[实用新型]纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速轨道交通设备，特别的，涉及一种纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱。

背景技术

在高速轨道交通领域，复合材料正成为越来越重要的一类材料，除用作内部设备和装饰材料外，在承重结构上的应用也越来越广泛，用复合材料做成的构件，重量轻、强度高、刚性大，是一种理想的结构件。复合材料产品制造多数是成型件，制造出的产品，不需进行机械加工，生产效率高，制造成本低。复合材料在轨道交通车辆中广泛应用，对减轻车厢重量，降低噪声、振动，提高安全性、舒适性，减少维修等均有重要作用。

目前，机车驾驶舱的舱体结构均为金属制造，这种结构的缺点是：重量过重、易受环境影响而腐蚀、成形过程中受焊接影响易导致变形。而复合材料的机车驾驶舱舱体结构尚未见报道。

复合材料已逐渐成为铁路车辆的主要用材，并且随着客货运列车向高速化、重载化、舒适化、安全化方向的发展而起着越来越重要的作用，在机车车辆不同结构区域用复合材料替代原有金属结构是一个不断探索的过程。

中国专利201510579742.9公开了一种碳纤维复合材料车体，该方案也只是提到将碳纤维复合材料用于车体，其碳纤维复合材料中碳纤维具体如何分布以及能达到什么技术性能要求均未提及，且机车两端的驾驶舱比机车中间的车厢在防火、隔热、隔音、及抗高速冲击方面的要求均要高，因此，需要一种专门针对机车驾驶舱的方案来解决这个问题，在减轻车体重量、降低成本的同时，又能满足机车驾驶舱的各项性能要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱，包括前顶1与底板2，底板通过补强层3粘接在前顶的底部，粘接成一体的前顶与底板构成驾驶舱舱体，所述前顶与底板均包括上蒙皮4、下蒙皮5及泡沫芯材6，所述上蒙皮、下蒙皮及补强层均采用纤维增强复合材料，上蒙皮、下蒙皮及补强层中的树脂均为阻燃环氧树脂，上蒙皮、下蒙皮及补强层中的增强织物均为铺叠在一起的多层，前顶及底板 中的增强织物均采用碳纤维织物、玻璃纤维织物及碳纤维-玻璃纤维混编织物中的一种或几种，且前顶与底板中上蒙皮与下蒙皮厚度均在3mm～8mm之间。

进一步的，所述上蒙皮及下蒙皮中的增强织物的铺叠层数等于8～12层，补强层中的增强织物为铺叠层数不少于6层的多轴碳纤维织物，且上蒙皮、下蒙皮及补强层中的织物面密度均在350g/㎡～650g/㎡之间。

进一步的，所述上蒙皮、下蒙皮及补强层中的织物均由面密度为400g/㎡、方向为(0°，90°)以及面密度为600g/㎡、方向为(+45°，-45°)的两种多轴织物交替铺叠构成，上蒙皮中各层织物的铺层依次为(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)；下蒙皮中各层织物的铺层依次为(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)/(+45°，-45°)/(0°，90°)。

所述泡沫芯材采用PET泡沫、酚醛泡沫、PMI泡沫、PVC泡沫中的任意一种。

进一步的，所述前顶底部边缘设有与底板边缘配合的横截面呈L形的卡接边11，L形卡接边为前顶与底板的粘接处，且整个底板被包围在前顶的壳体内，补强层贴粘在驾驶舱内前顶与底板接合的缝隙处并将缝隙覆盖，补强层上部与前顶下蒙皮贴粘，补强层的下部与底板上蒙皮贴粘。

进一步的，所述前顶的上蒙皮最外层的增强织物设置或替换为斜纹碳纤维织物。

所述前顶及底板分别为通过模具一体成型的结构，且前顶上开设有沿厚度方向贯穿上蒙皮、泡沫芯材及下蒙皮的窗孔与灯孔，窗孔与灯孔内装设有便于安装窗框与灯框的飞边。

用于制作前顶与底板的模具在铺设上蒙皮或下蒙皮前涂覆有透明胶衣，透明胶衣固化后的厚度不超过0.6mm。

优选的，所述透明胶衣固化后的厚度为0.25mm～0.6mm。

所述底板上设有用于与外部装置固连的金属预埋件7，金属预埋件一端预埋在底板下蒙皮与泡沫芯材之间，另一端穿过底板下蒙皮伸至底板外。

根据所述纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱，本实用新型还提供了一种纤维增强泡沫夹芯结构复合材料机车驾驶舱的制备方法，包括以下步骤：