先现身北京冬奥会,后助力杭州亚运会,碳纤维在动车司机台上有何精彩表现?

材料人柱力 2023-08-01
1546 字丨阅读本文需 5 分钟

7月21日,专为第19届杭州亚运会打造的复兴号亚运智能动车组(下称亚运智能动车组)在中国中车正式下线。

日前,中国中车为第19届杭州亚运会打造的复兴号亚运智能动车组正式下线。中车四方所(中车制动)为亚运智能动车组提供了旅客信息系统、钩缓系统、撒砂装置、碳纤维司机台、电气屏柜、车下电源、开闭机构、充电机、车载电源、单项逆变器、跨接电缆等系统和产品,让列车“智能”和“绿色”特征更加鲜明。

亚运会期间,亚运智能动车组将一路串联起杭州与宁波、温州、金华、绍兴、湖州5座亚运协办城市,为赛事举办提供高效的交通转运服务。运动员、裁判员和观众在各个赛场间通勤将更加便捷,互联互通更加顺畅。

亚运智能动车组碳纤维司机台

碳纤维司机台秉承以人为本的工业设计理念,采用模拟旗鱼外形的仿生设计方案。主体框架和承载部件主要采用新一代高强度复合材料碳纤维,结合仿真计算对结构进行优化处理,在保证强度和刚度的前提下整体减重30%。

碳纤维表面采用了外覆高硬度耐磨亚光透明漆,解决了纤维外露纹理易划伤难题,亦可有效缓解驾驶员的视觉疲劳。同时选用新型环保树脂和水性胶粘剂及水性涂料,改善碳纤维的成形及表面处理工艺,产品更加绿色环保。通过对司机视野、手触及半径、腿部空间和舒适性的仿真计算分析,优化了司机台造型结构,提高了驾驶舒适度。

面向未来,中车四方所(中车制动)将坚持创新引领和用户需求导向,坚持高端化、智能化、绿色化发展方向,持续为用户提供更安全、更舒适、更智能、更绿色的技术、产品和服务,保障旅客安全、高效、舒适出行,为人民美好出行作出新的贡献。

冬奥列车碳纤维司机台

2019“市长杯”青岛工业设计大赛颁奖典礼暨工业设计智享会,在青岛国际院士港产业核心区报告厅举行,中车四方所电气事业部申报的“新一代碳纤维高速动车组司机台”斩获智能设计奖。

中车四方所为冬奥列车提供了旅客信息系统、车钩缓冲系统、撒砂装置和碳纤维司机台等多项核心系统装备。这些技术可以保障列车迎接天气挑战,甚至可以抵抗-40℃的低温。

冬奥列车的碳纤维司机台采用模拟旗鱼外形的仿生设计方案,主体框架和承载部件采用新一代高强度复合材料碳纤维,结合仿真计算对结构进行优化处理,在不降低强度和刚度的前提下实现了整体减重30%。碳纤维表面采用了外覆高硬度耐磨亚光透明漆的处理方案,解决了纤维外露纹理易划伤难题,亦可有效缓解驾驶员的视觉疲劳。项目团队通过仿真计算,对司机视野、手触及半径、腿部空间和舒适性进行分析,优化了司机台造型结构,提高了驾驶舒适度。通过对碳纤维制品性能及成型工艺的研究,选用新型环保树脂和水性胶粘剂及水性涂料,改善碳纤维的成形及表面处理工艺,产品更加绿色环保。

碳纤维在铁道车辆上的应用

1. 碳纤维材料的特性

由于碳纤维具有密度小、强度和刚度高、无蠕变、耐疲劳性和耐腐蚀性好 等一系列优点,不仅是承载能力最强的复合材料,也是当前唯一能够代替金属 材料而成为结构材料使用的非金属复合材料。

2. 碳纤维材料现代铁道车辆中应用情况

(1)国内的应用情况

●至今为止,国内仅在早期试制的动力集中型动车组样车中应用过碳纤维材料,制造的产品是流线型车头中的前端车钩头盖;

●曾经探讨过采用碳纤维材料制造承受较大载荷的高速动车组的车顶导流罩,但为付诸行动。

(2)国外的应用情况

●根据非正式消息,国外正在研究应用碳纤维材料制造车体结构的承载构件,但还没有达到实用阶段,所以未有公开的成果性资料。

3.碳纤维材料在现代铁道车辆中应用展望

●碳纤维作为一种结构材料其应用的范围和主要目标应该是代替部分金属材料制造承受一定载荷的构件;

●由于目前碳纤维在铁道车辆中还没有批量应用的经验和成熟技术,其应用需要分步推进;

●碳纤维近期主要应用目标应该是用来制造一些次重要的承载荷部件或构件,如高强度的流线型车头前端头盖、车顶导流罩、行李架骨架、座椅骨架等;

●碳纤维远期的主要应用目标可以是制造铁道车辆车或转向架构架中的部分承载构件。

●无论是近期的还是远期的应用目标都将是作为轻量化材料结构材料来使用。

文章来源: 掌上青岛,中车成都机车车辆有限公司,碳纤维生产技术,耀隆化工

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