[發(fā)明專利]纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610654719.6
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107719394B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚艷;施峰;尹力;羅樂;廖慶華;張虎
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲聯(lián)誠集團控股股份有限公司
• 主分類號: B61D17/00
• 分類號: B61D17/00;B29C70/36
• 代理公司: 43214 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 周曉艷;閔亞紅

一種纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙，包括前頂與底板，前頂與底板均包括上蒙皮、下蒙皮及泡沫芯材，上蒙皮、下蒙皮及補強層均采用纖維增強復(fù)合材料，上蒙皮、下蒙皮及補強層中的樹脂均為阻燃環(huán)氧樹脂，上蒙皮、下蒙皮及補強層中的增強織物均為鋪疊在一起的多層，上蒙皮與下蒙皮的厚度均為4mm～8mm。本發(fā)明還公開了一種纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙的制備方法，包括機車駕駛艙前頂制備、機車駕駛艙底板制備、前頂與底板粘結(jié)與補強和機車駕駛艙艙體的后固化等步驟。本發(fā)明具有顯著減重效果，可有效節(jié)省能源，本發(fā)明的機車駕駛艙制備方法使用真空輔助成型工藝制備駕駛艙艙體，成本低，易于整體化成型，簡化了繁瑣的零部件裝配過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速軌道交通設(shè)備，特別的，涉及一種纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙及其制備方法。

背景技術(shù)

在高速軌道交通領(lǐng)域，復(fù)合材料正成為越來越重要的一類材料，除用作內(nèi)部設(shè)備和裝飾材料外，在承重結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用也越來越廣泛，用復(fù)合材料做成的構(gòu)件，重量輕、強度高、剛性大，是一種理想的結(jié)構(gòu)件。復(fù)合材料產(chǎn)品制造多數(shù)是成型件，制造出的產(chǎn)品，不需進行機械加工，生產(chǎn)效率高，制造成本低。復(fù)合材料在軌道交通車輛中廣泛應(yīng)用，對減輕車廂重量，降低噪聲、振動，提高安全性、舒適性，減少維修等均有重要作用。

目前，機車駕駛艙的艙體結(jié)構(gòu)均為金屬制造，這種結(jié)構(gòu)的缺點是：重量過重、易受環(huán)境影響而腐蝕、成形過程中受焊接影響易導(dǎo)致變形。而復(fù)合材料的機車駕駛艙艙體結(jié)構(gòu)尚未見報道。

復(fù)合材料已逐漸成為鐵路車輛的主要用材，并且隨著客貨運列車向高速化、重載化、舒適化、安全化方向的發(fā)展而起著越來越重要的作用，在機車車輛不同結(jié)構(gòu)區(qū)域用復(fù)合材料替代原有金屬結(jié)構(gòu)是一個不斷探索的過程。

中國專利201510579742.9公開了一種碳纖維復(fù)合材料車體，該方案也只是提到將碳纖維復(fù)合材料用于車體，其碳纖維復(fù)合材料中碳纖維具體如何分布以及能達到什么技術(shù)性能要求均未提及，且機車兩端的駕駛艙比機車中間的車廂在防火、隔熱、隔音、及抗高速沖擊方面的要求均要高，因此，需要一種專門針對機車駕駛艙的方案來解決這個問題，在減輕車體重量、降低成本的同時，又能滿足機車駕駛艙的各項性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙及其制備方法，以解決背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種纖維增強泡沫夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料機車駕駛艙，包括前頂1與底板2，底板通過補強層3粘接在前頂?shù)牡撞浚辰映梢惑w的前頂與底板構(gòu)成駕駛艙艙體，所述前頂與底板均包括上蒙皮4、下蒙皮5及泡沫芯材6，所述上蒙皮、下蒙皮及補強層均采用纖維增強復(fù)合材料，上蒙皮、下蒙皮及補強層中的樹脂均為阻燃環(huán)氧樹脂，上蒙皮、下蒙皮及補強層中的增強織物均為鋪疊在一起的多層，前頂及底板中的增強織物均采用碳纖維織物、玻璃纖維織物及碳纖維-玻璃纖維混編織物中的一種或幾種，且前頂與底板中上蒙皮與下蒙皮厚度均位于3mm～8mm之間。

進一步的，所述上蒙皮及下蒙皮中的增強織物的鋪疊層數(shù)等于8～12層，補強層中的增強織物為鋪疊層數(shù)不少于6層的多軸碳纖維織物，且上蒙皮、下蒙皮及補強層中的增強織物面密度均位于350g/㎡～650g/㎡之間。

進一步的，所述上蒙皮、下蒙皮及補強層中的增強織物均由面密度為400g/㎡、方向為(0°，90°)以及面密度為600g/㎡、方向為(+45°，-45°)的兩種多軸織物交替鋪疊構(gòu)成，上蒙皮中各層織物的鋪層依次為(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)；下蒙皮中各層織物的鋪層依次為(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)。