一种复合材料蓄电池小车及其制造方法与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种复合材料蓄电池小车及其制造方法。

背景技术：

蓄电池组为动车辅助供电系统中一个重要设备安装于车厢底部，通常蓄电池小车与蓄电池箱配套设置，蓄电池小车供蓄电池组的放置并可沿轨道在蓄电池箱内作直线往复运动。现有技术中，蓄电池小车采用不锈钢材料，包括小车本体，框架和滑轮组件，综合上述结构与内置的蓄电池组的重量约为850kg，增大了车厢底部吊挂设备的负重。随着列车速度的不断提高和节能环保意识的加强，要求动车结构的轻量化，因此，如何降低蓄电池小车的重量是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复合材料蓄电池小车及其制造方法，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种复合材料蓄电池小车，实现蓄电池小车的轻量化。同时还包括一种复合材料蓄电池小车及其制造方法，具有同样的技术效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合材料蓄电池小车，包括托盘和滑轮组件；所述托盘包括开口向上的容纳腔，用于放置蓄电池；

所述滑轮组件包括滑轮支撑结构、与所述滑轮支撑结构转动连接的轮体，所述滑轮支撑结构局部或全部位于所述托盘外侧，用于为所述轮体提供安装位置，所述滑轮组件滚动设置在蓄电池箱内的导轨上；

所述托盘、滑轮支撑结构均为复合材料结构。

进一步地，所述托盘中包括若干平行设置的隔板，且相邻隔板的间距相同。

进一步地，所述托盘中包括若干与隔板垂直设置的挡板，且相邻挡板的间距相同。

进一步地，所述隔板和/或挡板上设置有若干插接槽，所述插接槽用于挡板与隔板的对插连接。

进一步地，所述挡板和/或隔板与所述托盘为一体成型设置。

进一步地，所述托盘底部设有多个定位孔，所述定位孔与放入所述容纳腔内的蓄电池一一对应设置，或者与部分所述蓄电池对应设置。

进一步地，所述托盘侧面设置有至少一条横向加强筋和至少一条纵向加强筋，所述横向加强筋成环状设置在托盘周边上；所述纵向加强筋从托盘的第一侧面顶部延伸通过托盘底部至托盘的第二侧面的顶部，所述第一侧面和第二侧面为托盘的两相对外侧面。

进一步地，所述横向加强筋和纵向加强筋为金属材料或预浸料成型辅材。

一种复合材料蓄电池小车的制造方法，包括以下步骤：

将预浸料裁切成裁片，在模具上进行裁片的铺层，其中，每一铺层包括至少一片裁片，所述裁片获得与所述模具对应的轮廓形状，且每一片所述裁片至少对所述模具的局部进行覆盖，在预定铺层粘接滑轮支撑结构，并在预定铺层外各铺层设置通孔用于滑轮支撑结构贯穿，或者，在全部铺层上开设贯通孔，供与所述模具贴合的滑轮支撑结构的贯穿，将所述裁片、滑轮支撑结构和模具放置于真空袋内并执行抽真空操作形成整体结构，将所述整体结构放置于热压罐内成型形成托盘，将轮体装配在滑轮支撑结构上。

进一步地，所述模具包括等轮廓的若干部分，所述铺层包括分别覆盖于各所述部分上的内铺层，以及对最终覆盖完成的各所述部分进行整体包覆的外铺层。

进一步地，在所述模具上或者任意铺层表面进行局部铺层的铺设，用于形成加强结构。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明中，通过将蓄电池小车的材料由金属材质改进为复合材料，实现了蓄电池小车的轻量化，托盘容纳腔的设置为蓄电池组提供稳定的支撑，滑轮支撑结构的设置为轮体提供稳定的安装结构。同时，本发明中还请求保护一种复合材料蓄电池小车的制造方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为复合材料蓄电池小车的示意图；

图2a为滑轮组件和托盘第一种连接方式；

图2b为滑轮组件和托盘第二种连接方式；

图2c为滑轮组件和托盘第三种连接方式；

图3为隔板的设置方式示意图；

图4为挡板的设置方式示意图；

图5为定位孔的设置方式示意图；

图6为裁片的外形结构示意图；

图7为外铺层的外形结构示意图；

图8为铺层的剖面图。

附图标记：

1托盘，2滑轮组件，21滑轮支撑结构，22轮体，11容纳腔，12隔板，13挡板，14卡槽，15定位孔，16横向加强筋，17纵向加强筋，111第一侧面，112第二侧面，3裁片，31第一裁片，32第二裁片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1，图2a,图2b图2c所示的复合材料蓄电池小车，包括托盘1和滑轮组件2；托盘1包括开口向上的容纳腔11，用于放置蓄电池；滑轮组件2包括滑轮支撑结构21、与滑轮支撑结构21转动连接的轮体22，滑轮支撑结构21局部或全部位于托盘1外侧，用于为轮体22提供安装位置，滑轮组件2滚动设置在蓄电池箱内的导轨上；托盘1、滑轮支撑结构21均为复合材料结构。

本发明中通过将蓄电池小车的材料由金属材质改进为复合材料，实现了蓄电池小车的轻量化，托盘1上容纳腔11的设置为蓄电池组提供稳定的支撑，滑轮支撑结构21的设置为轮体22提供稳定的安装结构。

滑轮支撑结构21可设置在托盘1外侧，托盘1侧壁为滑轮支撑结构21与轮体22提供支撑，或者，滑轮支撑结构21可以预埋在托盘1中，部分贯穿托盘1内壁，整个托盘1为滑轮支撑结构21与轮体22提供有效支撑，或者，滑轮支撑结构21可以设置在托盘1内壁上，整体贯穿托盘1内壁，托盘1侧壁和托盘1内壁共同为滑轮支撑结构21与轮体22提供支撑，三种滑轮组件2与托盘1的的连接方式均在本发明的保护范围内。

作为上述实施例的优选，如图3所示，托盘1中包括若干平行设置的隔板12，且相邻隔板12的间距相同，隔板12的设置将容纳腔11分隔为若干大小相同的小容纳腔11，从而对单或多个蓄电池的放置，形成蓄电池组有序排列的空间。

作为上述实施例的优选，如图4所示，托盘1中包括若干与隔板12垂直设置的挡板13，且相邻挡板13的间距相同，挡板13的设置进一步将隔板12分隔形成的小容纳腔11进一步分割，对蓄电池进一步限位，防止蓄电池的倾翻。

可选地，托盘1和隔板12为一体成型设置，挡板13单独成型后安装在托盘1上，以方便适配不同规格的蓄电池组，该具体实施例中，托盘1和隔板12一体成型设置，以方便拆装蓄电池，此种设置简化了蓄电池小车的结构，也节省了生产过程中人工装配时间。具体的，本实施例通过热压罐固化的方式使形成托盘1和隔板12的各个预浸料铺层和模具共同进入热压罐一体成型。

可选地，如图3所示，隔板12或挡板13上单独设置有若干插接槽，用于挡板13与隔板12的对插连接，插接槽所需开设深度较大，优选开设深度小于等于挡板13的宽度，此种设置简化了加工工序，作为上述实施方式的替换方式，如图4所示，还可在隔板12和挡板13上分别设置有插接槽，隔板12和挡板13上的插接槽只需开设挡板13宽度方向一半的深度，即可实现对插连接，此种设置挡板13与隔板12的连接更加牢固，且加工精度要求较低。

作为上述实施例的优选，如图5所示，托盘1底部设有多个定位孔15，定位孔15与放入容纳腔11内的蓄电池一一对应设置，或者与部分蓄电池对应设置，定位孔15用于供对蓄电池进行固定的连接件等贯穿，此种蓄电池的定位方式可以对蓄电池固定以保证蓄电池位置的稳定性。可选地，定位孔15可以与隔板12和/或挡板13配合使用，确保蓄电池位置的稳定性。在本优选方案中，定位孔15可在托盘1成型后进行后续加工而获得。

作为上述实施例的优选，托盘1侧面设置有至少一条横向加强筋16和至少一条纵向加强筋17，横向加强筋16成环状设置在托盘1周边上；纵向加强筋17从托盘1的第一侧面111顶部延伸通过托盘1底部至托盘1的第二侧面112的顶部，第一侧面111和第二侧面112为托盘1的两相对外侧面。在实际应用中，整个蓄电池小车与电池箱悬挂在地铁列车底部，轮体22与托盘1连接部分与托盘1底部受较大应力，为保证结构强度，因此需设置相对应的横向加强筋16和纵向加强筋17，防止承载蓄电池组导致蓄电池小车的损坏，优选设置横向加强筋16在滑轮组件2内侧，起到增加强度的目的，也延长了蓄电池小车的使用寿命。

作为上述实施例的优选，横向加强筋16和纵向加强筋17为金属材料或预浸料成型辅材。

一种复合材料蓄电池小车的制造方法，包括以下步骤：

将预浸料裁切成裁片3，在模具上进行裁片3的铺层，其中，每一铺层包括至少一片裁片3，裁片3获得与模具对应的轮廓形状，且每一片裁片3至少对模具的局部进行覆盖，在预定铺层粘接滑轮支撑结构21，并在预定铺层外各铺层设置通孔用于滑轮支撑结构21贯穿，或者，在全部铺层上开设贯通孔，供与模具贴合的滑轮支撑结构21的贯穿，将裁片3、滑轮支撑结构21和模具放置于真空袋内并执行抽真空操作形成整体结构，将整体结构放置于热压罐内成型形成托盘1，将轮体22装配在滑轮支撑结构21上。

通过本实施例中的制造方法，可对上述实施例中的托盘1结构和滑轮支撑结构21进行成型，将真空袋充气至充盈并放置裁片3、滑轮支撑结构21和模具，而后将真空袋轴空后，通过与模具和预浸料贴合的方式而获得所需的形状，加热成型后解除真空袋的包裹，并拆除模具即获得所需的托盘1和滑轮支撑结构21。

作为上述实施例的优选，模具包括等轮廓的若干部分，铺层包括分别覆盖于各部分上的内铺层，以及对最终覆盖完成的各部分进行整体包覆的外铺层，如图6所示，外铺层可以为单层裁片3，把单层裁片3翻折后放入预设模具，在模具内获得托盘1形状，如图7所示，外铺层可以为两片裁片3铺叠而成，第一裁片313和第二裁片323均为长方形裁片3，第一裁片313与第二裁片323垂直铺设，在模具内获得托盘1形状，第一裁片313与第二裁片323重叠的部分也可起到增加托盘1底部强度的作用。如图8所示，内铺层包括至少两个裁片3，裁片3呈u型水平铺设，形成隔板12结构。

作为上述实施例的优选，在模具上或者任意铺层表面进行局部铺层的铺设，用于形成加强结构，具体的局部铺层的形状为u型或者环状均在本发明的保护范围内。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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