一种低地板全承载式纯电动城市公交客车车身结构涉及客车结构设计领域,车身中段是由上层框架结构、下层框架结构及一些连接它们的立柱和斜拉板组成的一个整体承载式双层桁架结构,上下层框架结构的间距为140±10mm,地板离地高度为360±10mm,实现了一级踏步;其中上层框架结构与下层框架结构的横向杆件和纵向杆件的交点在垂直方向上对齐,小截面立柱布置在交点处来连接上下层框架,这样上下层杆件及立柱构成了四边形框架,斜拉板布置在四边形框架的对角线上,布置的方向是沿着在危险工况时四边形框架对角线伸长的方向;本发明专利技术采用低地板方便了乘客上下车,地板低整车的重心降低,也提高了车辆的安全性、舒适性和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及客车结构设计领域,特别涉及一种新型全承载式城市公交客车车身结构形式。
技术介绍
近年来,随着经济的发展,城市私家车越来越多,由此造成的道路拥挤和环境污染日益严重。由汽车产业的发展所引起的燃油供应紧张,油价飞涨等问题也越来越凸显出。目前能够尽量缓解交通压力,方便乘客出行的最简单和最经济的途径是大力发展公共交通。与其他交通工具相比,公共汽车主要有两大优势:一是成本低;二是可以利用现有的道路,所以近年来公共交通受到了高度重视,且随着当前城市化水平的不断提高,城市公共交通逐渐成为热点,人们对城市公交客车也提出了更高的要求。目前,国内运营的大部分公交客车车身结构基本都是多级踏步的燃油公交车,少量比较新型的是一级踏步的低入口混合动力公交车。低地板承载式纯电动公交车与传统的公交客车相比,有以下几个优点:一、我国目前正处在人口老龄化加速发展时期,老年人的出行越来越受到关注。与普通公交车相比,底盘较低、车内地板与地面仅一步距离的低地板公交车,方便了老人、儿童以及残障人士乘车,并且乘客上下车更快捷,会由此缩短车站停留时间,从而提高了公交车运营效率,也相应增大了客运量。同时地板低整车的重心降低,也提高了车辆的安全性、舒适性和稳定性。二、电动汽车由于采用电能作为动力源,所以电动汽车与相同功率的内燃发动机相比电机的体积要小,能量的利用率高,振动噪声小,操作方便,再加上公交客车线路固定,停靠站点固定,这样便于在公交客车集中的地点建立充电设施,可行度大。申请人:通过大量的调查总结及理论研究,在满足人们需求的同时,基于全承载思想,专利技术了一种合理的低地板承载式纯电动公交客车车身结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合市场需求的新型低地板全承载式纯电动公交客车车身结构。结合附图,说明如下:一种低地板全承载式纯电动城市公交客车车身结构由前、后围、顶盖、左、右侧围及底架等分总成组成,其中底架又由前悬、后悬及底架中段三部分构成,其各分总成均是由小截面杆件组成的空间桁架结构。该车身结构将乘客门开在前、后悬,车身中段为完整的框架结构,车身底架中段是由上层框架结构、下层框架结构及一些连接它们的立柱和斜拉板组成的一个整体承载式双层桁架结构,上下层框架结构的间距为140 ± 10mm,地板离地高度为360±10mm,实现了一级踏步;其中上层框架结构与下层框架结构的横向杆件和纵向杆件的交点在垂直方向上对齐,小截面立柱布置在交点处 来连接上下层框架,这样上下层杆件及立柱构成了四边形框架,斜拉板布置在四边形框架的对角线上,布置的方向是沿着在危险工况时四边形框架对角线伸长的方向;上、下层框架结构均是由小截面横向杆件、小截面纵向杆件及小截面斜撑组成的。所述的底架横向杆件及纵向杆件大部分采用截面尺寸为高40 50mm、宽40 50mm、厚2 4mm的矩形钢管;底架中段的立柱及斜撑采用截面尺寸为长30 40mm、宽30 40mm、厚1.5 2.5mm的矩形钢管;底架中的斜拉板米用宽30 40mm、厚2 4mm的平行四边形薄板。所采用的斜拉板上部的水平焊缝与被焊接杆件的上表面相距4 8mm,斜焊缝的下端点与被焊接杆件的下表面相距4 6mm ;斜拉板下部的水平焊缝与被焊接杆件的下表面相距4 8mm,斜焊缝的上端点与被焊接杆件的上表面相距4 6mm ;焊缝与小立柱的最小间距为30 42mm。所述的双层桁架式底架结构的后桥处局部采用坡地板,坡度大约为2° 3°,该坡地板上坡起始于距离后悬中点前方2460mm处,终止于距离后悬中点前方215mm处,下坡起始于距离后悬中点后方215mm处,终止于距离后悬中点后方960mm处,距离后悬中点前方215mm处到距离后悬中点后方215mm处的这段地板是平的。本专利技术的有益效果:·该车身结构能有效地降低结构各杆件的非轴向载荷,使整车的受力更加合理、载荷分配更加均匀从而发挥结构构件的最大潜能,与同类车型相比,车身的强度、刚度都得到了有效的提高,在同等条件下,车身结构重量可以降低15%以上。焊缝设计使焊缝热影响区远离被焊接梁的高应力区域,从而提高结构的承载能力,本专利技术采用低地板方便了乘客上下车,提高了公交运营效率,地板低整车的重心降低,也提高了车辆的安全性、舒适性和稳定性;采用电能作为动力源,电机所占空间小,能量的利用率高,振动噪声小,操作方便。附图说明:图1为车身结构各分总成示意图;图2为整车示意图;图3为底架侧视图及上下层框架结构示意图;图4为底架侧视图及一些局部视图;图5为斜拉板布置示意图;图6为底架中段部分俯视图及底架横向斜拉板的布置示意图;图7为底架俯视图及纵向斜拉板的布置示意图;图8为整车总布置示意图;其中:1、前围2、后围3、顶盖4、左侧围5、右侧围6、底架7、前车门8、后车门9、底架立柱I 10、纵向斜拉板I 11、横向斜拉板I 12、下横向杆件I 13、上横向杆件I 14、左侧围立柱I 15、底架立柱II 16、底架立柱III 17、横向斜拉板II 18、纵向斜拉板II 19、纵向斜拉板III 20、纵向斜拉板IV 21、纵向斜拉板V 22、纵向斜拉板VI 23、纵向斜拉板VII 24、司机座椅25、整车控制器26、变速器27、电机28、电机控制器B、电池具体实施方式:下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明:该车身结构如图1所示,由前围1、后围2、顶盖3、左侧围4、右侧围5及底架6等分总成组成,其中底架又由前悬、后悬及底架中段三部分构成。其各分总成均是由小截面杆件组成的空间桁架结构。该车身结构将乘客门开在前、后悬,保证了车身中段承载结构完整,这样车身中段完整的桁架式结构作为一个整体具有极强的承载能力,如图2所示(其中7是前车门、8是后车门)。该车身结构所受载荷的主要传递路径是:载荷由底架结构快速传递给左右侧围,又由左右侧围结构传给前后悬架结构。车身底架如图3所示,由上层框架结构、下层框架结构及一些连接它们的立柱和斜拉板组成的一个整体承载式双层桁架结构,上下层框架结构的间距为140± 10mm,地板离地高度为360±10mm,实现了一级踏步。上层框架结构和下层框架结构均是由小截面横向杆件、小截面纵向杆件及小截面斜撑组成,为保证应力在底架杆件的各个交界处能够很好地传递,应力集中不明显,使各杆件受力合理,发挥杆件最大潜能,上层框架结构的斜撑与下层框架结构的斜撑在俯视方向上呈交叉式分布,如图6所示,上层框架结构的斜撑及下层框架结构的斜撑具体布置如图3中的局部图所示。同时为了保证车身结构具有良好的刚度及良好的应力导流,上层框架结构与下层框架结构的横向杆件和纵向杆件的交点在垂直方向上对齐,小截面立柱布置在交点处来连接上下层框架。这样上下层杆件及小截面立柱构成了四边形框架,四边形框架不稳定且承载能力弱,而底架上下层距离又太小,底架横向和纵向的斜撑不好布置且工艺性不好不便于焊接操作,所以采用双层同向的斜拉板代替斜撑。与斜撑相比,斜拉板只能承受拉而不能承受压,本专利技术通过在危险工况下预分析的变形云图来判断受拉方向从而将所有的斜拉板合理布置在四边形框架的对角线伸长方向上。车身杆件主要受垂直载荷而产生弯曲变形,这样梁的上下表面所受弯曲应力较大,是高应力区域,而焊缝的热影响区会影响材料的力学性能。鉴于上述原因焊缝位置和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低地板全承载式纯电动城市公交客车车身结构由前、后围、顶盖、左、右侧围及底架等分总成组成,其中底架又由前悬、后悬及底架中段三部分构成,其各分总成均是由小截面杆件组成的空间桁架结构,该车身结构将乘客门开在前、后悬,车身中段为完整的框架结构,其特征在于:车身中段是由上层框架结构、下层框架结构及一些连接它们的立柱和斜拉板组成的一个整体承载式双层桁架结构,上下层框架结构的间距为140±10mm,地板离地高度为360±10mm,实现了一级踏步;其中上层框架结构与下层框架结构的横向杆件和纵向杆件的交点在垂直方向上对齐,小截面立柱布置在交点处来连接上下层框架,这样上下层杆件及立柱构成了四边形框架,斜拉板布置在四边形框架的对角线上,布置的方向是沿着在危险工况时四边形框架对角线伸长的方向;上、下层框架结构均是由小截面横向杆件、小截面纵向杆件及小截面斜撑组成的。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:那景新,张苹苹,李婷婷,袁正,高剑峰,王童,刘玉,杨志超,白霜,蔡亮,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:
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