轨道车辆制造技术

本发明专利技术涉及轨道车辆技术领域，具体公开了一种异型双腔拉挤梁的铺层结构，包括第一腔体铺层区

【技术实现步骤摘要】
轨道车辆、异型双腔拉挤梁的铺层结构及铺层实现方法


[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，更具体地说，涉及一种轨道车辆
、
异型双腔拉挤梁的铺层结构及铺层实现方法
。

技术介绍

[0002]为促进轨道交通绿色
、
低碳发展，紧跟国家节能减排战略，进一步提高能源利用率，在下一代列车车体设计和制造要求中，轻质化成为了重要关注点之一
。
[0003]碳纤维复合材料相较金属材料具有更高的比刚度
、
比强度，目前轨道车辆车体主承载梁体主要采用铝合金
、
不锈钢等金属材质，因而发展轻量化的碳纤维复合材料主承载梁体可作为轨道车辆车体轻量化解决方案之一
。
轨道车辆主承载梁体为等截面
、
长大型材，因而如何提供一种满足力学性能要求且适合拉挤工艺的铺层结构及铺层实现方法，以实现复合材料异型双腔拉挤梁的成型目前本领域技术人员需要解决的问题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种轨道车辆
、
异型双腔拉挤梁的铺层结构及铺层实现方法，该铺层结构及铺层实现方法可以有效地解决复合材料异型双腔拉挤梁的成型问题
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种异型双腔拉挤梁的铺层结构，包括：
[0007]第一腔体铺层区；
[0008]第二腔体铺层区，相邻设于所述第一腔体铺层区的一侧；r/>[0009]上蒙皮铺层区，铺设于所述第一腔体铺层区和所述第二腔体铺层区的上方，且所述上蒙皮铺层区的两侧分别向所述第一腔体铺层区和所述第二腔体铺层区的外侧延伸；
[0010]下蒙皮铺层区，铺设于所述第一腔体铺层区和所述第二腔体铺层区的下方，且所述下蒙皮铺层区的两侧分别向所述第一腔体铺层区和所述第二腔体铺层区的外侧延伸；
[0011]所述第一腔体铺层区
、
所述第二腔体铺层区
、
所述上蒙皮铺层区和所述下蒙皮铺层区均铺覆有多轴织物
。
[0012]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，位于所述第一腔体铺层区远离所述第二腔体铺层区的一侧的所述上蒙皮铺层区与所述下蒙皮铺层区呈平直且相邻设置；
[0013]和
/
或，位于所述第二腔体铺层区远离所述第一腔体铺层区的一侧的所述上蒙皮铺层区与所述下蒙皮铺层区相对设置，且所述铺层结构还包括呈
U
形的翼缘铺层区，所述翼缘铺层区设于所述上蒙皮铺层区
、
所述下蒙皮铺层区和所述第二腔体铺层区围成的
U
形腔内并与三者相邻
。
[0014]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，所述上蒙皮铺层区由所述第二腔体铺层区至第一腔体铺层区的方向依次包括上弧形段
、
内凹段和上平直段，所述内凹段与所述第一腔体铺层区的顶面至所述第一腔体铺层区远离所述第二腔体铺层区的侧壁相邻设
置；
[0015]和
/
或，所述下蒙皮铺层区由所述第二腔体铺层区至第一腔体铺层区的方向依次包括下弧形段和下平直段，所述下弧形段和所述下平直段呈预设夹角
。
[0016]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，所述第一腔体铺层区包括至少两层第一腔体铺层，且内层的所述第一腔体铺层的接口和外层的所述第一腔体铺层的接口分别位于所述第一腔体铺层区相对两端的中部；
[0017]和
/
或，所述第二腔体铺层区包括至少两层第二腔体铺层，且内层的所述第二腔体铺层的接口和外层的所述第二腔体铺层的接口分别位于所述第二腔体铺层区相对两端的中部
。
[0018]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，所述多轴织物包括四轴向碳纤维经编织物
。
[0019]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，所述上蒙皮铺层区的所述四轴向碳纤维经编织物的最上层为碳纤维纱束排布在0度角方向上；所述下蒙皮铺层区的所述四轴向碳纤维经编织物的最下层为碳纤维纱束排布在0度角方向上
。
[0020]可选地，上述异型双腔拉挤梁的铺层结构中，所述第一腔体铺层区
、
所述第二腔体铺层区
、
所述上蒙皮铺层区和所述下蒙皮铺层区分别相接的拐角位置铺覆有纤维纱
。
[0021]本专利技术提供的异型双腔拉挤梁的铺层结构包括第一腔体铺层区
、
第二腔体铺层区
、
上蒙皮铺层区和下蒙皮铺层区
。
其中，第二腔体铺层区相邻设于第一腔体铺层区的一侧；上蒙皮铺层区铺设于第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的上方，且上蒙皮铺层区的两侧分别向第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的外侧延伸；下蒙皮铺层区铺设于第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的下方，且下蒙皮铺层区的两侧分别向第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的外侧延伸；第一腔体铺层区
、
第二腔体铺层区
、
上蒙皮铺层区和下蒙皮铺层区均铺覆有多轴织物
。
[0022]应用本专利技术提供的异型双腔拉挤梁的铺层结构，第一腔体铺层区和第二腔体铺层区相配合，以提供良好的刚度
。
上蒙皮铺层区和下蒙皮铺层区分别铺覆于第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的上下两端，能够补强的同时，上蒙皮铺层区和下蒙皮铺层区外伸于第一腔体铺层区和第二腔体铺层区的部分分别配合，用于与对应的连接部位连接，以保证整体连接可靠性
。
且外伸部位在连接时能够起到有效定位作用，从而便于安装
。
另外，第一腔体铺层区
、
第二腔体铺层区
、
上蒙皮铺层区和下蒙皮铺层区均铺覆有多轴织物，结合铺层结构，使得异型双腔拉挤梁整体具有准各项同性
。
此外，该铺层结构适用于拉挤工艺成型，使得该结构梁体采用拉挤成型成为可能
。
[0023]为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括上述任一种异型双腔拉挤梁的铺层结构
。
由于上述的异型双腔拉挤梁的铺层结构具有上述技术效果，具有该异型双腔拉挤梁的铺层结构的轨道车辆也应具有相应的技术效果
。
[0024]为了达到上述目的，本专利技术还提供如下技术方案：
[0025]一种异型双腔拉挤梁的铺层实现方法，制作如上述任一种异型双腔拉挤梁的铺层结构，包括：
[0026]采用一字形铺层并依次通过相应的预成型
、
成型模具逐步成型出所述第一腔体铺层区；
[0027]所述第一腔体铺层区成型后，采用一字形铺层并依次通过相应的预成型
、
成型模具逐步成型出所述第二腔体铺层区；
[0028]所述第二腔体铺层区成型后，采用一字形铺层并依次通过相应的预成型
、
成型模具逐步成型出所述上蒙皮铺层区；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种异型双腔拉挤梁的铺层结构，其特征在于，包括：第一腔体铺层区
(1)
；第二腔体铺层区
(2)
，相邻设于所述第一腔体铺层区
(1)
的一侧；上蒙皮铺层区
(3)
，铺设于所述第一腔体铺层区
(1)
和所述第二腔体铺层区
(2)
的上方，且所述上蒙皮铺层区
(3)
的两侧分别向所述第一腔体铺层区
(1)
和所述第二腔体铺层区
(2)
的外侧延伸；下蒙皮铺层区
(4)
，铺设于所述第一腔体铺层区
(1)
和所述第二腔体铺层区
(2)
的下方，且所述下蒙皮铺层区
(4)
的两侧分别向所述第一腔体铺层区
(1)
和所述第二腔体铺层区
(2)
的外侧延伸；所述第一腔体铺层区
(1)、
所述第二腔体铺层区
(2)、
所述上蒙皮铺层区
(3)
和所述下蒙皮铺层区
(4)
均铺覆有多轴织物
。2.
根据权利要求1所述的异型双腔拉挤梁的铺层结构，其特征在于，位于所述第一腔体铺层区
(1)
远离所述第二腔体铺层区
(2)
的一侧的所述上蒙皮铺层区
(3)
与所述下蒙皮铺层区
(4)
呈平直且相邻设置；和
/
或，位于所述第二腔体铺层区
(2)
远离所述第一腔体铺层区
(1)
的一侧的所述上蒙皮铺层区
(3)
与所述下蒙皮铺层区
(4)
相对设置，且所述铺层结构还包括呈
U
形的翼缘铺层区
(5)
，所述翼缘铺层区
(5)
设于所述上蒙皮铺层区
(3)、
所述下蒙皮铺层区
(4)
和所述第二腔体铺层区
(2)
围成的
U
形腔内并与三者相邻
。3.
根据权利要求2所述的异型双腔拉挤梁的铺层结构，其特征在于，所述上蒙皮铺层区
(3)
由所述第二腔体铺层区
(2)
至第一腔体铺层区
(1)
的方向依次包括上弧形段
、
内凹段和上平直段，所述内凹段与所述第一腔体铺层区
(1)
的顶面至所述第一腔体铺层区
(1)
远离所述第二腔体铺层区
(2)
的侧壁相邻设置；和
/
或，所述下蒙皮铺层区
(4)
由所述第二腔体铺层区
(2)
至第一腔体铺层区
(1)
的方向依次包括下弧形段和下平直段，所述下弧形段和所述下平直段呈预设夹角
。4.
根据权利要求1所述的异型双腔拉挤梁的铺层结构，其特征在于，所述第一腔体铺层区
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭，葛继文，盖克静，曹亚周，户迎灿，
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：