一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法

文档序号:643388 发布日期:2021-05-14 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法 (Aluminum alloy handrail with reinforcing structure and preparation method thereof ) 是由 顾斌杰 于 2021-01-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法,该铝合金扶手包括立柱、上限位环座以及下限位环座,上限位环座、下限位环座的结构相同,中心处设有卡环,车厢顶框板、车厢底框板各自设有安装环,安装环的底端向内开设有腰形滑槽,腰形滑槽的内端设有圆形锁槽,安装环的外侧贯穿开设有螺接有紧固槽,上、下限位环座各自开设有转槽,转槽中转动限制有带端头的转轴,转轴的顶端固定有腰形锁块,转轴的侧端开设有与紧固螺杆配合的紧固孔。本发明功能丰富,其立柱除了作为扶手使用外,能够穿设线缆和安全绳,便于车厢电路布局;同时内置低温加热器,可以对立柱进行加热,这样在气温较低时能够提高乘客握持,尤其是长时间握持的舒适度。(The invention discloses an aluminum alloy handrail with a reinforcing structure and a preparation method thereof, the aluminum alloy handrail comprises a stand column, an upper limiting ring seat and a lower limiting ring seat, the upper limiting ring seat and the lower limiting ring seat have the same structure, a clamping ring is arranged at the center, a carriage top frame plate and a carriage bottom frame plate are respectively provided with a mounting ring, the bottom end of the mounting ring is inwards provided with a waist-shaped sliding groove, the inner end of the waist-shaped sliding groove is provided with a circular locking groove, the outer side of the mounting ring is provided with a fastening groove in a penetrating manner, the upper limiting ring seat and the lower limiting ring seat are respectively provided with a rotating groove, a rotating shaft with an end head is limited in the rotating groove in a rotating manner, a waist-shaped locking block is fixed at the top end of the rotating shaft. The invention has rich functions, and the upright post of the invention can be used as a handrail and can be penetrated by a cable and a safety rope, thereby facilitating the circuit layout of the carriage; meanwhile, the low-temperature heater is arranged in the seat body, so that the upright post can be heated, and the comfort level of the passenger in holding, especially in holding for a long time, can be improved when the air temperature is low.)

一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金制品技术领域,尤其涉及一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法。

背景技术

铝及铝合金加工业进入了一个崭新的高速发展时期,铝材的应用越来越广泛,交通运输业成了铝材的第一大用户。铝材是轻量化的首选材料,必然部分替代钢铁成为国民经济各部门和人民生活各方面的重要基础材料。城市轨道列车是一种运行于城市内部的快速、大运量的轨道车辆,具有优越的疏通客流的能力,车辆内部装饰和设备根据客流量进行布置。为了能够提高客运能力,适应轨道交通短途、大运量的特点,车辆内部只布置座椅和扶手,因此扶手是城轨车辆中重要的内装部件。在车辆正常启动、停车以及紧急制动的时候,扶手起到维持乘客站立平衡和缓解乘客疲劳的作用,其布局和结构形式多种多样。在客流高峰时期,中立柱扶手杆上抓扶的乘客数量很多,导致扶手杆承受较大的冲击力。因此在扶手的结构设计中,会重点考虑扶手杆的强度、刚度性能,要求扶手杆能满足一定的静态载荷而不产生永久变形、断裂等问题。

铝合金材质的扶手杆在国内城轨车辆领域应用比较少,主要原因在于普通工业用铝合金的力学性能弱于不锈钢,且表面处理比较困难。现有的城轨车辆中,铝合金扶手多采用阳极氧化进行表面处理。但是铝合金有着不锈钢无法比拟的优势:重量轻、易成型。

现有地铁立杆扶手使用时存在诸多不足之处,一是不能作为线缆的穿设管套,二是也不具有加热功能,在气温较低时乘客握持的舒适度较差,三是不能快速装拆,进而不利于快速检修。因此,需要进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的至少一个上述问题,提供一种带加强结构的铝合金扶手及其制备方法。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现:

一种带加强结构的铝合金扶手,该铝合金扶手包括立柱、用于与车厢顶框板固定的上限位环座以及用于与车厢底框板固定的下限位环座,所述上限位环座、下限位环座的结构相同,且各自的中心处设有与立柱外径相互配合的卡环,所述车厢顶框板、车厢底框板各自设有安装环,所述安装环的内径与卡环的外径相互配合,所述安装环的底端沿周向向内开设有若干腰形滑槽,所述腰形滑槽的内端设有中心点相互重合的圆形锁槽,所述腰形滑槽的长度等于圆形锁槽的外径,所述安装环的外侧贯穿开设有与腰形滑槽连通的紧固槽,所述上限位环座、下限位环座各自开设有与腰形滑槽位置配合的转槽,所述转槽中转动限制有带端头的转轴,所述转轴的顶端固定有与腰形滑槽形状配合的腰形锁块,所述转轴的侧端开设有紧固孔,所述紧固槽中螺接有紧固螺杆,所述紧固螺杆能够向内旋进并顶入转轴侧端的紧固孔,将转轴的位置固定。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述立柱包括外圈和设于其内的内圈、第一隔板、弧形板和第二隔板,所述外圈和内圈的轴线重合,且外圈的内壁、内圈的外壁之间连接有若干第一隔板,所述内圈的内腔作为安装低温加热器用的加热区,相邻两个第一隔板以及外圈、内圈共同围成有隔热区,所述外圈位于隔热区处的壁部与弧形板、位于弧形板两侧的第二隔板共同围成用于穿设线缆或安全绳的穿设区。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述外圈、内圈、第一隔板、弧形板和第二隔板的厚度相等,厚度为4-12mm。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述腰形锁块的厚度等于圆形锁槽的厚度,所述腰形滑槽的厚度大于或等于圆形锁槽的厚度。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述第一隔板共设有四个,相邻两个第一隔板之间的夹角为90度。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述转槽为T形光滑孔,所述紧固槽为T形螺纹孔。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述上限位环座、下限位环座的外周设有圆角。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,所述立柱是由铝合金材料通过挤压一体成型,再分切制成的;所述上限位环座、下限位环座由铝合金材料压铸成型。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手中,该铝合金扶手的制备方法包括如下步骤:

1)将挤压成型设备的挤压筒预热温度至450℃-460℃,将铝棒均匀加热至480℃-500℃,将铝棒送入至挤压机的挤压筒,经挤压模头的出料口挤压出铝型材;对铝型材进行分切,切段工件的外表面经喷砂处理,将切段工件悬挂在喷砂机的安装架上,采用钢丸喷砂,随后将悬挂的切段工件倒置后再次悬挂,再次进行喷砂,喷砂完毕之后,采用吹风机对加热区、隔热区内部进行吹风处理;然后再对切段工件的内外表面进行本色阳极氧化处理,将切段工件安装在挂架上,随后进行除油,采用氢氧化钠进行碱洗,中和时硝酸中和除尽表面黑膜,干燥后得到立柱;

2) 将压铸铝合金原辅材料进行熔炼,熔炼温度为650-700℃;除渣、排气处理后,升温至750℃-800℃进行变质处理,变质后静置3-4小时,压铸成型得到上限位环座、下限位环座;

3)将上、下限位环座套设在立柱上,在立柱中装设低温加热器、线缆和安全绳,再利用带端头的转轴、紧固螺杆将上、下限位环座安装到对应的车厢顶框板或车厢底框板上,完成组装。

进一步地,上述带加强结构的铝合金扶手,步骤1)中,在挤压过程中慢速均匀挤压,挤压速度为2-3m/s,均匀压力介于6-8 Mpa。

本发明的有益效果是:

1、本发明提供的铝合金扶手结构设计合理,立柱通过限位环座与对应的车厢框板固定,固定时腰形锁块经腰形滑槽进入圆形锁槽,再将腰形锁块旋转90度,然后从外侧旋入紧固螺杆并使其顶入紧固孔中,完成固定操作,需要拆卸时反向操作即可,装拆操作较为便捷;该铝合金扶手结构性能优良,充分发挥铝合金材料重量轻、易成型的优势,扩展铝合金材料的应用范围。

2、本发明提供的铝合金扶手功能丰富,其立柱除了作为扶手使用外,能够穿设线缆和安全绳,便于车厢电路布局;同时内置低温加热器,可以对立柱进行加热,这样在气温较低时能够提高乘客握持,尤其是长时间握持的舒适度。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图;

图2为本发明中立柱的横截面示意图;

图3为本发明的原理示意图一;

图4为本发明的原理示意图二;

图5为本发明中腰形锁块锁定时的位置示意图;

图6为本发明中腰形锁块解除锁定时的位置示意图;

图7为本发明中上限位环座的仰视结构示意图;

图8为本发明中上限位环座的俯视结构示意图;

附图中,各部件的标号如下:

1-立柱,2-上限位环座,3-车厢顶框板,4-下限位环座,5-车厢底框板,6-卡环,7-安装环,8-腰形滑槽,9-圆形锁槽,10-紧固槽,11-转槽,12-转轴,13-腰形锁块,14-紧固螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示,本实施例为一种带加强结构的铝合金扶手,该铝合金扶手包括立柱1、用于与车厢顶框板3固定的上限位环座2以及用于与车厢底框板5固定的下限位环座4。上限位环座2、下限位环座3的结构相同,且各自的中心处设有与立柱1外径相互配合的卡环6。城市轨道列车的车厢顶框板3、底框板5各自设有安装环7,安装环7的内径与卡环6的外径相互配合。

本实施例中,安装环7的底端沿周向向内开设有若干腰形滑槽8,腰形滑槽8的内端设有中心点相互重合的圆形锁槽9,腰形滑槽8的长度等于圆形锁槽9的外径。安装环7的外侧贯穿开设有与腰形滑槽8连通的紧固槽10,上限位环座2、下限位环座3各自开设有与腰形滑槽8位置配合的转槽11,转槽11中转动限制有带端头的转轴12,转轴12的顶端固定有与腰形滑槽8形状配合的腰形锁块13。转轴12的侧端开设有紧固孔,紧固槽10中螺接有紧固螺杆14,紧固螺杆14能够向内旋进并顶入转轴12侧端的紧固孔,将转轴12的位置固定。转槽11为T形光滑孔,紧固槽10为T形螺纹孔。转轴12底端的端头外侧设有六角槽,便于六角扳手快速安装。

本实施例中,立柱1包括外圈101和设于其内的内圈102、第一隔板103、弧形板104和第二隔板105,外圈101和内圈102的轴线重合,且外圈101的内壁、内圈102的外壁之间连接有四个第一隔板103,相邻两个第一隔板之间的夹角为90度。内圈102的内腔作为安装低温加热器用的加热区,相邻两个第一隔板103以及外圈1、内圈2共同围成有隔热区,外圈位于隔热区处的壁部与弧形板、位于弧形板两侧的第二隔板共同围成用于穿设线缆或安全绳的穿设区。

本实施例中,外圈101、内圈102、第一隔板103、弧形板104和第二隔板105的厚度相等,厚度为4-12mm。腰形锁块13的厚度等于圆形锁槽9的厚度,腰形滑槽8的厚度大于或等于圆形锁槽9的厚度。

本实施例中,上限位环座2、下限位环座4的外周设有圆角,避免对乘客造成伤害。

本实施例中,立柱1是由铝合金材料通过挤压一体成型,再分切制成的;上限位环座2、下限位环座4由铝合金材料压铸成型。

本实施例的一个具体应用为:本实施例提供的铝合金扶手结构设计合理,立柱1通过限位环座与对应的车厢框板固定,固定时腰形锁块经腰形滑槽8进入圆形锁槽9,再将腰形锁块13旋转90度,然后从外侧旋入紧固螺杆14并使其顶入紧固孔中,完成固定操作,需要拆卸时反向操作即可,装拆操作较为便捷;该铝合金扶手结构性能优良,充分发挥铝合金材料重量轻、易成型的优势,扩展铝合金材料的应用范围。本实施例提供的铝合金扶手功能丰富,其立柱1除了作为扶手使用外,能够穿设线缆和安全绳,便于车厢电路布局;同时内置低温加热器,可以对立柱进行加热,这样在气温较低时能够提高乘客握持,尤其是长时间握持的舒适度。

实施例二

本实施例为一种带加强结构的铝合金扶手的制备方法,包括如下步骤:

1)将挤压成型设备的挤压筒预热温度至450℃-460℃,将铝棒均匀加热至480℃-500℃,将铝棒送入至挤压机的挤压筒,在挤压过程中慢速均匀挤压,挤压速度为2-3m/s,均匀压力介于6-8 Mpa,经挤压模头的出料口挤压出铝型材,挤压模头的出料口形状与立柱产品的截面形状相配合;对铝型材进行分切,切段工件的外表面经喷砂处理,将切段工件悬挂在喷砂机的安装架上,采用钢丸喷砂,随后将悬挂的切段工件倒置后再次悬挂,再次进行喷砂,喷砂完毕之后,采用吹风机对加热区、隔热区内部进行吹风处理;然后再对切段工件的内外表面进行本色阳极氧化处理,将切段工件安装在挂架上,随后进行除油,采用氢氧化钠进行碱洗,中和时硝酸中和除尽表面黑膜,干燥后得到立柱;

2) 将压铸铝合金原辅材料进行熔炼,熔炼温度为650-700℃;除渣、排气处理后,升温至750℃-800℃进行变质处理,变质后静置3-4小时,压铸成型得到上限位环座、下限位环座;

3)将上、下限位环座套设在立柱上,在立柱中装设低温加热器、线缆和安全绳,再利用带端头的转轴、紧固螺杆将上、下限位环座安装到对应的车厢顶框板或车厢底框板上,完成组装。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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