CN101503099B - 大型矩形管底架的大客车全承载车身 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型矩形管底架的大客车全承载车身，其包括底架，底架与上部车身骨架连接，上部车身骨架与顶盖连接，底架上设有地板架；所述底架由依次连接的前悬、前桥和前轮罩、中段、后桥和后轮罩以及后悬组成；所述上部车身骨架包括前后围和左右侧围；底架和车身前后围、左右侧围及顶盖通过各个结点连接构成一个整体承载框架，形成若干个封闭的力环结构。本发明具有很强的抗碰撞、抗侧翻能力，成本低、质量轻、适应性高、安全性好等特点。

Description

大型矩形管底架的大客车全承载车身 

技术领域

本发明涉及一种车身，尤其是一种大型矩形管底架的大客车全承载车身。 

背景技术

目前大客车的全承载车身按底架结构分类共有三种：一是由小型矩形管组焊的桁架式底架，称为桁架式全承载；二是三段式底架，前后为卡车的槽形大梁，中间是桁架式行李仓，三就是本发明大型矩形管的底架式全承载车身。 

目前，国内现有大客车的桁架式全承载车身，全部是引进技术，是逆向开发成果，安凯引进凯斯鲍尔的一种全承载车身，已于2008年7月23日获得发明专利，专利号：ZL2006 100863514，桁架式全承载车身主要问题是：由于底架是由小型矩形管构成格栅式结构，工艺复杂，工装投资大，企业的生产工艺必须作重大调整，生产过程焊接工作量巨大，生产效率低，增加成本，较适用于豪华大客车，欧洲大客车档次高，生产批量小，售价昂贵，桁架式全承载对他们是合适的，而在国内却很难普及推广。 

三段式底架是大型重型卡车集团推销底盘总成件的副产品，这类客车底盘只适用于带大型行李仓的公路客车，而且不具备全承载的诸多技术优势。国内引进的目的是获得优质的客车底盘总成件。由于市场需求激增，国内已经出现年产超万辆的大型客车集团，这在世界大客车发展历史上是前所未有的，而且市场需求又以低端产品为主，因此，国内客车企业的绝大多数车型，目前仍采用底盘扣车身的非承载式车身结构，客车底盘的结构和生产流程完全是国内技术成熟的卡车模式。其最大的优点是生产效率高，成本相对较低，能满足庞大的市场需求，最大不足是安全性差，抗碰撞，抗侧翻能力差。已喷好漆的车身吊装上底盘后，车身底部再与底盘车架的“牛腿”塞个垫块焊接，连接结构单薄，万一受到撞击，乘客所在的上部车厢与底盘极易分离，造成严重变形伤害乘客。底盘车架未经过磷化，与车身连接时是喷漆后再焊接，防腐功效大打折扣。由于结构不合理，车辆自重大，油耗高，很难实现节能减排。目前大客车市场需求的特点，一是公交车逆势而上，需求旺盛。二是公交车档次提高，要求安全，舒适，节能减排环保。以上问题急待解决。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种大型矩形管底架的大客车全承载车身，其具有很强的抗碰撞、抗侧翻能力，成本低、质量轻、适应性高、安全性好等特点。 

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案： 

一种大型矩形管底架的大客车全承载车身，其包括底架，底架与上部车身骨架连接，上 部车身骨架与顶盖连接，底架上设有地板架；所述底架由依次连接的前悬、前桥和前轮罩、中段、后桥和后轮罩以及后悬组成；所述上部车身骨架包括前后围和左右侧围；底架和车身前后围、左右侧围及顶盖通过各个结点连接构成一个整体承载框架，形成若干个封闭的力环结构。 

所述前悬部分全部由矩形管材组成，其右侧设有右侧第一横梁和右侧第二横梁，两横梁间距由前悬乘客门的宽度确定；右侧第一横梁在水平方向的尺寸和车身前围后立柱与右侧围前门前立柱的组合立柱对准连接；前悬左侧设有左侧第一横梁、左侧第二横梁和左侧第三横梁，三者之间的距离由转向系统的布置决定；所述前悬中间由拖车横梁、左第一纵梁、右第一纵梁和贯通的左侧第二横梁连接构成前悬封闭方框。 

所述前桥和轮罩部分由型钢组成，其包括左、右第二纵梁，左、右第二纵梁前端搭接在前悬左、右第一纵梁末端上部，形成底架的纵向前飞梁；左、右第二纵梁之间的过道距地高度则与前悬部分持平；左、右第二纵梁与底架中段的第四横梁以及前悬处左侧第二横梁连接构成前桥封闭方框；当装用空气弹簧时，左右第二纵梁中间设有一段搭接小飞梁，搭接小飞梁与气囊支承横梁的连接采用槽形梁；左、右第二纵梁下端设有四个钢板弹簧吊耳座的托承垫板，托承垫板中心设有与吊耳座定位凸缘的配合孔，每个托承垫板上设有四个固定螺栓孔；前轮罩骨架由三列矩形管材组焊而成，中间是气囊支承横梁，内侧由钢板覆盖加强，共同构成一个拱形承载单元；前轮罩骨架外侧与车身侧围联接，前后及过道内侧与底架联接；过道中间设有扭力杆支座槽形横梁；车轮开口处为不封闭的力环。 

所述中段由矩形管材组成，其中，底架中段依次设有第四、第五和第六横梁，底架第六横梁与后桥上第七横梁的间距由中间乘客门宽度确定；第五横梁是调节梁，其与第四、第六横梁的间距由车型的轴距与总长确定，并通过第五横梁调节；底架中段依次设有左右第三、第四和第五纵梁，左右第三纵梁与左右第四纵梁以及左右第四纵梁与左右第五纵梁之间分别设有第五和第六横梁；底架中段纵梁长度由储气筒及车门踏步深度确定；左右第三纵梁与第四、第五横梁连接构成中段的第一个封闭方框，左右第四纵梁与第五、第六横梁连接构成中段的第二个封闭方框，左右第五纵梁与第六、第七横梁连接构成中段的第三个封闭方框；底架前悬、前桥和轮罩以及中段的过道处于同一水平面上。 

所述后桥和后轮罩部分由矩形管材组成，其包括由左右第六纵梁、第七横梁和第八横梁连接组成的一个封闭方框，左右第六纵梁上分别设有后轮罩骨架；底架中段的左右第五纵梁之间末端设有由矩形管材制成的A型架支撑梁；二踏的公交车只需纵向飞梁；如是低地板或低入口公交车，第七与第八横梁也需制成横飞梁，但纵向飞梁的搭接设计基本相同；二踏公交车的后桥过桥纵梁的搭接，根据后桥动容量的需要，纵梁上平面高度需提高320毫米，其搭接方法是：在左右第五纵梁上平面横置贯通的第七横梁，再在其上面纵向布置左右第六纵 梁，因此其上平面将达到提高320毫米的要求，搭接外纵向加与纵梁等宽的大角撑，外面两侧再覆盖6毫米厚的长方形钢板，将下面的左右第五纵梁和左右第六纵梁(过桥纵梁)牢固联接。装A型架后空气悬挂的二踏公交车底架的第八横梁与左右第六纵梁布置成等高，与第七横梁相差160毫米，因此后桥过桥处的车厢通道是有坡度的；第八横梁是后空气囊的承载梁，其两端与车身左右侧围的立柱联接，按A型架两气囊宽度尺寸，在第八横梁下端布置有空气囊支承圆盘及加强肋；在空气囊支承圆盘位置处的横梁挖有弧状操作空间；后轮罩骨架由三列矩形管材组焊而成，三列矩形管材与过道接触一端覆盖有加强钢板，前述结构共同构成一个拱形承载单元。 

所述横飞梁是在前部纵梁上先搭一根比后桥过道宽的横梁，再在其两端飞搭上二根横梁，形成 型飞梁，横飞梁总长度为车身内侧宽度。 

所述后悬部分由矩形管材组成，其包括与后桥第八横梁连接的左右第七纵梁，左右第七纵梁两侧分别连接有左右第九横梁和左右第十横梁，左右第七纵梁之间分别设有用槽钢制成的发动机加强梁和用弯曲无缝钢管制成的中间尾梁，左右第七纵梁与发动机加强梁、后桥的第八横梁连接构成后悬的第一个封闭方框，左右第七纵梁与中间尾梁、发动机加强梁连接构成后悬第二个封闭方框；右第九横梁与后桥第八横梁的间距，由电瓶箱尺寸确定；右第九横梁与右第十横梁的间距，由空滤器和空调压缩机总成的布置尺寸确定；左第九横梁与后桥第八横梁的间距，由柴油油箱尺寸确定；左第九横梁与左第十横梁的间距，由冷却水箱进风室的尺寸确定；左右第七纵梁的间距，由动力总成布置宽度确定。 

所述底架距地面高度共有三级，前悬至后桥第七横梁为一级，后悬部分为二级，后桥过桥部分为三级，每级高度差相同，即底架矩形管型钢的高度尺寸；为了与车身侧围骨架立柱严密贴紧焊接，所述底架不同高度的总宽及其斜角尺寸是按车身侧围骨架立柱的弧线确定的；所述底架的封闭方框、横纵梁接口处均加焊有与型钢等宽的角撑；为了不影响通道宽度，在通道内侧不加角撑。 

所述车身前围的左右侧立柱与车身左右侧围的第一立柱拼焊成前端组合立柱，前端组合立柱的下面与底架左右第一横梁对准连接，上面与顶盖连接，形成车身框架前端坚固的封闭力环；车身后围左右侧立柱与车身左右侧围后窗立柱拼焊成后端组合立柱，后端组合立柱下面通过后围的横梁与底架左右第十横梁连接，上面与顶盖连接，形成车身框架尾端坚固的封闭力环。 

所述车身左右侧围为上轻下重的承载能力分配，右侧围设有六扇侧窗，左侧围设有七扇侧窗；左右侧围以侧窗下贯通横梁分界，侧窗以上侧围厚度小于侧窗以下侧围厚度，形成所述侧窗以下承载比例加大的模式；左右侧围前后轮罩之间是主要承载体，高度方向侧窗下贯通横梁至左右侧围底部的横梁之间由型材分割成若干个封闭力环；前述若干封闭力环中间距 较大者的中间设有立柱和斜撑；左右侧围底部的横梁与所述底架的第四至第六横梁上平面对准连接构成水平封闭力环，左右侧围底部的横梁与所述底架的第四至第六横梁上平面对准连接构成水平封闭力环。 

所述右侧围的前后乘客门的前后立柱和上横梁由型钢制成，前后乘客门下踏步横梁由槽钢和角钢拼焊成组合梁，前乘客门前后立柱下端设有与下踏步横梁和底架右侧第一、第二横梁分别连接的前门连接型钢，后乘客门前后立柱下端设有与下踏步横梁底架第六、第七横梁分别连接的后门连接型钢；前后乘客门的前后立柱、上横梁、下踏步横梁、前后门型钢连接块以及底架的右侧第一、第二横梁、第六、第七横梁按序连接后共同构成前后乘客门坚固的立体封闭力环。 

左右侧围的车轮开口处不能封闭，通过轮罩骨架和侧围骨架特别加强；左右侧围在前后轮罩处设有相连接的加强横梁和斜撑构成承载单元，承载单元与底架上前后轮罩骨架相连接。 

左右侧围侧窗上横梁与顶盖贯通顶纵梁拼焊成组合纵梁；左右侧围侧窗立柱均为异型材制成，左右侧围下部车身下裙由异型材包边。 

所述地板架由型钢和角钢焊接构成。 

本发明的特点是用大型矩形管的底架取代小型矩形管构成的格栅式底架结构。同样具备全承载的全部技术优势。底架由三种规格的大型矩形管材组成，主要用160×60×6一种、150×60×6和160×100×6二种规格用量较小，材质为16mn低碳合金钢，结构特征是： 

(1)横梁贯通，无贯通纵梁，纵梁长度可在横梁之间任意布置，形成不同轴距系列。 

(2)全是直梁没有弯梁，底架高度由纵梁积木块式搭接调整，保证车桥动容量的同时，形成车辆不同地板高度系列。从低地板、二踏直至高地板。为保证低地板通道宽度，横梁可搭接成 

形的飞梁。 

(3)没有斜撑，因大型矩形管构成的底架方框，很难产生菱形变形，重要的方框可加角撑。以上使制作工艺十分简便，省工省料，经济合理。 

底架和车身前后围，左右侧围及顶盖构成一个整体承载框架，通过各个结点使整车框架前后上下左右连接，形成封闭的立体力环结构。车轮开口处不能封闭，须用轮罩骨架和侧围骨架特别加强，因此轮罩骨架是重要的承载部件。由于是车身整体均匀受力避免了单点承受外力，当车辆受到撞击时车厢变形最小，保护乘客安全。 

本发明的底架式全承载车身的强度和抗扭能力，通过CAE有限元分析和实践，可比非全承载式普通客车增大数倍，证明既轻又结实。通过CAE技术模拟车厢碰撞后的变形程度，本发明使大客车具有很强的抗碰撞、抗侧翻能力。 

本发明的底架式全承载车身成为大客车轻量化最有效手段，12米公交车试制结果证明；车身比国内某厂家的全铝车身还轻，整车自重达到了德国尼奥普兰的同类车型原厂水平，轻 量化水平远优于国内桁架式全承载。试制的12米公交车的容量、车厢站立面积、低重心、车厢内净高、前后轮过道宽度等指标达到了国内首创水平。 

采用本发明，企业原有车身生产工艺装备和流程可基本不变，做到了真正的整体车身磷化，漆后总装可采用德国奔驰大客车的轿车式流水生产方式，效率高，因此成本低。由于采用了模块式系列化设计，本发明可用于低地板、二踏和地铁式高地板三种不同地板高度和9至12米单机及18米铰接车等车长系列的公交车。地板架升高还可很方便地适用于带大型行李仓的公路客车或双层客车，制作成本将低于现有同类车型。 

本发明的有益效果是： 

(1)本发明大型矩形管底架的大客车全承载车身，具有高强度和高刚度，能保证安全。CAE有限元分析计算和实践均证明：弯曲应力最高发生处为后桥后第八横梁与侧围立柱连接处，应力值113MPa，16Mn低碳合金钢的屈服强度为280-350MPa，安全系数2.4-3.3。极限扭转工况(右前轮悬空时)，最高应力处后轮罩与窗下沿横梁连接处，最高应力值92MPa。紧急转弯工况，最高应力处后轮罩前部与两侧立柱连接处，最高应力值99MPa。通过CAE有限元对本发明全承载车身的动态分析，一阶扭转频率7.3HZ，一阶弯曲频率HZ，证明本发明车身低阶固有频率符合要求，能避免发生整体共振。 

(2)本发明12米二踏公交车试制样车的车身质量实测值为3798kg，(每米316.5kg)，豪华配置车辆整备质量实测值为10768kg，(每米897kg)，国内12米公交车整备质量均在12500kg左右，本发明优良的轻量化水平，为车辆节能环保创造了先决条件，比12米同类公交车100公里可少耗油3-4公升。 

(3)低重心。本发明12米二踏公交车的空车重心高度：1040毫米。有良好的行驶稳定性和舒适性。 

(4)大容量。本发明12米二踏公交车，有37+1座席，有9.9平方米站立面积，可站乘79人，车辆标准容量(包括司机)可达117人。 

(5)大空间。车厢内净高前部为：2350毫米，后部为2025毫米。 

(6)车厢良好通过性。乘客门宽度前门1100毫米，后门1400毫米，前轮间车厢通道宽度776毫米，后轮处为986毫米，车厢后部仅有一个高度200毫米的台阶。 

附图说明

图1为本发明全承载车身骨架示意图； 

图2为本发明全承载车身大型矩形管底架结构示意图； 

图3为本发明低入口车型后桥前横飞梁图； 

图4为本发明低地板车型后桥后横飞梁图； 

图5为本发明全承载车身大型矩形管底架侧视图； 

图6为本发明全承载车身骨架左侧图； 

图7为本发明全承载车身骨架右侧图； 

其中1.底架，2.左侧围，3.右侧围，4.前围，5.后围，6.顶盖，7.地板架，8.上部车身骨架，9.前悬，10.前桥和前轮罩，11.中段，12.后桥和后轮罩，13.后悬，14右侧第一横梁，15.右侧第二横梁，16.左侧第一横梁，17.左侧第二横梁，18.左侧第三横梁，19.拖车横梁，20左第一纵梁，21.右第一纵梁，22.左第二纵梁，23.右第二纵梁，24.小飞梁，25.槽形梁，26.托承垫板，27.前轮罩骨架，28.气囊支承横梁，29.钢板，30.扭力杆支座槽形横梁，31.第四横梁，32.第六横梁，33.第七横梁，34.第五横梁，35.左第三纵梁，36.右第三纵梁，37.左第四纵梁，38.右第四纵梁，39.左第五纵梁，40.右第五纵梁，41.A型架支撑梁，42.第八横梁，43.左第六纵梁，44.右第六纵梁，45.长方形钢板，46.空气囊支承圆盘，47.加强肋，48.后轮罩骨架，49.右第九横梁，50.右第十横梁，51.左第九横梁，52.左第十横梁，53.左第七纵梁，54.右第七横梁，55.发动机加强梁，56.中间尾梁，57.角撑，58.左侧立柱，59右侧立柱，60.左第一立柱，61.右第一立柱，62.左侧围后窗立柱，63.右侧围后窗立柱，64.后围左边立柱，65.后围右边立柱，66.横梁，67.司机窗，68.上贯通横梁，69.下贯通横梁，70.立柱，71.斜撑A，72.前乘客门后立柱，73.后乘客门前立柱，74.后乘客门后立柱，75.前乘客门前立柱，76.乘客门上横梁，77.乘客门下踏步横梁，78.加强横梁，79.斜撑B，80.左右侧围侧窗上横梁，81.顶盖贯通顶纵梁，82.侧窗立柱，83.车身下裙。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明12米二踏公交车样车实例做进一步的详述： 

如图1所示，底架1与上部车身骨架8连接，上部车身骨架8与顶盖6连接，底架1上设有地板架7；如图2所示，底架1由依次连接的五个设计单元(模块)组成：前悬9、前桥和前轮罩10、中段11、后桥和后轮罩12以及安装动力总成的后悬13组成。上部车身骨架8包括前后围4、5和左右侧围2、3(左右侧骨架)；底架1和车身前后围4、5、左右侧围2、3及顶盖6通过各个结点连接构成一个整体承载框架，形成若干个封闭的力环结构。 

图2所示：前悬9部分全部由150×60×6(高×宽×板厚单位mm，以下均相同，不再赘述)的矩形管材组成，右侧第一横梁14和右侧第二横梁15的间距由前悬乘客门的宽度确定。右侧第一横梁14在X方向(水平方向)的尺寸由下列原则确定，必须和车身前围后立柱与右侧围前门前立柱的组合立柱对准连接。左侧第一横梁16，左侧第二横梁17，左侧第三横梁18，由转向系统的布置决定。 

前悬9中间由拖车横梁19、左第一纵梁20，右第一纵梁21，和贯通的左侧第二横梁17连接组成封闭方框，其距地面高度(Z方向)即为车型底架高度(加上地板厚度20mm，即车型前悬地板高度)。 

前桥和轮罩10部分仍由150×60×6型钢组成，左第二纵梁22，右第二纵梁23，与前悬9左右第一纵梁20、21搭接成底架的纵向前飞梁，纵梁高度高出一个型钢高度，即150毫米。左右第二纵梁22、23之间的过道距地高度则与前悬9部分持平。左、右第二纵梁22、23与底架1中段11的第四横梁31以及前悬9处左侧第二横梁17连接构成前桥封闭方框。当装用空气弹簧时，左右第二纵梁22、23中间还需有一小段搭接小飞梁24，目的是给气囊支承座有足够动容量。为了尽量增加前轮处车厢过道宽度，搭接小飞梁24与气囊支承横梁的连接采用槽形梁25，目的是当车桥与车身产生角位移时，给前空气囊有足够的运动空间。左右第二纵梁22、23下端有四个钢板弹簧吊耳座的托承垫板26，托承垫板26中心有与吊耳座定位凸缘的配合孔，每个托承垫板26有四个固定螺栓孔。前轮罩骨架27由40×40×2矩形管材共三列组焊而成，中间是气囊支承横梁28，内侧由2毫米厚钢板29覆盖加强，构成一个拱形承载单元，其外侧与车身侧围联接，前后及过道内侧与底架1联接。车轮开口处是不能封闭的力环，用上述结构体系使全承载车身有足够的强度与刚度，用于承载每侧3.5吨的前气囊载荷。过道中间的扭力杆支座槽形横梁30也是底架承载部件。 

底架1中段11由160×60×6的矩形管材组成，底架第六横梁32与第七横梁33(后桥前横梁)的间距由中间乘客门宽度确定，第五横梁34是调节梁，其与第四、第六横梁32、33的间距，由车型的轴距与总长确定，用第五横梁34调节，本发明可适用不同轴距和车长在9米至12米，以及18米铰接客车的系列车型，底架1中段11纵梁长度由储气筒等底盘部件及车门踏步深度确定，调节十分简便，左右第三纵梁35、36、左右第四纵梁37、38和左右第五纵梁39、40(中客门)与相应横梁构成底架1中段11的另三个封闭方框，底架1中段11的距地高度与前部持平。 

底架1的后桥和后轮罩12部分，大部分由160×60×6的矩形管材组成，后桥前横梁第七横梁33(后桥前横梁)则由160×100×6矩形管材制成，如装用A型架式后空气弹簧悬挂，底架的A型架支撑梁41也由160×100×6矩形管材制成，第八横梁42(后桥后横梁)也由160×100×6矩形管材制成。为了给后桥足够的动容量，左右第六纵梁43、44(后桥过桥梁)必须抬高，形成底架后桥过桥的纵向飞梁。二踏的公交车只需纵向飞梁，如是低地板或低入口公交车，第七与第八横梁33、42也需制成飞横梁，见图3，图4，但纵向飞梁的搭接设计基本相同。二踏公交车的后桥过桥纵梁的搭接，根据后桥动容量的需要，纵梁上平面高度需提高320毫米，其搭接方法是：在左右第五纵梁39，40上平面横置贯通的第七横梁33(160×100×6)，再在其上面纵向布置左右第六纵梁43、44(过桥纵梁)(160×60×6)，因此其上平面将达到提高320毫米的要求，搭接处纵向加与纵梁等宽的大角撑，外面两侧再覆盖6毫米厚的长方形钢板45，将下面的左右第五纵梁39、40和左右第六纵梁43、44(过桥纵梁)牢固联接。 

底架1的后桥过桥通道处的底架高度只增加160毫米，使车厢后部台阶降低，后桥过桥处的通道宽度即左右第六纵梁43、44内侧宽度也较大，这些都提高了公交车的车厢通过性，装A型架后空气悬挂的二踏公交车底架的第八横梁42与左右第六纵梁43、44(过桥纵梁)布置成等高，与第七横梁33相差160毫米，因此后桥过桥处的车厢通道是有坡度的，第八横梁42是后空气囊的承载梁，其两端与车身左右侧围的立柱联接，按A型架两气囊宽度尺寸，在第八横梁42下端，布置有空气囊支承圆盘46及加强肋47，为了便于气囊进气管接头的安装拆卸，在空气囊支承圆盘46位置处的横梁42挖有弧状操作空间。第七第八横梁33、42与左右第六纵梁43、44(左右后桥过桥纵梁)构成了所述底架后桥处一个封闭方框。后轮罩骨架48没有气囊支承横梁，其他结构与前轮罩相同，但高度低。 

底架1安装动力总成的后悬13部分，由160×60×6矩形管材组成，右第九横梁49与后桥第八横梁42(即后气囊的承载梁)的间距，由电瓶箱尺寸确定，右第九横梁49与右第十横梁50(底架尾横梁)的间距，由空滤器和空调压缩机等总成的布置尺寸确定。左第九横梁51与第八横梁42的间距，由柴油油箱尺寸确定，左第九横梁51与左第十横梁52(尾梁)的间距，则由冷却水箱进风室的尺寸确定，左右第七纵梁53、54的间距，由动力总成布置宽度确定。 

底架1的后悬13部分，中间有两根可拆装的发动机加强梁55和中间尾梁56，发动机加强梁55用槽钢制成，中间尾横梁56用弯曲无缝钢管制成，目的是便于动力总成的总装和维修。左右第七纵梁53、54与发动机加强梁55构成后悬处第一个封闭方框，与中间尾梁56构成后悬第二个封闭方框。 

所述底架1距地面高度共有三级，见图5；前悬9至后桥第七横梁33为一级，后悬13部分为二级，后桥过桥部分为三级，每级高度差同为160毫米，即底架1主要矩形管型钢的高度尺寸。为了与车身侧围骨架立柱严密贴紧焊接，所述底架1不同高度的总宽及其斜角尺寸是严格按车身侧围骨架立柱的弧线确定的。 

底架1的封闭方框、横纵梁接口处一般均加焊有与型钢等宽的角撑57。为了不影响通道宽度，在通道内侧则不加角撑。 

底架1用于低入口车型时，第七横梁33需是横飞梁，如图3所示，在前部纵梁上先搭一根比后桥过道宽出200毫米的220×60×4.5的横梁，再在其两端飞搭上160×60×6的二根横梁，形成 

型飞梁，横飞梁总长度为车身内侧宽度。 

底架1用于低地板车型时，后桥前后的第七和第八横梁33、42均需制成横飞梁，如图4所示。 

一种大型矩形管底架的大客车全承载车身的上部车身骨架8，其中前后围4、5和顶盖6继承了中通新阳光车型的设计，本发明重点涉及车身左右侧围2、3和地板架7。 

一种大型矩形管底架的全承载车身，如前上述；底架1和车身前后围4、5，左右侧围2、3及顶盖7构成一个整体承载框架，通过各个结点使整车框架前后上下左右相连接，形成若干个封闭的力环结构。 

全承载车身如图6、7所示，本发明因采用大型前后风档玻璃和后置大型发动机检修门，所述全承载车身整体框架横断面的前后端的封闭力环必须加强。车身前围4左右侧立柱58、59为5尺寸为50×40×2型钢，左右侧围2、3左右第一立柱60、61尺寸为为50×30×1.5型钢，二者拼焊成总断面尺寸为50×70的组合立柱，组合立柱下面与底架1左右侧第一横梁16、14对准连接，上面与顶盖7连接，形成车身框架前端坚固的封闭力环。后端同理，尺寸为50×40×2的左右侧围后窗立柱62、63与尺寸为50×30×1.5的后围左右边立柱64、65拼焊成组合立柱，组合立柱下面通过后围尺寸为80×40×3的横梁66(图6所示)与底架左右第十横梁52、50(尾横梁，图2所示)连接，上面与顶盖7连接，形成车身框架尾端坚固的封闭力环。 

全承载车身整体框架左右侧面形成上轻下重的承载能力分配。本发明因采用了大型侧窗，车身右侧宽度从1174毫米至1328毫米，高1200毫米共六扇侧窗，车身左侧除司机窗67，还有宽度从1174毫米图至1451毫米，高1200毫米共七扇侧窗，车厢十分明亮。左右侧围2、3以侧窗下材质为KQJ50×70×2P的异型材上贯通横梁68分界，侧窗以上侧围厚度为40毫米，侧窗以下厚度为50毫米，形成所述框架侧窗以下承载比例加大的模式。侧围前后轮罩之间是主要承载体，高度方向侧窗上贯通横梁68至下面的尺寸为50×80×2下贯通横梁69之间，由尺寸为50×80×2型材分割成几个封闭力环。 

图7中下贯通横梁69与所述底架1(图2)中的第四至第七横梁大型矩形管横梁上平面对准连接，大间距的封闭力环中间则加尺寸为40×40×1.5立柱70和尺寸为40×30×1.5斜撑A71，侧围的尺寸为50×80×2下贯通横梁69与相应的底架1的第四至第七横梁构成水平封闭力环，形成所述框架的立体承载体系。 

框架右侧围的乘客门是最大间距的封闭力环，本发明采用前乘客门后立柱72、后乘客门前后立柱73、74尺寸为50×80×2型钢，前乘客门前立柱75为尺寸为50×70组合立柱，乘客门上横梁76为尺寸为50×80×2型钢，乘客门下踏步横梁77则由尺寸为100×50×8槽钢与尺寸为40×40×4角钢拼焊成坚固的组合梁，前乘客门再以尺寸为150×60×6型钢与底架右侧第一和第二横梁14、15连接，后乘客门则再以尺寸为160×60×6型钢与底架第六和第七横梁32、43连接，构成乘客门坚固的立体封闭力环。 

如前所述，车轮开口处不能封闭，须用轮罩骨架和侧围骨架特别加强。所述全承载车身整体框架，左右侧围骨架在前后轮罩处以尺寸为50×80×2加强横梁78和尺寸为50×40×2斜撑B79构成的承载单元与底架前后轮罩骨架27、48相连接。 

所述全承载车身整体框架，左右侧围侧窗上横梁80尺寸为40×20×1.5的型钢与顶盖贯通顶纵梁81尺寸为50×50×1.5的型钢拼焊成组合纵梁。侧窗立柱82均为上述KQJ50×70×2P异型材，侧围下部车身下裙83则由异型材包边。 

所述全承载车身整体框架还包括地板架总成，基本以40×40×1.5和30×30×1.5两种型钢，以及角钢等构成，虽不是主要承载部件，但对加强所述车身刚度有明显作用。 

本发明具有如下特点： 

1、底架和车身前后围，左右侧围及顶盖构成一个整体框架。 

2、通过各个结点使整车框架前后上下左右相连接，形成封闭的力环结构。 

3、车轮开口处不能形成封闭，需用轮罩骨架和侧围骨架特别加强，因此轮罩骨架是重要的承载部件。 

4、城市客车底架式全承载车身的强度和抗扭能力是普通客车的3-6倍，拥有良好的被动安全性，原因是车身整体均匀受力避免单点承受外力，受到撞击时车厢变形最小，保护乘客安全。 

Claims (9)

1.一种大型矩形管底架的大客车全承载车身，其包括底架，底架与上部车身骨架连接，上部车身骨架与顶盖连接，底架上设有地板架；其特征在于：所述底架由依次连接的前悬、前桥和前轮罩、中段、后桥和后轮罩以及后悬组成；所述上部车身骨架包括前后围和左右侧围；底架和车身前后围、左右侧围及顶盖通过各个结点连接构成一个整体承载框架，形成若干个封闭的力环结构；所述前悬部分全部由矩形管材组成，其右侧设有右侧第一横梁和右侧第二横梁，两横梁间距由前悬乘客门的宽度确定；右侧第一横梁在水平方向的尺寸和车身前围后立柱与右侧围前门前立柱的组合立柱对准连接；前悬左侧设有左侧第一横梁、左侧第二横梁和左侧第三横梁，三者之间的距离由转向系统的布置决定；所述前悬中间由拖车横梁、左第一纵梁、右第一纵梁和贯通的左侧第二横梁连接构成前悬封闭方框。

2.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述前桥和轮罩部分由型钢组成，其包括左、右第二纵梁，左、右第二纵梁前端搭接在前悬左、右第一纵梁末端上部，形成底架的纵向前飞梁；左、右第二纵梁之间的过道距地高度则与前悬部分持平；左、右第二纵梁与底架中段的第四横梁以及前悬处左侧第二横梁连接构成前桥封闭方框；当装用空气弹簧时，左、右第二纵梁中间设有一段搭接小飞梁，搭接小飞梁与气囊支承横梁的连接采用槽形梁；左、右第二纵梁下端设有四个钢板弹簧吊耳座的托承垫板，托承垫板中心设有与吊耳座定位凸缘的配合孔，每个托承垫板上设有四个固定螺栓孔；前轮罩骨架由三列矩形管材组焊而成，中间是气囊支承横梁，内侧由钢板覆盖加强，共同构成一个拱形承载单元；前轮罩骨架外侧与车身侧围联接，前后及过道内侧与底架联接；过道中间设有扭力杆支座槽形横梁。

3.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述中段由矩形管材组成，其中，底架中段依次设有第四、第五和第六横梁，底架第六横梁与后桥上第七横梁的间距由中间乘客门宽度确定；第五横梁是调节梁，其与第四、第六横梁的间距由车型的轴距与总长确定，并通过第五横梁调节；底架中段依次设有左右第三、第四和第五纵梁，左右第三纵梁与左右第四纵梁以及左右第四纵梁与左右第五纵梁之间分别设有第五和第六横梁；底架中段纵梁长度由储气筒及车门踏步深度确定；左右第三纵梁与第四、第五横梁连接构成中段的第一个封闭方框，左右第四纵梁与第五、第六横梁连接构成中段的第二个封闭方框，左右第五纵梁与第六、第七横梁连接构成中段的第三个封闭方框；底架前悬、前桥和轮罩以及中段的过道处于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述后桥和后轮罩部分由矩形管材组成，其包括由左右第六纵梁、第七横梁和第八横梁连接组成的一个封闭方框，左右第六纵梁上分别设有后轮罩骨架；底架中段的左右第五纵梁之间末端设有由矩形管材制成的A型架支撑梁；二踏的公交车只需纵向飞梁；如是低地板或低入口公交车，第七与第八横梁也需制成横飞梁；二踏公交车的后桥过桥纵梁的搭接，根据后桥动容量的需要，纵梁上平面高度需提高320毫米，其搭接方法是：在左右第五纵梁上平面横置贯通的第七横梁，再在其上面纵向布置左右第六纵梁，因此其上平面将达到提高320毫米的要求，搭接处纵向加与纵梁等宽的大角撑，外面两侧再覆盖6毫米厚的长方形钢板，将下面的左右第五纵梁和左右第六纵梁牢固联接；装A型架后空气悬挂的二踏公交车底架的第八横梁与左右第六纵梁布置成等高，与第七横梁相差160毫米，因此后桥过桥处的车厢通道是有坡度的；第八横梁是后空气囊的承载梁，其两端与车身左右侧围的立柱联接，按A型架两气囊宽度尺寸，在第八横梁下端布置有空气囊支承圆盘及加强肋；在空气囊支承圆盘位置处的横梁挖有弧状操作空间；后轮罩骨架由三列矩形管材组焊而成，三列矩形管材与过道接触一端覆盖有加强钢板，前述结构共同构成一个拱形承载单元；所述横飞梁是在前部纵梁上先搭一根比后桥过道宽的横梁，再在其两端飞搭上二根横梁，形成

型飞梁，横飞梁总长度为车身内侧宽度。

5.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述后悬部分由矩形管材组成，其包括与后桥第八横梁连接的左右第七纵梁，左右第七纵梁两侧分别连接有左右第九横梁和左右第十横梁，左右第七纵梁之间分别设有用槽钢制成的发动机加强梁和用弯曲无缝钢管制成的中间尾梁，左右第七纵梁与发动机加强梁、后桥的第八横梁连接构成后悬的第一个封闭方框，左右第七纵梁与中间尾梁、发动机加强梁连接构成后悬第二个封闭方框；右第九横梁与后桥第八横梁的间距，由电瓶箱尺寸确定；右第九横梁与右第十横梁的间距，由空滤器和空调压缩机总成的布置尺寸确定；左第九横梁与后桥第八横梁的间距，由柴油油箱尺寸确定；左第九横梁与左第十横梁的间距，由冷却水箱进风室的尺寸确定；左右第七纵梁的间距，由动力总成布置宽度确定。

6.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述底架距地面高度共有三级，前悬至后桥第七横梁为一级，后悬部分为二级，后桥过桥部分为三级，每级高度差相同，即底架矩形管型钢的高度尺寸；所述底架不同高度的总宽及其斜角尺寸是按车身侧围骨架立柱的弧线确定的；所述底架的封闭方框、横纵梁接口处均加焊有与型钢等宽的角撑。

7.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述车身前围的左右侧立柱与车身左右侧围的第一立柱拼焊成前端组合立柱，前端组合立柱的下面与底架左右第一横梁对准连接，上面与顶盖连接，形成车身框架前端坚固的封闭力环；车身后围左右侧立柱与车身左右侧围后窗立柱拼焊成后端组合立柱，后端组合立柱下面通过后围的横梁与底架左右第十横梁连接，上面与顶盖连接，形成车身框架尾端坚固的封闭力环。

8.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述车身左右侧围为上轻下重的承载能力分配，右侧围设有六扇侧窗，左侧围设有七扇侧窗；左右侧围以侧窗下贯通横梁分界，侧窗以上侧围厚度小于侧窗以下侧围厚度，形成所述侧窗以下承载比例加大的模式；左右侧围前后轮罩之间是主要承载体，高度方向侧窗下贯通横梁至左右侧围底部的横梁之间由型材分割成若干个封闭力环；前述若干封闭力环中间距较大者的中间设有立柱和斜撑；左右侧围底部的横梁与所述底架的第四至第六横梁上平面对准连接构成水平封闭力环。

9.根据权利要求1所述的大型矩形管底架的大客车全承载车身，其特征在于：所述右侧围的前后乘客门的前后立柱和上横梁由型钢制成，前后乘客门下踏步横梁由槽钢和角钢拼焊成组合梁，前乘客门前后立柱下端设有与下踏步横梁和底架右侧第一、第二横梁分别连接的前门连接型钢，后乘客门前后立柱下端设有与下踏步横梁底架第六、第七横梁分别连接的后门连接型钢；前后乘客门的前后立柱、上横梁、下踏步横梁、前后门连接型钢以及底架的右侧第一、第二横梁、第六、第七横梁按序连接后共同构成前后乘客门坚固的立体封闭力环；左右侧围在前后轮罩处设有相连接的加强横梁和斜撑构成承载单元，承载单元与底架上前后轮罩骨架相连接；左右侧围侧窗上横梁与顶盖贯通顶纵梁拼焊成组合纵梁；左右侧围侧窗立柱均为异型材制成，左右侧围下部车身下裙由异型材包边。

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