CN117104293A - 悬浮构架用连接梁总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬浮构架用连接梁总成，该总成包括连接梁和连杆，连接梁包括连接梁主体，连接梁主体为碳纤维复合材质，且连接梁主体被配置为通过碳纤维复合材料纤维层层叠而成的结构；包覆于连接梁主体外表的碳纤维蒙皮；以及作为中间层的泡沫填充层；泡沫填充层位于连接梁主体和碳纤维蒙皮之间；连接梁主体设置多个安装孔，两根连接梁之间的连杆通过对应的安装孔与对应一侧的连接梁连接。本发明的连接梁采用碳纤维复合材料制成，并且表面包覆泡沫填充层和碳纤维蒙皮，取消了金属销轴、隔套和衬套等零件，一体化成型，轻量化效果好，结构简单，减少零件多样性，成本低，抗疲劳能力更强。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车轻量化设计技术领域，尤其涉及一种悬浮构架用连接梁总成。
背景技术
磁悬浮列车是一种基于无接触磁悬浮，新兴的城市轨道地面交通工具，其运行稳定、速度快、爬坡效果好。近几年，在各国节能减排政策驱动下，“轻量化”是当前全球焦点，车辆的轻量化已经成为世界发展的潮流。在目前采取的车辆零部件轻量化的措施，可以有效地降低车辆排放及能耗。从实现轻量化的效果看，部件中使用纤维复合材料，至少可以减轻质量20％～30％或更多。根据研究测算，汽车每减轻质量10％，可以降低燃油消耗6％，有利于节能并减少排放。碳纤维复合材料在未来开发中，具有较强的竞争力和良好的社会效益。碳纤维复合材料，具有非常好的能量吸收能力，这进一步保证了车辆的安全性。据介绍，碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4-5倍左右。
悬浮架构架连接梁是磁悬架的重要组成部分，是磁浮列车主要承载构件之一，在车辆通过曲线时，提供一定的回转力矩以防止车体侧滚。
目前，抗侧滚连接梁为金属结构件，抗侧滚梁由四片抗侧滚片组成，两片为一组，组件中，两单片金属梁之间，由多个销轴、隔套、衬套等安装组套连接装配而成。现有技术的缺点是：抗侧滚连接梁的材质均为金属材料，不利于减重，且多样零部件装配时间长，装配复杂。
同时，现阶段连接梁零件较多，导致连接梁总成组对装配效率低，结构稳定性不好。
因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种悬浮构架用连接梁总成。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬浮构架用连接梁总成，连接梁本体采用碳纤维复合材质，通过泡沫填充层和碳纤维蒙皮包覆，满足轻量化的设计要求的同时，减少零件的安装，提高装配效率，性能更好。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的悬浮构架用连接梁总成，该连接梁总成包括：
两根连接梁、以及连接于两根所述连接梁之间的连杆；
所述连接梁包括：
连接梁主体，所述连接梁主体为碳纤维复合材质，且所述连接梁主体被配置为通过碳纤维复合材料纤维层层叠而成的结构；
包覆于所述连接梁主体外表的碳纤维蒙皮；以及
作为中间层的泡沫填充层；
所述泡沫填充层位于所述连接梁主体和所述碳纤维蒙皮之间；
所述连接梁主体设置多个安装孔；
两根所述连接梁之间的连杆通过对应的安装孔与对应一侧的所述连接梁连接。
进一步的，所述连接梁主体长度方向的一端为第一端，另一端为第二端；
所述第一端的宽度大于所述第二端的宽度；
所述连接梁主体被配置为由所述第一端至所述第二端宽度逐渐减小的结构；
所述第一端开设有两个第一安装孔；
所述第二端开设有一个第二安装孔。
进一步的，所述第一端外侧面具有弧形槽，且所述第一端位于所述弧形槽两侧的部分凸出地形成为连接端；
每个所述连接端上开设有一个第一安装孔，且该第一安装孔用于与外部的连接座通过紧固件连接。
进一步的，所述连接梁主体靠近所述第一端的位置设置有贯穿所述连接梁主体的通孔，该通孔被配置为相互配合的连接梁之间的连杆的运动空间；
所述连接梁主体与所述运动空间配合的位置开设有一个第二安装孔，相互配合的两个连接梁之间的连杆一端与所述第二端的第二安装孔通过紧固件连接，另一端通过连接梁主体上的第二安装孔通过紧固件连接，且所述连杆部分延伸至所述运动空间内。
进一步的，所述连杆包括：
杆部；以及
位于所述杆部长度方向两端的连杆安装部；
所述连接梁主体的第二端设置有嵌入槽，且所述嵌入槽的两侧为所述第二安装孔；
所述杆部一端的所述连杆安装部嵌入所述嵌入槽内，且该连杆安装部的两端穿设于所述第二端的第二安装孔内；
所述杆部另一端的所述连杆安装部置于所述运动空间内，且该连杆安装部的两端穿设于该处的第二安装孔内。
进一步的，所述杆部的中部位置具有加强部。
在上述技术方案中，本发明提供的一种碳纤维复合材料一体化连接梁，具有以下有益效果：
本发明的连接梁采用碳纤维复合材料制成，并且表面包覆泡沫填充层和碳纤维蒙皮，取消了金属销轴、隔套和衬套等零件，一体化成型，轻量化效果好，结构简单，减少零件多样性，成本低，抗疲劳能力更强。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的悬浮构架用连接梁总成的连接梁的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的悬浮构架用连接梁总成的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的悬浮构架用连接梁总成的连杆的结构示意图。
附图标记说明：
1、连接梁主体；
101、第一端；102、第二端；103、碳纤维蒙皮；104、运动空间；
10101、弧形槽；10102、连接端；
201、第一安装孔；202、第二安装孔；
3、安装座；
4、连杆；
401、杆部；402、连杆安装部；403、加强部。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1至图3所示；
本实施例的一种悬浮构架用连接梁总成，该连接梁总成包括：
两根连接梁、以及连接于两根连接梁之间的连杆4；
本实施例的连接梁包括：
连接梁主体1，连接梁主体1为碳纤维复合材质，且连接梁主体1被配置为通过碳纤维复合材料纤维层层叠而成的结构；
包覆于连接梁主体1外表的碳纤维蒙皮103；以及
作为中间层的泡沫填充层；
泡沫填充层位于连接梁主体1和碳纤维蒙皮103之间；
连接梁主体1设置多个安装孔；
两根连接梁之间的连杆4通过对应的安装孔与对应一侧的连接梁连接。
具体的，本实施例公开了一种悬浮构架用连接梁总成，其主要分为两根连接梁，以连接于两根连接梁之间的连杆4。其中，本实施例的连接梁包括连接梁主体1、包覆在连接梁主体1表面的泡沫填充层和碳纤维蒙皮103。本实施例的连接梁主体1作为与整个磁悬浮列车构架的安装座301和连杆302的连接基础。本实施例的碳纤维蒙皮103采用碳纤维斜纹预浸料，保证产品的刚度和表面品质，具有良好的隔热、隔音、防震、抵抗裂纹及其他损伤扩展能力。本实施例的连接梁主体1为一体成型的结构，取消了传统的销轴、衬套连接形式，在连接梁主体1和碳纤维蒙皮103之间采用PMI泡沫填充层填充，承受载荷时，能够有效向碳纤维蒙皮103提供支持，维持产品形状，这种结构可以有效解决强度、刚度与减轻结构质量之间的矛盾。
本实施例的结构整体以采用预浸料模压工艺，以泡沫结构为芯模，包覆碳纤维蒙皮103，置于模具模压一体成型，尺寸稳定，工艺简单，模具成本低，省去后续大量的装配作业。
另外，连接梁主体1采用碳纤维复合材料纤维层层叠的方式成型，而成型工艺不作为本申请的主要保护内容，因此该处仅从结构和材质角度保护，因此成型工艺不再赘述。
优选的，本实施例的连接梁主体1长度方向的一端为第一端101，另一端为第二端102；
第一端101的宽度大于第二端102的宽度；
连接梁主体1被配置为由第一端101至第二端102宽度逐渐减小的结构；
第一端101开设有两个第一安装孔201；
第二端102开设有一个第二安装孔202。
首先，本实施例从与外部安装座3和两个连接梁主体1之间的连杆302的装配结构上对连接梁主体1的结构进一步限定，其整体为宽度逐渐变化的长条状结构，一端为第一端101，第一端101与安装座3连接，另一端为第二端102，而该第二端102则作为与连杆4的连接结构。并分别在第一端101加工第一安装孔201，第二端102加工第二安装孔202。
本实施例的连接梁总成的两根连接梁相对设置，其一根连接梁的第一端101与另一根连接梁的第二端102靠近，再利用本实施例的连杆4将一根连接梁的第二端102与另一根连接梁主体1连接，且两根连接梁之间预留一定的空隙以作为活动空间。
更为优选的是，本实施例的第一端101外侧面具有弧形槽10101，且第一端101位于弧形槽10101两侧的部分凸出地形成为连接端10102；
每个连接端10102上开设有一个第一安装孔201，且该第一安装孔201用于与外部的连接座301通过紧固件连接。
首先是第一端101的具体结构，其整体呈弧形槽10101的结构，弧形槽10101的两个端部为连接端10102，并分别开设第一安装孔201，通过该第一安装孔201与外部安装座3适配以紧固件的方式装配。
优选的，本实施例的连接梁主体1靠近第一端101的位置设置有贯穿连接梁主体1的通孔，该通孔被配置为相互配合的连接梁之间的连杆4的运动空间104；
连接梁主体1与运动空间104配合的位置开设有一个第二安装孔202，相互配合的两个连接梁之间的连杆4一端与第二端102的第二安装孔202通过紧固件连接，另一端通过连接梁主体1上的第二安装孔202通过紧固件连接，且连杆4部分延伸至运动空间104内。
本实施例的连接梁主体1设置了能够穿过连杆4的运动空间104，并在该处开设一个第二安装孔202，与第二端102的第二安装孔202一起作为连杆两端的安装孔，并通过紧固件实现连接。当两个连接梁主体1装配为一体时，连杆4部分穿过运动空间104，在车辆通过曲线时，能够提供一定的回转力矩以防止车体侧滚。
优选的，本实施例的连杆4包括杆部401；以及位于杆部401长度方向两端的连杆安装部402；
连接梁主体1的第二端102设置有嵌入槽，且嵌入槽的两侧为第二安装孔202；
杆部401一端的连杆安装部402嵌入嵌入槽内，且该连杆安装部402的两端穿设于第二端102的第二安装孔202内；
杆部401另一端的连杆安装部402置于运动空间104内，且该连杆安装部402的两端穿设于该处的第二安装孔202内。
其中，本实施例的杆部401的中部位置具有加强部403。
本实施例进一步限定了连杆4的结构，其包括杆部401和两端的连杆安装部402，杆部401和连杆安装部402尺寸需要保证能够将整个杆部401和连杆安装部402伸入运动空间内，并保证连杆安装部402能够穿过对应的第二安装孔202。
在上述技术方案中，本发明提供的一种悬浮构架用连接梁总成，具有以下有益效果：
本发明的连接梁采用碳纤维复合材料制成，并且表面包覆泡沫填充层和碳纤维蒙皮103，取消了金属销轴、隔套和衬套等零件，一体化成型，轻量化效果好，结构简单，减少零件多样性，成本低，抗疲劳能力更强。
本发明的连接梁总成的两根连接梁之间通过连杆4连接，通过第二安装孔202作为连杆4两端的连杆安装部402的连接位置，保持两根连接梁的相对位置，连接梁的结构简化了，即可提高连接梁总成的装配效率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (6)
1.悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，该连接梁总成包括：
两根连接梁、以及连接于两根所述连接梁之间的连杆(4)；
所述连接梁包括：
连接梁主体(1)，所述连接梁主体(1)为碳纤维复合材质，且所述连接梁主体(1)被配置为通过碳纤维复合材料纤维层层叠而成的结构；
包覆于所述连接梁主体(1)外表的碳纤维蒙皮(103)；以及
作为中间层的泡沫填充层；
所述泡沫填充层位于所述连接梁主体(1)和所述碳纤维蒙皮(103)之间；
所述连接梁主体(1)设置多个安装孔；
两根所述连接梁之间的连杆(4)通过对应的安装孔与对应一侧的所述连接梁连接。
2.根据权利要求1所述的悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，所述连接梁主体(1)长度方向的一端为第一端(101)，另一端为第二端(102)；
所述第一端(101)的宽度大于所述第二端(102)的宽度；
所述连接梁主体(1)被配置为由所述第一端(101)至所述第二端(102)宽度逐渐减小的结构；
所述第一端(101)开设有两个第一安装孔(201)；
所述第二端(102)开设有一个第二安装孔(202)。
3.根据权利要求2所述的悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，所述第一端(101)外侧面具有弧形槽(10101)，且所述第一端(101)位于所述弧形槽(10101)两侧的部分凸出地形成为连接端(10102)；
每个所述连接端(10102)上开设有一个第一安装孔(201)，且该第一安装孔(201)用于与外部的连接座(3)通过紧固件连接。
4.根据权利要求3所述的悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，所述连接梁主体(1)靠近所述第一端(101)的位置设置有贯穿所述连接梁主体(1)的通孔，该通孔被配置为相互配合的连接梁之间的连杆(4)的运动空间(104)；
所述连接梁主体(1)与所述运动空间(104)配合的位置开设有一个第二安装孔(202)，相互配合的两个连接梁之间的连杆(4)一端与所述第二端(102)的第二安装孔(202)通过紧固件连接，另一端通过连接梁主体(1)上的第二安装孔(202)通过紧固件连接，且所述连杆(4)部分延伸至所述运动空间(104)内。
5.根据权利要求4所述的悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，所述连杆(4)包括：
杆部(401)；以及
位于所述杆部(401)长度方向两端的连杆安装部(402)；
所述连接梁主体(1)的第二端设置有嵌入槽，且所述嵌入槽的两侧为所述第二安装孔(202)；
所述杆部(401)一端的所述连杆安装部(402)嵌入所述嵌入槽内，且该连杆安装部(402)的两端穿设于所述第二端(102)的第二安装孔(202)内；
所述杆部(401)另一端的所述连杆安装部(402)置于所述运动空间(104)内，且该连杆安装部(402)的两端穿设于该处的第二安装孔(202)内。
6.根据权利要求5所述的悬浮构架用连接梁总成，其特征在于，所述杆部(401)的中部位置具有加强部(403)。
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