也是最重的材料。部分新型的轨道车辆采用铝合金代替一部分钢结构,但依然不能高效地减轻轨道车辆的重量。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种次地板组件和轨道车辆的地板组件,以解决现有技术中的轨道列车重量较大的问题。为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种次地板组件,包括相互连接的上板材和下板材,其中上板材和下板材中至少一个为碳纤维材料制成,上板材和下板材之间形成隔音腔。进一步地,隔音腔内设置有隔音部,隔音部与上板材和下板材中至少一个连接。进一步地,隔音部由树脂材料制成,隔音部充满隔音腔。进一步地,次地板组件还包括多个连接端板,连接端板设置在上板材和下板材的边缘部位并连接上板材和下板材。进一步地,连接端板包括与上板材平行的第一段和与第一段连接并朝向下板材延伸的第二段,第一段与上板材连接,第二段与下板材连接。根据本专利技术的另一方面,提供了一种轨道车辆的地板组件,包括相互连接的地板和次地板组件,次地板组件为上述的次地板组件,次地板组件设置在地板的下方。进一步地,地板组件包括多个次地板组件,多个次地板组件沿地板组件的纵向中线对称地设置。进一步地,地板组件还包括连接板,连接板与地板连接,连接板的一部分延伸至次地板组件的下方并与次地板组件的下板材连接。进一步地,地板组件包括多个次地板组件,多个次地板组件沿地板组件的纵向中线对称地设置,两个相互对称设置的次地板组件之间相互间隔;连接板包括中间段,第一连接段和第二连接段,中间段位于两个相互对称设置的次地板组件之间的间隔空间内并与地板连接,第一连接段延伸至两个相互对称设置的次地板组件中的一个的下方并与其连接,第二连接段延伸至两个相互对称设置的次地板组件中的另一个的下方并与其连接。进一步地,地板组件还包括多个端梁,端梁设置在地板的沿水平方向的端部的外侧,端梁与地板的端部连接,端梁的底面的水平位置低于地板的底面,次地板组件与端梁连接。本专利技术的次地板组件采用碳纤维材料代替了至少一部分的钢材料,从而在保持强度的情况下,减轻了次地板组件的重量,进而实现了车体减重的效果。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1示出了根据本专利技术的轨道车辆的地板组件的实施例的剖视示意图;以及图2示出了根据本专利技术的次地板组件的实施例的剖视示意图。其中,上述附图包括以下附图标记:10、次地板组件;11、隔音部;12、上板材;13、下板材;14、连接端板;20、地板;30、连接板;40、端梁。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。根据本专利技术的一个方面,提供了一种次地板组件,如图1和图2所示,该次地板组件包括相互连接的上板材12和下板材13,其中上板材12和下板材13中至少一个为碳纤维材料制成,上板材12和下板材13之间形成隔音腔。次地板是列车的地板组件的一部分,一般铺设在地板的下方,是车体中的重要部件。由于其体积较大,因此其重量也是车体总重的重要部分,因此若能够减轻次地板组件的重量,则能够有效减轻列车的车体的重量。本专利技术的次地板组件采用碳纤维材料代替了至少一部分的钢材料,从而在保持强度的情况下,减轻了次地板组件的重量,进而实现了车体减重的效果。碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39A到3.42A,各平行层面间的各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借范德华力连接在一起。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的四分之一,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7-9倍,抗拉弹性模量为23000Mpa-43000Mpa亦高于钢。因此碳纤维材料的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成,其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。当孔隙率低于某个临界值时,孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。有些研究指出,引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。孔隙体积含量在0-4%范围内时,孔隙体积含量每增加1%,层间剪切强度大约降低7%。通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出,当孔隙率超过0.9%时,层间剪切强度开始下降。由试验得知,孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。并且孔隙含量越高,孔隙的尺寸越大,并显著降低了层合板中层间界面的面积。当材料受力时,易沿层间破坏,这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。另外孔隙处是应力集中区,承载能力弱,当受力时,孔隙扩大形成长裂纹,从而遭到破坏。即使两种具有相同孔隙率的层压板(在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式),它们也表现处完全不同的力学行为。力学性能随孔隙率的增加而下降的具体数值不同,表现为孔隙率对力学性能的影响离散性大且重复性差。由于包含大量可变因素,孔隙对复合材料层压板力学性能的影响是个很复杂的问题。这些因素包含:孔隙的形状、尺寸、位置;纤维、基体和界面的力学性能;静态或者动态的荷载。相对于孔隙率和孔隙长宽比,孔隙尺寸、分布对力学性能的影响更大些。并发现大的本文档来自技高网
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次地板组件和轨道车辆的地板组件

【技术保护点】
一种次地板组件,其特征在于,包括相互连接的上板材(12)和下板材(13),其中所述上板材(12)和所述下板材(13)中至少一个为碳纤维材料制成,所述上板材(12)和所述下板材(13)之间形成隔音腔。

【技术特征摘要】
1.一种次地板组件,其特征在于,包括相互连接的上板材(12)和下板材(13),其中所述上板材(12)和所述下板材(13)中至少一个为碳纤维材料制成,所述上板材(12)和所述下板材(13)之间形成隔音腔。2.根据权利要求1所述的次地板组件,其特征在于,所述隔音腔内设置有隔音部(11),所述隔音部(11)与所述上板材(12)和所述下板材(13)中至少一个连接。3.根据权利要求2所述的次地板组件,其特征在于,所述隔音部(11)由树脂材料制成,所述隔音部(11)充满所述隔音腔。4.根据权利要求1所述的次地板组件,其特征在于,所述次地板组件(10)还包括多个连接端板(14),所述连接端板(14)设置在所述上板材(12)和下板材(13)的边缘部位并连接所述上板材(12)和下板材(13)。5.根据权利要求4所述的次地板组件,其特征在于,所述连接端板(14)包括与所述上板材(12)平行的第一段和与所述第一段连接并朝向所述下板材(13)延伸的第二段,所述第一段与所述上板材(12)连接,所述第二段与所述下板材(13)连接。6.一种轨道车辆的地板组件,包括相互连接的地板(20)和次地板组件(10),其特征在于,所述次地板组件(10)为权利要求1至5中任一项所述的次地板组件(10),所述次地板组件(10)设置在所述地板(20)的下方。7.根据权利要求6所述的地板组件,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李涛刘东元张立民杨晓林徐军
申请(专利权)人:中车青岛四方机车车辆股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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