CN202144275U - 轻量化客车车身 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种轻量化客车车身，包括由前围骨架、顶盖骨架、后围骨架、侧围骨架和底架相互焊接围成的封闭车身，所述底架包括依次由上至下设置的上地板骨架、下地板骨架、底架纵向贯通梁，所述底架纵向贯通梁沿客车前后方向贯通设置，所述上地板骨架、下地板骨架之间设有均倾斜布置的横向地板斜撑和纵向地板斜撑、竖直布置的地板竖撑，所述横向地板斜撑、纵向地板斜撑和地板竖撑围成伞骨状支撑结构，所述上地板骨架和下地板骨架均与侧围骨架焊接，所述侧围骨架与底架纵向贯通梁之间设有多个用于分散传递载荷的牛腿。该轻量化客车车身能保证强度刚度的同时最大化的降低总重，节能降本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种客车车身，尤其是半承载式轻量化设计的车身总成。
背景技术
客车车身按其承载类型主要划分为以下三种：非承载式、全承载式和半承载式，车身骨架通常包括有前围总成、后围总成、侧围总成、顶盖总成和底架总成等。非承载式车身具有单独的车架，用于承受弯曲、扭转等主要载荷；车身直接连接安装在车架上，主要起到建立乘员空间的作用，部分承受顶压和侧向负荷，以及制动、加速、转向等惯性负荷。这种形式的车架、车身强度刚度大，但总重大、地板高，舒适性差。全承载式车身没有车架结构，全部以车身骨架为载荷的承载系统，横、纵、竖、斜各向矩形管梁加上蒙皮结构刚性连接形成空间系统，均匀分散载荷。这种车身优点是设计自由，最大限度控制车身自重基础上，可充分利用空间形成低地板结构，并能和各类悬挂系统匹配。其缺点是设计难度大，局部设计不合理会导致整个车身强度恶化。半承载式车身结构结合上两种车身的结构特点，既保留贯通式主梁，用于承担主要载荷，车身骨架的桁架结构也能均匀分散大部分载荷。这种车身强度高、负荷大，也能在一定程度上降低车重。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种半承载式轻量化的客车车身，采用半承载式车身形式，使得车内负载均匀分散到车身骨架上，实现保证强度刚度的同时最大化的降低总重，节能降本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的轻量化客车车身，包括由前围骨架、顶盖骨架、后围骨架、侧围骨架和底架相互焊接围成的封闭车身，所述底架包括依次由上至下设置的上地板骨架、下地板骨架、底架纵向贯通梁，所述底架纵向贯通梁沿客车前后方向贯通设置，所述上地板骨架、下地板骨架之间设有均倾斜布置的横向地板斜撑和纵向地板斜撑、竖直布置的地板竖撑，所述横向地板斜撑、纵向地板斜撑和地板竖撑围成伞骨状支撑结构，所述上地板骨架和下地板骨架均与侧围骨架焊接，所述侧围骨架与底架纵向贯通梁之间设有多个用于分散传递载荷的牛腿。
优选地，所述侧围骨架包括多个分散的侧围竖梁，所述上地板骨架焊接在侧围竖梁内侧。
优选地，所述侧围骨架包括多个分散的侧围竖梁，还包括一梯形侧围撑块，所述梯形侧围撑块的腰边焊接在侧围竖梁内侧，所述梯形侧围撑块的长底边焊接在下地板骨架上。
进一步地，所述车身侧围的腰部还设有腰部支梁，所述腰部支梁包括腰部竖梁、腰部斜梁，所述腰部竖梁和腰部斜梁的上端分散焊接在一侧窗下横梁上，一侧窗竖梁的下端焊接在所述侧窗下横梁上，所述腰部竖梁、腰部斜梁的下端分别支撑在三个牛腿的上部。
优选地，所述牛腿为三角桁架结构，所述三角桁架包括水平架和斜架，所述水平架支撑在下地板骨架下方，所述斜架支撑在下地板骨架和底架纵向贯通梁之间。
优选地，所述地板竖撑竖直支撑在上地板骨架和下地板骨架之间，所述横向地板斜撑的上端靠近侧围骨架和上地板骨架的焊接处，所述横向地板斜撑的下端靠近下地板骨架和地板竖撑的焊接处，所述纵向地板斜撑位于底架纵向贯通梁的正上方，所述纵向地板斜撑的上端靠近上地板骨架和地板竖撑的焊接处，所述纵向地板斜撑的下端支撑在下地板骨架上。
本实用新型的轻量化的客车车身，将车身负载和地面冲击有效地分散传到空间桁架结构中，既能保障车身承载来至垂直、正向、侧向各方面的负荷，充分满足国内使用环境对客车车身的要求，又能综合有效的控制车身总重，降低生产和使用成本。
附图说明
图1是本实用新型轻量化客车车身的车身骨架纵断面结构图。
图2是本实用新型轻量化客车车身的车身骨架横断面结构图。
图3是图2中上地板骨架和下地板骨架之间、以及和侧围骨架焊接固定的结构示意图。
图4是图1中上地板骨架和下地板骨架的结构示意图。
图5是本实用新型侧围负载典型传递路线图。
图中：1.前围骨架，2.顶盖骨架，3.后围骨架，4.侧围骨架，5.底架纵向贯通梁，6、11.腰部斜梁，7、22、24.侧围竖梁，8、23、25牛腿，9.腰部竖梁，10.侧窗竖梁，12.边裙横梁，13.桥接撑梁，14.车架后梁，15.上地板骨架，16.下地板骨架，17.横向地板斜撑，18.梯形侧围撑块，19.斜架，20.中间横梁，21.侧窗下横梁，26.纵向地板斜撑，27.地板竖撑。
具体实施方式
如图1、图3和图4所示，本实用新型一种轻量化客车车身，包括由前围骨架1、顶盖骨架2、后围骨架3、侧围骨架4和底架相互焊接围成的封闭车身，底架包括依次由上至下设置的上地板骨架15、下地板骨架16、底架纵向贯通梁5，底架纵向贯通梁5沿客车前后方向贯通设置，上地板骨架15、下地板骨架16之间设有均倾斜布置的横向地板斜撑17和纵向地板斜撑26、竖直布置的地板竖撑27，地板竖撑27竖直支撑在上地板骨架15和下地板骨架16之间，横向地板斜撑17从侧围骨架4向地板竖撑27处倾斜，具体为横向地板斜撑17的上端靠近侧围骨架和上地板骨架15的焊接处，横向地板斜撑17的下端靠近下地板骨架16和地板竖撑27的焊接处，纵向地板斜撑26从地板竖撑27处向车身前后两侧倾斜，具体为纵向地板斜撑26位于底架纵向贯通梁5的正上方，纵向地板斜撑26的上端靠近上地板骨架15和地板竖撑27的焊接处，纵向地板斜撑26的下端支撑在下地板骨架16上，于是横向地板斜撑17、纵向地板斜撑26和地板竖撑27围成一个伞骨状支撑结构，可均匀分散载荷，上地板骨架15和下地板骨架16均与侧围骨架4焊接，侧围骨架4与底架纵向贯通梁5之间设有多个用于分散传递载荷的牛腿8，23，25。
如图2和图5所示，侧围骨架4包括多个分散的侧围竖梁7，22，24，上地板骨架15焊接在侧围竖梁7，22，24内侧。
如5所示，侧围骨架4包括多个分散的侧围竖梁7，22，24，还包括一梯形侧围撑块18，梯形侧围撑块18的腰边焊接在侧围竖梁7，22，24内侧，梯形侧围撑块18的长底边焊接在下地板骨架16上，梯形侧围撑块18同时起到调节横向水平公差的作用。
如图5所示，车身侧围的腰部还设有腰部支梁，腰部支梁包括腰部竖梁9、腰部斜梁6，11，腰部竖梁9和腰部斜梁6，11的上端分散焊接在一侧窗下横梁21上，侧窗竖梁10的下端焊接在侧窗下横梁21上，腰部竖梁9、腰部斜梁6，11的下端分别支撑在三个牛腿8，23，25的上部。侧围腰部支梁主要承受载荷，侧围腰部支梁的下端分散开布置到最近的三个牛腿8，23，25上部。这样的结构将主要负载分散传递到主要的承力构件上，防止薄弱环节受力过度。
如图3所示，牛腿8，23，25为三角桁架结构，三角桁架包括水平架和斜架19，水平架支撑在下地板骨架16下方，斜架19支撑在下地板骨架16和底架纵向贯通梁5之间，水平架承接下地板骨架16向下的负荷，斜架19将来自于车身侧围的负荷传递到底架纵向贯通梁5上，以达到均匀分散车身重力和地面冲击的目的。
如图1所示，其中侧围骨架4为封闭桁架结构，侧围骨架的下部还设有边裙横梁12，进一步将部分载荷传递到地面上，底架纵向贯通梁5的后端通过桥接撑梁13和车架后梁14连接，车架后梁14焊接在后围骨架3内侧，下地板骨架16下方还设有中间横梁20。
本发明的有益效果是：本实用新型采用半承载的客车车身设计方案，前围、后围、顶盖、侧围和底架相互固定成封闭的车身，车身竖直方向通过侧围腰部支梁，将载荷分散到牛腿，再加载到底架纵向贯通梁上；同时两层地板骨架结构，通过地板间的竖撑和斜撑将车内负载均匀分散到底架上。这样的结构设计形成对整车负荷的有效分解和传递，使得底架和车身骨架都有效参与负荷承载，一方面大大加强了车身的整体负载能力，同时又最大限度的降低了车身自重，实现轻量化、高强度的技术目标。
本实用新型提供了一种轻量化的客车车身，设计包括前围总成、后围总成、两侧侧围总成、顶盖总成和底架总成等。车身设计为模块化整体封闭框架结构，其中独立的模块由横、纵、斜向的矩形管形成局部承力结构，模块间的组合设计采用拼焊和优化结构的过渡支撑，形成高效的整车载荷传递分解路线，达到使整车受力分布均匀，车身自重最大程度降低的技术目标。本实用新型结合了承载式车身和非承载式车身的特点，具有承载强度高、车身可靠性高、整车重量轻的优点。
Claims (6)
1.一种轻量化客车车身，包括由前围骨架(1)、顶盖骨架(2)、后围骨架(3)、侧围骨架(4)和底架相互焊接围成的封闭车身，其特征是：所述底架包括依次由上至下设置的上地板骨架(15)、下地板骨架(16)、底架纵向贯通梁(5)，所述底架纵向贯通梁(5)沿客车前后方向贯通设置，所述上地板骨架(15)、下地板骨架(16)之间设有均倾斜布置的横向地板斜撑(17)和纵向地板斜撑(26)、竖直布置的地板竖撑(27)，所述横向地板斜撑(17)、纵向地板斜撑(26)和地板竖撑(27)围成伞骨状支撑结构，所述上地板骨架(15)和下地板骨架(16)均与侧围骨架(4)焊接，所述侧围骨架(4)与底架纵向贯通梁(5)之间设有多个用于分散传递载荷的牛腿(8，23，25)。
2.根据权利要求1所述的轻量化客车车身，其特征是：所述侧围骨架(4)包括多个分散的侧围竖梁(7，22，24)，所述上地板骨架(15)焊接在侧围竖梁(7，22，24)内侧。
3.根据权利要求1所述的轻量化客车车身，其特征是：所述侧围骨架(4)包括多个分散的侧围竖梁(7，22，24)，还包括一梯形侧围撑块(18)，所述梯形侧围撑块(18)的腰边焊接在侧围竖梁(7，22，24)内侧，所述梯形侧围撑块(18)的长底边焊接在下地板骨架(16)上。
4.根据权利要求2或3所述的轻量化客车车身，其特征是：所述车身侧围的腰部还设有腰部支梁，所述腰部支梁包括腰部竖梁(9)、腰部斜梁(6，11)，所述腰部竖梁(9)和腰部斜梁(6，11)的上端分散焊接在一侧窗下横梁(21)上，一侧窗竖梁(10)的下端焊接在所述侧窗下横梁(21)上，所述腰部竖梁(9)、腰部斜梁(6，11)的下端分别支撑在三个牛腿(8，23，25)的上部。
5.根据权利要求1所述的轻量化客车车身，其特征是：所述牛腿(8，23，25)为三角桁架结构，所述三角桁架包括水平架和斜架(19)，所述水平架支撑在下地板骨架(16)下方，所述斜架(19)支撑在下地板骨架(16)和底架纵向贯通梁(5)之间。
6.根据权利要求1所述的轻量化客车车身，其特征是：所述地板竖撑(27)竖直支撑在上地板骨架(15)和下地板骨架(16)之间，所述横向地板斜撑(17)的上端靠近侧围骨架(4)和上地板骨架(15)的焊接处，所述横向地板斜撑(17)的下端靠近下地板骨架(16)和地板竖撑(27)的焊接处，所述纵向地板斜撑(26)位于底架纵向贯通梁(5)的正上方，所述纵向地板斜撑(26)的上端靠近上地板骨架(15)和地板竖撑(27)的焊接处，所述纵向地板斜撑(26)的下端支撑在下地板骨架(16)上。
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