磁悬浮列车用悬浮构架的制作方法

本技术涉及磁悬浮列车轻量化设计，尤其涉及一种磁悬浮列车用悬浮构架。

背景技术：

1、磁悬浮列车是一种基于无接触磁悬浮，新兴的城市轨道地面交通工具，其运行稳定、速度快、爬坡效果好。

2、现有技术中，应用在轨道列车上的托臂通常为金属材质，磁悬浮列车要实现减重的要求，经分析发现，出现上述现象的原因是由于金属托臂质量太重，从而造成减重效果不明显，导致磁悬浮超重等现象。其次，由于现阶段托臂为金属材质，因此与安装座的连接需要使用过多的螺栓，使得安装的过程中费时费力的同时，重量也增加，严重影响着装配效率和减重效果。

3、另外，悬浮架构架连接梁是磁悬架的重要组成部分，是磁浮列车主要承载构件之一，在车辆通过曲线时，提供一定的回转力矩以防止车体侧滚。

4、目前，抗侧滚连接梁为金属结构件，抗侧滚梁由四片抗侧滚片组成，两片为一组，组件中，两单片金属梁之间，由多个销轴、隔套、衬套等安装组套连接装配而成。现有技术的缺点是：抗侧滚连接梁的材质均为金属材料，不利于减重，且多样零部件装配时间长，装配复杂。

5、而现已知的，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)。

6、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列车用悬浮构架。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种磁悬浮列车用悬浮构架，通过碳纤维材质的托臂、连接梁、纵梁组成新型悬浮构架，满足轻量化设计要求，同时，碳纤维材质的部件能够减少多处紧固件的使用，提高装配效率，保证产品质量。

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列车用悬浮构架，该悬浮构架包括：

4、托臂及纵梁总成，所述托臂及纵梁总成为碳纤维复合材料成型结构；以及

5、连接于两侧的所述托臂及纵梁总成之间的连接梁总成，所述连接梁总成包括两根碳纤维复合材料成型结构的连接梁；

6、所述连接梁与对应一侧的所述托臂及纵梁总成通过安装座装配，相邻两根所述连接梁之间通过连杆连接。

7、进一步的，所述托臂及纵梁总成包括：

8、托臂及纵梁一体化结构，且所述托臂及纵梁一体化结构包括托臂和纵梁；以及

9、连接于所述托臂与所述连接梁配合一端的安装座；

10、所述托臂的材质为碳纤维复合材料成型结构，所述安装座为碳纤维复合材料成型结构；

11、所述托臂一侧具有与所述安装座匹配的安装凹槽，所述安装座与所述托臂配合一侧嵌入所述安装凹槽内、并通过螺栓与所述托臂紧固。

12、进一步的，所述托臂包括：

13、托臂连接体和托臂支撑体，所述托臂支撑体的底部开设有两个凹槽；

14、所述托臂连接体与所述纵梁连接，所述托臂支撑体一端与所述托臂连接体连接，另一端朝向所述托臂连接体侧面延伸；

15、所述托臂连接体远离所述托臂支撑体一端的端部、并靠近与其连接的纵梁的位置安装有所述安装座；

16、所述托臂连接体远离所述托臂支撑体一端的端部被配置为平面结构，且该端的壁厚为30mm；

17、所述托臂连接体的底面被配置为平面结构；

18、所述托臂连接体上设置空簧安装孔；

19、所述托臂支撑体与所述托臂连接体之间通过过渡部过渡，且所述过渡部的表面被配置为弧形面；

20、所述托臂连接体的安装凹槽分为位于纵梁一侧的第一安装凹槽、以及位于所述托臂连接体端部的第二安装凹槽。

21、进一步的，所述安装座包括：

22、与所述托臂配合并装配固定的安装座装配部；以及

23、与所述安装座装配部连接、并作为外部连接梁的连接基础的安装座连接部；

24、所述安装座装配部包括第一装配部和第二装配部；

25、所述第一装配部和所述第二装配部一体成型；

26、所述第一装配部嵌入所述第一安装凹槽，所述第二装配部嵌入所述第二安装凹槽，且所述第二装配部和所述第一装配部均通过多根螺栓与所述托臂固连；

27、所述安装座连接部与所述第二装配部连接；

28、所述安装座连接部远离所述第二装配部一端被配置为与所述连接梁配合的连接部，且所述连接部中部为弧形槽结构，所述连接部的两侧具有与所述连接梁连接的孔。

29、进一步的，每组所述托臂及纵梁总成包括左侧托臂和右侧托臂，且所述左侧托臂和所述右侧托臂之间连接有所述纵梁；

30、所述纵梁均为碳纤维复合材料成型结构，所述纵梁内部中空，且所述纵梁的截面为矩形；

31、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。

32、进一步的，所述连接梁总成的两根连接梁均包括：

33、连接梁主体，所述连接梁主体为碳纤维复合材质，且所述连接梁主体被配置为通过碳纤维复合材料纤维层层叠而成的结构；

34、包覆于所述连接梁主体外表的碳纤维蒙皮；以及

35、作为中间层的泡沫填充层；

36、所述泡沫填充层位于所述连接梁主体和所述碳纤维蒙皮之间；

37、所述连接梁主体设置多个安装孔；

38、两根所述连接梁之间的连杆通过对应的安装孔与对应一侧的所述连接梁连接。

39、进一步的，所述连接梁主体长度方向的一端为第一端，另一端为第二端；

40、所述第一端的宽度大于所述第二端的宽度；

41、所述连接梁主体被配置为由所述第一端至所述第二端宽度逐渐减小的结构；

42、所述第一端开设有两个第一安装孔，所述第二端开设有一个第二安装孔；

43、所述第一端外侧面具有弧形槽，且所述第一端位于所述弧形槽两侧的部分凸出地形成为连接端；

44、每个所述连接端上开设有一个第一安装孔，且该第一安装孔用于与外部的安装座通过紧固件连接。

45、进一步的，所述连接梁主体靠近所述第一端的位置设置有贯穿所述连接梁主体的通孔，该通孔被配置为相互配合的连接梁之间的连杆的运动空间；

46、所述连接梁主体与所述运动空间配合的位置开设有一个第二安装孔，相互配合的两个连接梁之间的连杆一端与所述第二端的第二安装孔通过紧固件连接，另一端通过连接梁主体上的第二安装孔通过紧固件连接，且所述连杆部分延伸至所述运动空间内。

47、进一步的，所述连杆包括：

48、杆部；以及

49、位于所述杆部长度方向两端的连杆安装部；

50、所述连接梁主体的第二端设置有嵌入槽，且所述嵌入槽的两侧为所述第二安装孔；

51、所述杆部一端的所述连杆安装部嵌入所述嵌入槽内，且该连杆安装部的两端穿设于所述第二端的第二安装孔内；

52、所述杆部另一端的所述连杆安装部置于所述运动空间内，且该连杆安装部的两端穿设于靠近所述运动空间的第二安装孔内。

53、在上述技术方案中，本实用新型提供的一种磁悬浮列车用悬浮构架，具有以下有益效果：

54、本实用新型的悬浮构架的托臂、安装座、纵梁、连接梁均采用碳纤维复合材料成型结构，相比金属结构重量更轻，满足轻量化设计要求。连接梁采用碳纤维复合材料制成，并且表面包覆泡沫填充层和碳纤维蒙皮，取消了金属销轴、隔套和衬套等零件，一体化成型，轻量化效果好，结构简单，减少零件多样性，成本低，抗疲劳能力更强。