[发明专利]一种碳纤维蒙皮结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒙皮结构，可应用于机车、轮船等。

背景技术

现有的蒙皮结构，尤其是机车蒙皮，大多采用金属制造，比如钢 板，该材料不仅重量较大，而且易生锈；在高铁机车上使用该种结构 的蒙皮时，由于金属蒙皮与基座是采用焊接方式固定成一体的，焊点 处不仅更容易生锈，而且一旦焊点脱焊，会造成较大的损失；此外， 由于金属材料的密度较大，造成整体机车重量增大，增加了燃料损耗， 不利于节能减排。为解决该技术问题，有人提出了一种新的机车蒙皮 结构，如中国专利申请号201410266460.9公开了“一种碳纤维车厢结 构，包括车厢大板、碳纤维角件和副车架，车厢大板与预先涂胶的碳 纤维角件通过钢铆钉铆接构成车厢箱体，所述车厢大板采用夹芯板结 构，车厢大板包括上蒙皮、下蒙皮、填充物和碳纤维加强筋一，填充 物设于上蒙皮与下蒙皮间，碳纤维加强筋一内置于填充物，上蒙皮、 填充物、下蒙皮和碳纤维加强筋一使用结构胶粘合，在负压下固化成 车厢大板，碳纤维角件的内面涂胶与车厢大板粘合，钢铆钉涂上玻璃 密封胶铆接；与传统型车厢相比比较，具有质量轻强度高、耐腐蚀以 及良好的密封保温性能，还具有表面整洁美观、制造难度系数小、低 碳环保等特点。”，该专利申请采用了夹芯板结构，显然，其强度不能 满足高铁机车的性能要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种碳纤维的蒙皮结 构，具体技术方案如下：

一种碳纤维蒙皮结构，其特征在于：碳纤维蒙皮设置嵌入部，所 述嵌入部嵌入金属基体内并通过螺栓将碳纤维蒙皮与金属基体固定 成一体；所述螺栓是在制备碳纤维蒙皮时预先置入的，与所述螺栓配 合的螺母设置在金属基体内侧。

还包括压接部，所述压接部设置螺栓孔，螺栓旋入所述螺栓孔内； 所述压接部与基体间嵌入碳纤维蒙皮；

嵌入部为矩型；

嵌入部为“Y”型；

嵌入部为“T”型；

嵌入部为十字型；

嵌入部为圆型；

机车的各车厢嵌入部形状不同。

本发明的优点是：由于固定螺栓在制备碳纤维蒙皮时预先置入， 因此，不会造成碳纤维的断裂，保证了碳纤维蒙皮的强度；相对于其 他方式，如采用铆接的方法将碳纤维蒙皮与基座固定成一体，在铆接 时必然造成碳纤维的断裂，降低蒙皮的强度。

附图说明

图1为嵌入部为矩型的结构示意图；

图2为嵌入部为圆型的结构示意图；

图3为嵌入部为“Y”型的结构示意图；

图4为嵌入部为“T”型的结构示意图；

图5为嵌入部为十字型的结构示意图；

图6为嵌入部为具有压接部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图1-图6所示，本发明碳纤维 蒙皮2上设置嵌入部3，嵌入部3的截面形状可以如图1所示的矩型、图 2所示的圆型、图3所示的“Y”型、图4所示的“T”型、图5所示的十 字型等等，嵌入部3嵌入金属基体1内并通过螺栓4将碳纤维蒙皮2与金 属基体1固定成一体；所述螺栓4是在制备碳纤维蒙皮2时预先置入的， 因此，碳纤维蒙皮的纤维丝是缠绕在所述螺栓4上的，并不会造成碳 纤维丝的断裂，并且碳纤维蒙皮与螺栓间的强度较铆接等其他方式更 为牢固，与螺栓4配合的螺母5设置在基体1内侧。

为保证碳纤维蒙皮2与金属基座1间的连接强度，在碳纤维蒙皮2 与金属基座1间除设置螺栓的拉力外，还增加了压力，其结构为：还 包括压接部6，所述压接部6设置螺栓孔，螺栓4旋入所述螺栓孔内； 所述压接部6与基体间嵌入碳纤维蒙皮。

本发明的嵌入部的结构并不仅仅是保证碳纤维蒙皮与金属基座 间的可靠连接，在涉及到碳纤维蒙皮在受到外力造成影响时，嵌入部 的形状也做相应的调整，如机车高速运行时，整列机车的外侧受力情 况并不相同，机车前部受力主要为压力，而机车后部则压力较小，这 样的话，机车后部的车厢的蒙皮结构可采用具有压接部结构的碳纤维 蒙皮结构，而机车的前部蒙皮结构的嵌入部可采用矩形或圆形结构， 中间位置的嵌入部可采用十字形或“Y”型及“T”型的结构。具体可 根据机车的长度、车速等因素考虑。

本发明中，金属基座的材料可采用钢、铝、钛等。

本发明的结构不仅可应用于高铁机车，还可以应用于汽车、轮船、 飞机等其他高速运动的装置中。