[发明专利]一种复合材料底架固定铰安装结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种复合材料底架固定铰安装结构及其制造方法，底架包括底架上蒙皮、底架下蒙皮和设置在上下蒙皮之间的泡沫材料，底架上蒙皮、底架下蒙皮和泡沫材料共固化为一体，底架端部设有固定铰安装结构，所述固定铰安装结构包括设置在上下蒙板之间的复合材料空腔，复合材料空腔端部设有安装固定铰的法兰板和固定铰安装座，固定铰安装座固定连接在法兰板上，法兰板固定连接在底架端部，复合材料空腔在法兰板内侧，法兰板和复合材料空腔侧面对应位置上设有安装固定铰的孔组，复合材料空腔作为安装固定铰的操作空间，可以很好的满足固定铰安装的空间要求以及强度、刚度等要求。

技术领域

本发明属于轨道车辆制造技术领域，尤其是涉及一种复合材料底架固定铰安装结构及其制造方法。

背景技术

现有有轨电车钢结构底架由大量板、梁组焊而成，结构形式复杂，焊接量大、焊接变形大，工艺复杂，且有减重降能耗的需求。复合材料底架可以将地板、隔热材、隔音材整合在一起，简化结构而且减重效果明显，有轨电车固定铰安装采用螺栓连接方式与底架相连。要满足固定铰安装要求，首先底架端部连接结构需要有足够的拉伸和压缩强度，满足车钩铰接型式试验要求，其次采用螺栓连接方式来满足铰接拆卸要求，传统不锈钢金属车可以采用板梁拼接或搭接结构，满足螺栓连接方式的安装空间要求，并在端部焊接厚金属板来满足铰接拉伸和压缩工况要求。而复合材料底架是由纤维和芯材组成的三明治实心结构，很难实现既要满足螺栓紧固空间要求，同时强度、刚度满足试验工况要求。本发明需要设计一种适用于有轨电车固定铰安装的复合材料底架端部结构，解决实心复合材料底架结构与固定铰连接在强度和操作空间方面同时满足要求的问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种复合材料底架固定铰安装结构结构及其制造方法，满足复合材料底架固定铰安装结构的连接强度和安装空间要求。

为实现上述发明目的，本发明提供一种复合材料底架固定铰安装结构，底架包括底架上蒙皮、底架下蒙皮和设置在上下蒙皮之间的泡沫材料，底架上蒙皮、底架下蒙皮和泡沫材料共固化为一体，底架端部设有固定铰安装结构，所述固定铰安装结构包括设置在上下蒙板之间的复合材料空腔，复合材料空腔端部设有安装固定铰的法兰板和固定铰安装座，固定铰安装座固定连接在法兰板上，法兰板固定连接在底架端部，复合材料空腔在法兰板内侧，法兰板和复合材料空腔侧面对应位置上设有安装固定铰的孔组，复合材料空腔作为安装固定铰的操作空间。

进一步地，所述复合材料空腔为复合材料制作的预制件，形状为内部中空的无盖盒子结构，预制件上、下表面分别与底架上蒙板、下蒙板共固化为一体，预制件下部设有工艺孔。

进一步地，所述复合材料空腔两侧设有预埋背板，所述法兰板固定在预埋背板上。

进一步地，所述复合材料空腔端部内侧固定连接法兰板预埋钢板。

法兰板、预制件和法兰板预埋钢板中部对应设置安装固定铰的孔组，所述孔组为通孔。

进一步地，所述孔组为上下两排对应排列的孔。

进一步地，孔组中设有紧固固定铰安装螺栓的螺纹连接块，螺纹连接块为型，下侧是两个圆柱上侧是板状，两个圆柱的外径与孔组的内径匹配，螺纹连接块两个圆柱同时插入孔组上下对应的两个孔，两个圆柱设有内螺纹孔。

本发明还提供了一种复合材料底架固定铰安装结构的制造方法，包括如下步骤：

步骤1：底架上蒙板采用复合材料预浸料非热压罐工艺铺层并固化成型，执行步骤4；

步骤2：采用模具成型热压罐技术，预制复合材料空腔，执行步骤3；

步骤3：法兰板预埋钢板固定连接在复合材料空腔内侧，执行步骤4；

步骤4：复合材料空腔放置在底架上蒙皮端部中间位置，复合材料空腔开口侧对着底架上蒙皮，底架端部靠近复合材料空腔两侧放入预埋背板，预制件周围用泡沫材料填充，执行步骤5；