一种动车组开闭机构的舱门结构的制作方法

本新型属于动车组车端连接技术领域，更具体地，涉及一种动车组开闭机构的舱门结构。

背景技术：

开闭机构作为动车组头型的重要组成部分，其主要功能为：降低运行风阻，在列车高速运行时，减少能耗损失；防止雨水、异物进入头罩内部，保护车体前端设备；当列车需要重联编组或进行牵引救援时，露出车钩，实现车辆连挂，除此之外，还可提高列车外形的一体性，使得列车更为美观。

舱门是位于开闭机构前部，通过运动机构的作用可实现打开和关闭的罩体。

目前现有的动车组开闭机构舱门，普遍采用玻璃钢与泡沫材料组成的三明治结构。其结构包括外玻璃钢层、内玻璃钢层、以及在外玻璃层和内玻璃层之间填充的泡沫层，玻璃钢夹芯结构舱门存在重量偏大、强度偏弱等缺点。

恰当地将材料和结构合理匹配，在简化结构的前提下最有效的分散应力并实现轻量化，是动车组坚持的设计原则。实现车体轻量化可以降低原材料消耗，降低车辆的制造成本；节省牵引动能，提高车辆启动加速度及制动减速度。开闭机构作为动车组结构一部分，为了轻量化的目标与方向，舱门结构的设计首当其冲。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本新型提供一种重量轻、强度高、模量高、耐疲劳、耐高温的一种动车组开闭机构的舱门结构。

为了达到上述技术目的，本申请采用如下技术方案：

一种动车组开闭机构的舱门结构，包括左右舱门，所述舱门采用具有填充物的夹层结构，所述夹层结构包括碳纤维复合材料的内、外层和pmi泡沫的填充物；所述舱门设有预埋件，所述预埋件上设有连接装置，所述连接装置与舱门旋转开闭机构连接。

进一步的，所述预埋件设置在舱门内层装配位置，与舱门旋转开闭机构通过螺栓连接。

更进一步的，所述预埋件为钢材料。

更进一步的，所述舱门内层上设置有孔，预埋件通过螺栓固定在舱门的孔上。

进一步的，所述内、外层分为表层和中间层。

更进一步的，所述内、外层的表层选用3k斜纹碳纤维织物预浸料。

更进一步的，所述内、外层的中间层选用t700单向碳纤维预浸料。

进一步的，所述填充物pmi泡沫厚度为4mm。

本新型的有益效果为：

（1）充分发挥高模量高强碳纤维复合材料强度高、模量大、耐疲劳的优点，进而得到性能优越的舱门；

（2）使舱门结构在原有玻璃钢材料基础上减重15%～20%；

（3）还可以推广到应用碳纤维材料轻量化结构上。

附图说明

图1为本新型舱门结构装配示意图；

图2为本新型左右舱门结构主视图；

图3为本新型舱门后视装配位置示意图；

图4为本新型碳纤维复合材料舱门夹层结构示意图。

1、动车组前端头罩；2、开闭机构舱门；3、装配位置；4、复合材料表层；5、泡沫层。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本新型。除非特别说明，本新型实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。

实施例1

一种动车组开闭机构的舱门结构，左右舱门设置于动车组前端头罩前端，舱门采用具有填充物的夹层结构，夹层结构包括碳纤维复合材料的内、外层和pmi泡沫的填充物，舱门内层装配位置设置预埋件，预埋件与舱门旋转开闭机构通过螺栓连接。由于碳纤维材料的可加工性差，较难制备成为形状复杂的连接件，在舱门与框架的转臂连接位置设置结构复杂的连接座等部件有较高的难度和成本，在连接位置设置钢材料，则可以轻松制备各种形状的连接件。在舱门装备位置设置预埋件，预埋件上制备成与框架转臂配合的连接结构。具体的实现方法为：在内层碳纤维上设置孔，预埋件上设置螺栓，通过螺栓将预埋件与舱门固定，或者在预埋件上也设置孔，用螺栓将舱门上的孔与预埋件上的孔固定，也可实现。

内、外层分为表层和中间层，均采用t700级碳纤维复合材料（t700纤维模量达230gpa以上，纤维拉伸强度达4900mpa以上）：表层选用3k斜纹碳纤维织物预浸料，保证产品具有较好的加工性能及较好的表面质量；中间层选用t700单向碳纤维预浸料。另外，夹层结构的填充物pmi泡沫厚度为4mm，pmi（聚甲基丙烯酰亚胺）是一种交联的、孔径分布均匀、各向同性的10%闭孔硬质结构泡沫，具有卓越的结构稳定性和高机械强度，是目前比强度和比刚度最高的聚合物硬质泡沫，不但可机械加工，热成型工艺简单还与其他复合材料、热塑性树脂、热固性树脂、胶黏剂等具有良好的兼容性且具有良好耐化学腐蚀性能。

舱门上内侧的预埋件与舱门旋转开闭机构通过螺栓连接的实现方式为：装配位置在预成型时预埋金属件，装配面在成型时有定位治具对装配面进行定位，保证位置和装配面的平面度。

本实施例的舱门结构实现了车体轻量化，降低了原材料消耗和车辆的制造成本，同时节省牵引动能，提高了车辆启动加速度及制动减速度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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