一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构的制作方法

本技术涉及磁悬浮列车轻量化设计，尤其涉及一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构。

背景技术：

1、车辆轻量化是高速列车和城市轻轨车辆的一个重要发展方向。铝合金以优良的挤压性能、良好的可焊性、高比强等特点成为高速列车的主导材料。“轻量化”也是当前全球制造领域关注的一大焦点，实现轻量化主要从材料、结构、工艺三个方面入手，采用新型材料，优化结构是产品轻量化最直接、有效的方法。中国高铁产业已经形成庞大的体量优势。后高铁时代，发展600km/h的高速磁悬浮列车，借此占领技术制高点，将带来技术外溢性，如碳纤维、磁技术、控制技术等等的发展，对于产业转型升级具有重要意义。

2、碳纤维复合材料的密度很低，只有1.5-2g/cm3。相当于钢密度的1/5，铝合金的1/2，碳纤维复合材料不仅在轻量化方面独具优势，高强度也让碳纤维复合材料可以代替很多传统金属材质。碳纤维复合材料制作的零部件，要比使用传统铝合金材质的零部件重量轻15％-30％，机器使用寿命也得到提升。抗拉强度方面可达3500mpa以上，是钢的7-9倍；在抗拉弹性模量方面达到2300-4300mpa，也明显高于钢；碳纤维复合材料的比模量也比钢要高，碳纤维比模量为2000mpa/(g/cm3)，而钢仅为59mpa/(g/cm3)。

3、碳纤维复合材料在湿空气中也不会发生水解反应，具有优秀的耐水性和耐湿热老化特征。

4、磁悬浮构架是一种基础骨架，承受着车辆的大部分载荷，其主要由托臂、侧梁、抗侧滚连接梁组成，现阶段构架主要以金属零件为主，并且金属零件间通过螺栓、销轴等连接固定。

5、托臂是磁悬浮列车行走构件中重要的连接承载构件，其承载着中低速列车乘客和车辆重量，也是安装液压支撑轮、落车滑橇、空气弹簧、电磁铁等的重要结构部件。

6、目前金属材质的磁悬浮构架，无法满足日新月异的轻量化零部件的需求，零件多样，装配耗时耗力，解决材料是解决问题关键之一，列车达到600km/h的速度后，将面临气动的问题，特别是在隧道内，列车车体承受的气压与速度成平方关系，因此车身强度与高铁如复兴号相比成倍增加，此外空气阻力也会大幅提高。因此，只有满足轻量化，才能设计出足够强的车体。

7、因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，采用碳纤维复合材料的托臂和测量一体化结构设计，满足轻量化设计要求，减少零部件的装配，提高装配效率，结构强度和韧性好。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，该一体化结构包括：

4、位于中部位置的侧梁；以及

5、一体成型于所述侧梁长度方向两端的托臂结构；

6、所述托臂结构分为左侧托臂和右侧托臂；

7、所述托臂结构和所述侧梁均为碳纤维复合材料成型结构；

8、所述侧梁内部中空，且所述侧梁的截面为矩形。

9、进一步的，所述托臂结构包括：

10、与所述侧梁连接的托臂连接体；以及

11、与所述托臂连接体连接、并朝向所述托臂连接体侧面延伸的托臂支撑体；

12、所述托臂支撑体与所述托臂连接体之间通过过渡部过渡连接，且所述过渡部被配置为弧形面结构。

13、进一步的，所述托臂连接体的中部位置开设有圆孔，该圆孔为空簧安装孔。

14、进一步的，所述托臂连接体设置有多个减重孔；

15、所述减重孔分布于所述空簧安装孔的周向。

16、进一步的，所述托臂支撑体的底部为平面；

17、所述托臂支撑体的底部开设有两个凹槽。

18、进一步的，所述左侧托臂的托臂支撑体和右侧托臂的托臂支撑体相对设置。

19、在上述技术方案中，本实用新型提供的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，具有以下有益效果：

20、本实用新型的一体化结构的托臂和侧梁均采用碳纤维复合材料成型结构，并在托臂上设置减重孔，满足磁悬浮列车的轻量化设计要求。一体化结构减少了金属螺栓的连接，提高构架装配效率。

技术特征：

1.一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，该一体化结构包括：

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，所述托臂结构(2)包括：

3.根据权利要求2所述的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，所述托臂连接体(201)的中部位置开设有圆孔，该圆孔为空簧安装孔(204)。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，所述托臂连接体(201)设置有多个减重孔(205)；

5.根据权利要求2所述的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，所述托臂支撑体(202)的底部为平面；

6.根据权利要求2至5中任一项所述的一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，其特征在于，所述左侧托臂的托臂支撑体(202)和右侧托臂的托臂支撑体(202)相对设置。

技术总结本技术公开了一种磁悬浮构架托臂侧梁一体化结构，包括位于中部位置的侧梁；以及一体成型于所述侧梁长度方向两端的托臂结构；所述托臂结构分为左侧托臂和右侧托臂；所述托臂结构和所述侧梁均为碳纤维复合材料成型结构；所述侧梁内部中空，且所述侧梁的截面为矩形。本技术的一体化结构的托臂和侧梁均采用碳纤维复合材料成型结构，并在托臂上设置减重孔，满足磁悬浮列车的轻量化设计要求。一体化结构减少了金属螺栓的连接，提高构架装配效率。技术研发人员：孙文跃,王成,吴茁,范亚明受保护的技术使用者：中车长春轨道客车股份有限公司技术研发日：20231008技术公布日：2024/5/27