輕量化是減少列車運行能耗的一項關(guān)鍵技術(shù)。由金屬制造的軌道列車，雖車體強度高，但質(zhì)量大、能耗高。當前，CFRP在軌道車輛領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢是從車箱內(nèi)飾、車內(nèi)設(shè)備等非承載結(jié)構(gòu)零件向車體、構(gòu)架等承載構(gòu)件擴展;從裙板、導流罩等零部件向頂蓋、司機室、整車車體等大型結(jié)構(gòu)發(fā)展；以金屬與復合材料混雜結(jié)構(gòu)為主，大幅提高碳纖維板材復合材料用量。

        一節(jié)地鐵列車中間車輛各部分質(zhì)量比，其中車體車身約占36%、車載設(shè)備約占29%、內(nèi)部裝飾約占16%。由于車載設(shè)備幾乎沒有減重空間，因此，車體車身和內(nèi)部裝飾就成為了輕量化的重點對象。


1.國外案例

       

        2000年，法國國營鐵路公司(SNCF)采用碳纖維定制加工材料研制出雙層TGV型掛車。韓國鐵道科學研究院(KRRI)以此為基礎(chǔ)，研制出運行速度為180 km/h的TTX型擺式列車車體，其采用不銹鋼增強骨架，側(cè)墻

體和頂蓋采用鋁蜂窩夾芯，蒙皮采用CFRP構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)，這樣車體外殼總質(zhì)量比鋁合金結(jié)構(gòu)降低了40%，且車體強度、疲勞強度、防火安全性、動態(tài)特性等性能良好，已于2010年投人商業(yè)化運營。

        2011年，韓國鐵道科學研究院(KRRI)研制出CFRP地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，其質(zhì)量為635kg，比鋼質(zhì)構(gòu)架的質(zhì)量減少約30%。由日本鐵道綜合技術(shù)研究所(JRTI)與東日本客運鐵道公司聯(lián)合研制的CFRP高速列車車頂

，每節(jié)車箱質(zhì)量減少300一500kg，2014年9月，日本川崎重工研制的CFRP構(gòu)架邊梁，其質(zhì)量比金屬梁減少約40%。

        軌道車輛對材料的力學性能、防火性能、環(huán)保性能、耐極端環(huán)境性能、抗沖擊性能、耐老化性能、減振阻尼性能、隔音隔熱性能、電磁兼容性以及安全可靠性等都有特殊要求，開展?jié)M足軌道車輛應(yīng)用的

材料性能研究，解決目前復合材料存在的防火、隔聲隔熱、抗沖擊性能局限性。目前已成功研發(fā)以納米改性導電碳纖維復合材料為代表的多種熱塑性碳纖

維復合材料，大大提高了碳纖維復合材料的應(yīng)用廣度。

 
        整體看來，碳纖維電氣接線盒的成本價格與鋁合金電氣接線盒的成本相差并不大，并且碳纖維接線盒有個優(yōu)勢，需求量越大，碳纖維板材模具費用部分的分攤就越少，對于量產(chǎn)化的電氣接線盒來說，實際應(yīng)用的可

行性很強。

         又考慮到碳纖維定制加工材質(zhì)的耐疲勞及其它優(yōu)勢性能，碳纖維電氣接線盒的使用壽命必然比鋁合金材質(zhì)的盒體更長，因此后期的更新維護費用更低，如果同時將輕量化帶來的能耗節(jié)約計算進去，碳纖維電氣接

線盒的應(yīng)用價值更值得我們的嘗試。

本文網(wǎng)址：http://ywtl.com.cn/news/industry-news-124.html