軌道車輛(liàng)的電氣線路中擔負著控製係統的電能傳輸和信號控製與傳遞的(de)重要裝置叫做電氣接線盒,目(mù)前高鐵等(děng)軌道交通車輛中的電氣接線(xiàn)盒采用的是鋁或不鏽(xiù)鋼材質,碳(tàn)纖維材質因輕量化效果明顯,受到了廣泛關注。

(圖示:傳統軌道交通電氣接線盒)
蘇州www.91複合材料專注碳纖(xiān)維箱體結構產品,為國內外多家企業提(tí)供定製碳纖維箱體產品(pǐn),在碳纖維箱(xiāng)體產品方麵擁(yōng)有豐(fēng)富經驗,並(bìng)且還曾為某軍(jun1)工單位定製碳纖維運輸箱、具備電磁屏蔽的雷(léi)達機箱等產品。據www.91複(fù)材介紹(shào),在高鐵等軌道交通中的電氣接線盒(hé)部件,已有廠商提出碳纖維材料(liào)的替代方案。
首先將相同尺(chǐ)寸的金屬材質接線盒與碳纖維接線盒質(zhì)量進行對比,不(bú)鏽鋼電氣接線盒的重量是37kg,鋁電氣接線盒的重量是(shì)17kg,而碳纖維電(diàn)氣接線盒的重量僅為(wéi)12.5kg,三(sān)種材質(zhì)的電氣接線(xiàn)盒相比,碳纖(xiān)維電氣接線盒的重量約為鋁電氣接線盒的73.5%,約為不鏽鋼電氣(qì)接線盒的33.8%,由此可見,碳纖(xiān)維電氣接線盒(hé)的,減重效果非常突出。這對於提升高鐵速度、節約能源有著很重要的作用。
常用車體材(cái)料不鏽鋼能夠抗低溫,並有較好(hǎo)的抗衝擊性,作為軌道車輛(liàng)用的電氣接線盒(hé)材質,在性能上相對來說比較(jiào)安全;鋁合(hé)金材質,抗低溫抗衝擊性佳,但是焊接質量要求較高,一旦吊腳焊縫偏(piān)短,就容易出(chū)現起、收弧熔合不良的缺陷。碳(tàn)纖維電氣接(jiē)線盒在(zài)應對溫(wēn)差大、衝(chōng)擊性方麵比金屬材質盒(hé)體要好,碳纖維材質的熱膨脹係數小,導熱率隨溫度升高而下降,能耐驟冷、急熱,實(shí)驗證明,在高(gāo)低溫(wēn)變(biàn)化中碳纖維電氣接線盒的尺寸基本不會(huì)發生變化。
與不鏽鋼和鋁接線盒相比,碳纖維接線(xiàn)盒的抗(kàng)疲效果也很好。在交(jiāo)變應力作用下,金屬材料的疲勞極限(xiàn)僅為靜荷強度的(de)30%-40%,而在碳(tàn)纖維電氣接線盒中,纖維與基體複合可緩和裂紋擴展,且存在纖維內力再分配(pèi)的可能性,所以(yǐ)碳纖維複合材料的耐疲勞極限較高,約為靜荷強度的70%-80%,並在破壞前有變形(xíng)顯著(zhe)的征兆,安全性能較(jiào)高。除此之外,碳纖維盒體耐酸性好,對酸呈惰性,能耐濃鹽酸、磷酸、硫酸等侵蝕。
軌道(dào)車輛用的電氣接線盒的應(yīng)用成本主要包括三(sān)個方麵:一是材料(liào)本身的價格(gé),二是加工工藝的費用,三是後期維護的成本。
作(zuò)為材料本身的價格(gé),碳纖維無疑沒有什麽競爭優勢,但碳纖維電氣(qì)接線盒箱(xiāng)體可采用(yòng)鋼模組合式模具,箱體主體部分可(kě)一體成型(xíng),不需(xū)要拚接,部分開孔可由模具直接成型出來(lái),減少了加(jiā)工過程,其製件的銑削(xuē)、開孔等加工工藝與金屬件相似,可采用金屬加工設(shè)備進行(háng)加工。
整體看來,碳纖維電(diàn)氣接線盒的成本價格與鋁合金電氣接線盒的成本相差並(bìng)不大(dà),並且碳纖維接線盒有個優勢,需求量(liàng)越大,模具費用部分的分攤就越少,對於量產化的電氣接線盒來說,實際應用的(de)可行性很強。
又考慮(lǜ)到碳纖維(wéi)材質的耐疲勞及其它優勢性能,碳纖維電氣接(jiē)線盒的使用壽命必然比(bǐ)鋁合金材(cái)質的盒(hé)體更(gèng)長,因此後期的更新維(wéi)護費用更低,如果同時將輕量化帶來的能耗節約計算進(jìn)去,碳纖維電氣接線盒(hé)的(de)應用價值更值得我們的(de)嚐(cháng)試(shì)。(推薦閱讀:碳纖維材料在新能源電動(dòng)汽車電池箱中的應用可能)