[发明专利]一种轨道车辆用新型头罩装置

权利要求书

1.一种轨道车辆用新型头罩装置，主体结构包括面层和里层；外露可见的一面为面层，与车头接触的一面为里层，面层与里层复合连接成为整体结构；其特征在于，面层的主体结构包括抗冲击层和导流层，面层的正面迎风部分为抗冲击层，面层的顶侧面和左右两侧面迎风部分为导流层，抗冲击层和导流层采用38.5°的倾角设计，在保证车头内部空间的前提下，使得抗冲击层的倾斜角度达到最大值，有效降低风阻和风噪，主体结构相同，均包括编织层、混编层、复合层和缓冲层；编织层、混编层、复合层和缓冲层由外至内依次排布，编织层与混编层复合连接，混编层与复合层复合连接，复合层与缓冲层复合连接；里层的主体结构包括增强复合层和粘接层；增强复合层在上，粘接层在下，增强复合层与粘接层复合连接，增强复合层是采用平行交叉轴编织工艺制备的碳纤维结构层，粘接层是采用平行交叉轴编织工艺制备的碳纤维结构层。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆用新型头罩装置，其特征在于所述抗冲击层为抗冲击的核心结构层，导流层在铺层过程中顺滑过度，能够避免因导流层差异性过大而出现局部内应力集中的现象，在受到冲击时，最大限度的降低垂直于抗冲击层表面的冲击力，从而有效的提高抗冲击强度；编织层是采用多轴编织工艺制备的碳纤维网状结构层，能够提高单位面积内碳纤维的密度，保证树脂在碳纤维之间的良好流动性，在复合成型过程中，使碳纤维与树脂之间达到极高的浸润性；混编层是对编织层强度进行有效补充的碳纤维结构层，能够使编织层和复合层进行良好的过渡，根据车辆实际运行时速要求，选取适用的混合编织工艺，提高抗冲击强度，通过控制混编层的铺层厚度和碳纤维的纤维密度，确保轻量化性能，调节混编层的强度；复合层为碳纤维结构层，具有良好的附着力，能够与缓冲层进行高强度的结合，避免分层现象的出现，复合层通过增加碳纤维的韧性实现缓解冲击过程中瞬时动能的目的，复合层变形吸收瞬时动能后将多余动能逐步传导和释放至其他部位；缓冲层的材质为多孔隔音隔热材料，选自ISO 10140-2和/或UIC 567-1标准涉及的车辆防火隔音隔热技术指标专向研发材料，包括PUR和G-PET的复合材料，缓冲层的孔隙密度和梯度均根据车辆防火隔音隔热技术指标进行柔性化，使其具有良好的缓冲冲击性能，能够有效吸收中高频噪音；抗冲击层和导流层的厚度相同，基于车辆运行时，抗冲击层受到冲击时冲击力与抗冲击层垂直，导流层受到冲击时冲击力与导流层存在角度，导流层受到的冲击速度低于抗冲击层受到的冲击速度，对导流层的编织层、混编层、复合层和缓冲层厚度分配进行优化，在抗冲击层和导流层的总厚度不变的情况下，减小导流层的编织层和混编层的厚度，增加导流层的复合层的厚度，使导流层的单位面积重量较抗冲击层的单位面积重量降低5%，从而有效降低导流层的重量；增强复合层为树脂提供了过更好的流动性，增加缓冲层与增强复合层的复合力，能够避免缓冲层与增强复合层受力后出现分层的现象，同时能够隔离缓冲层与空气、灰尘和水等介质；制备粘接层时，增大碳纤维束之间的高度差，碳纤维束之间采用交错布置方式，以增大粘接层的表面粗糙度，进而加强粘接层与车头之间的粘接强度，避免粘接失效；在编织层、混编层、复合层、缓冲层、增强复合层和粘接层之中，编织层的强度最高。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆用新型头罩装置，其特征在于选用粘接方式与车体进行连接。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆用新型头罩装置，其特征在于根据实际需求设置灯舱、检查窗和挡风玻璃的车辆配件安装接口，适用于轨道、机械、建筑、应急和救援交通车辆技术领域。