客車知識(shí)普及

1、最新歷史版本 :客車知識(shí)普及返回詞條· 編輯時(shí)間:04-18 15:12 歷史版本: 上一歷史版本· 內(nèi)容長(zhǎng)度:16273 圖片數(shù):12目錄數(shù):6· 修改原因:全文編輯目錄·  前言·  系列一：無(wú)車架的全承載車身·  系列二：空氣彈簧獨(dú)立懸掛·  系列三：三段式底架的客車底盤顯示全部前言回目錄16年的滄桑巨變，16年的風(fēng)雨里程，中國(guó)客車16年間已經(jīng)發(fā)生了深刻變化，為了呈現(xiàn)16年前中國(guó)客車的制造過(guò)程，本文講開展中國(guó)客車大漫談系列，讓客車界前輩追憶曾經(jīng)的歲月

2、，讓客車界新星記住前輩的歷程！系列一：無(wú)車架的全承載車身回目錄高端大客車的特征之一: 具有無(wú)車架的全承載車身 低端大客車是有車架的底盤從力學(xué)角度分析低端大客車有卡車的柔性車架,從扭轉(zhuǎn)剛性角度看,卡車上層車廂和下層車軸葉片彈簧懸掛都是剛性的,當(dāng)?shù)缆房油莶黄綍r(shí),中層的柔性車架的作用,除全部承載外還起到關(guān)鍵的緩沖層的作用.所以卡車是三層式結(jié)構(gòu),即上硬中軟下硬. 高端大客車的首要特征是沒有中間的軟層-柔性車架,剛性底架與剛性車身構(gòu)成一個(gè)剛性整體,承載車輛的全部負(fù)荷.是兩層式 。高端大客車無(wú)車架的承載式車身 相關(guān)鏈接： 應(yīng)用在客車上的全承載車身技術(shù)是高檔豪華客車制

3、造技術(shù)中的重要項(xiàng)目。該技術(shù)是德國(guó)凱斯鮑爾公司于上個(gè)世紀(jì)50年代首創(chuàng)，并通過(guò)嚴(yán)格的碰撞試驗(yàn)，性能優(yōu)越，使客車具有經(jīng)濟(jì)、安全和舒適等性能，尤其適應(yīng)高速長(zhǎng)距離客運(yùn)。全承載車身技術(shù)的應(yīng)用，引發(fā)了國(guó)內(nèi)客車制造業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)變革。車身結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ：全承載車身結(jié)構(gòu)的底架不是傳統(tǒng)的沖壓成型鉚接車架式結(jié)構(gòu)，而是由矩形管構(gòu)成的格柵式結(jié)構(gòu)。這種底架與前后圍、側(cè)圍、車頂五大片組成全承載車身。車身采用封閉環(huán)結(jié)構(gòu)，由于沒有車架，故可降低地板和整車高度。整個(gè)車身參與載荷，上下部結(jié)構(gòu)形成一整體，在承受載荷時(shí)，使整個(gè)車身殼體達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。在具有較大的抗扭剛性格柵式結(jié)構(gòu)的底架上，配置發(fā)動(dòng)機(jī)、前后橋等總成，可以保證各總成相對(duì)位置關(guān)

4、系正常工作。 其優(yōu)點(diǎn)是：車身重量降低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度提高；簡(jiǎn)化構(gòu)件的成型過(guò)程，提高材料利用率；整車重心低，高速穩(wěn)定性好；加工不需要大型沖壓設(shè)備，便于產(chǎn)品改型，容易實(shí)現(xiàn)多品種系列化生產(chǎn)。它最大的優(yōu)勢(shì)是被動(dòng)安全性好，按照歐洲的客車被動(dòng)安全測(cè)試，這種結(jié)構(gòu)能夠在汽車翻滾及相撞時(shí)，保證乘客的安全空間。 制造工藝要點(diǎn) 全承載車身與傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)不同，在制作工藝上有顯著區(qū)別?？蛙嚬緦?duì)車身設(shè)計(jì)已形成各自的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，但基本要求是一致的：1）根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力，選用不同規(guī)格、材質(zhì)的矩形管進(jìn)行組焊。2）底架基本上是有規(guī)則的截面梁、連接梁組成。3）車身結(jié)構(gòu)件主要是采用低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼

5、的冷拔或高頻焊接矩形管組成。4）前后圍、側(cè)圍、車頂五大片除尺寸有所不同，結(jié)構(gòu)基本上是相同的。因此，在制作工藝上可以實(shí)現(xiàn)單一車型和多種車型的批量生產(chǎn)。 制作工藝過(guò)程為：矩形管除油，矩形管下料，矩形管彎曲，小總成焊接；格柵式底架和前后圍、左右側(cè)圍、車頂焊接；車身總拼；車身補(bǔ)焊件，打磨、校正。裝焊必須在焊接工裝上進(jìn)行，這樣才能控制各部件的相對(duì)位置尺寸，并能有效控制焊接收縮、變形。需掌握的工藝如下。 下料要求及底架制作 矩形管下料前必須除去表面油脂，這樣能減少焊接氣孔等焊接缺陷，同時(shí)能減少焊接煙塵對(duì)作業(yè)場(chǎng)所的污染。油基清洗劑易燃，安全性較差，現(xiàn)在傾向于水基清洗劑。為提高效

6、率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，有的單位已采用超聲波振動(dòng)脫脂。除油后需要保持矩形管在一定時(shí)間內(nèi)不生銹。 矩形管下料，重點(diǎn)控制的是下料尺寸、角度。其下料的準(zhǔn)確程度關(guān)系到小總成乃至車身總成的尺寸準(zhǔn)確程度。下料設(shè)備一般采用帶式鋸床、盤式鋸床、弓式鋸床。 底架的截面梁、連接梁小總成焊接，必須使用焊接夾具來(lái)保證其控制尺寸，焊接后需對(duì)平面焊縫進(jìn)行打磨，以便部件總成能準(zhǔn)確放入下道工序的焊接工裝內(nèi)。在打磨后，采用火焰校正和錘擊的方法校正相關(guān)的尺寸和平面度。 底架總拼是在底架總拼夾具上進(jìn)行，將各截面梁、連接梁按順序放入工裝，進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整定位并夾緊。在工裝上先進(jìn)行上面和兩側(cè)面的焊接，吊到高架上再

7、進(jìn)行底部焊接。 前后圍、側(cè)圍、車頂五大片制作 前后圍彎管的圓弧半徑一般屬漸變值不是確定值，彎曲一般采用液壓仿形彎管機(jī)及數(shù)控彎管機(jī)。車頂、側(cè)圍彎管的圓弧半徑是確定值。彎曲工序一般使用沖壓模具進(jìn)行，有公司使用輥彎?rùn)C(jī)對(duì)矩形管進(jìn)行輥彎。進(jìn)行小批量生產(chǎn)的公司可使用液壓校正機(jī)進(jìn)行手工控制壓形。彎曲成型的矩形管，需用液壓校正機(jī)進(jìn)行校正，并使用卡板進(jìn)行檢驗(yàn)。上述工序完成后，可以在夾具上進(jìn)行各大總成的焊接，焊后進(jìn)行打磨、校正。 車身總拼裝焊及焊接工藝裝備 全承載車身焊接必須在工裝上進(jìn)行，才能控制各部件的相對(duì)位置尺寸，有效控制焊接收縮，提高工作效率。工裝一般由夾具體、定位單

8、元、夾緊單元組成。夾具體可以采用鑄件，也可以采用型材焊接。由于全承載車身大部分是冷拔或高頻焊接矩形管組成，矩形管的截面尺寸公差不大，定位單元大部分可采用U形或L形矩形管定位塊，前后懸架部分可采用孔導(dǎo)向定位。夾緊裝置一般采用手動(dòng)方式、氣動(dòng)方式和液壓方式。手動(dòng)夾緊的夾緊力不大，工作效率低，一般焊接小總成時(shí)采用；氣動(dòng)夾緊的夾緊力大，速度快，但是力度不穩(wěn)定，在進(jìn)行尺寸位置調(diào)整時(shí)容易松動(dòng)；液壓夾緊的夾緊力大且穩(wěn)定，是大型拼焊工裝常采用的，不足之處是易泄漏，造成污染。很多專業(yè)廠家制作了不同類型、不同規(guī)格的夾緊元件，供客車公司或夾具生產(chǎn)廠家選用。底架總拼夾具一般為分塊可置換式結(jié)構(gòu)，作適當(dāng)?shù)闹脫Q和調(diào)整，就可以

9、進(jìn)行不同軸距、不同懸架底架的生產(chǎn)。 車身總拼焊接工序，批量生產(chǎn)的公司是在工裝夾具上進(jìn)行。大多數(shù)公司使用的是平移式總拼夾具，其五大片在其他夾具上焊接，總拼夾具只進(jìn)行幾大總成的對(duì)接。制造高檔客車車身的公司使用液壓翻轉(zhuǎn)舉升式總拼工裝，前后圍、側(cè)圍在翻轉(zhuǎn)臺(tái)上焊接，之后直接進(jìn)行翻轉(zhuǎn)舉升，向前推進(jìn)合攏。其優(yōu)點(diǎn)是定位準(zhǔn)確，減少二次定位誤差，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，兩道工序在一個(gè)工位生產(chǎn)，工裝占用時(shí)間長(zhǎng)，只適合中小批量生產(chǎn)。焊好的車身需要進(jìn)行補(bǔ)件、打磨，并校正玻璃框和側(cè)圍。 焊接設(shè)備通常采用CO2氣體保護(hù)焊，有高檔客車公司采用氬氣和CO2混合氣體保護(hù)焊，其焊接的熔滴過(guò)渡形式是呈氬弧狀的噴射過(guò)渡，電

10、弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小，焊縫沖擊韌性好，表面平整、美觀。 車身蒙皮焊接加工 全承載車身的蒙皮一般采用鍍鋅板材，加工方法基本采用機(jī)械漲拉焊接工藝，部分客車公司采用預(yù)應(yīng)力漲拉粘接工藝，使外蒙皮更加平整。有公司采用車身側(cè)蒙皮液壓漲拉和自動(dòng)雙面雙點(diǎn)焊接工藝及設(shè)備。采用大頂蒙皮自動(dòng)滾焊和大頂蒙皮與骨架自動(dòng)點(diǎn)焊設(shè)備。為了有利于加工及產(chǎn)品換型，車身的前后圍采用玻璃鋼材質(zhì)制作已成一種趨勢(shì)。 車身骨架及內(nèi)腔的防蝕涂裝 全承載車身骨架采用矩形管組焊，由于管壁薄，需要對(duì)矩形管進(jìn)行內(nèi)外防蝕涂裝。防蝕涂層優(yōu)劣直接影響到骨架的強(qiáng)度和使用壽命，因此，要以有效的涂裝工藝來(lái)滿足產(chǎn)品性能的要求

11、。全承載車身可以實(shí)現(xiàn)車身總成整體脫脂磷化噴淋或浸漬前處理。車身整體噴涂?jī)?yōu)良的底、面漆涂料作為外部防蝕涂層。車身骨架上主要部位的矩形管內(nèi)腔用高壓噴涂機(jī)注涂一定量的防護(hù)蠟來(lái)防蝕。車身底部下表面（除部分機(jī)械外）則噴涂一種常溫固化且耐蝕性優(yōu)良的涂料。車身內(nèi)外蒙皮焊接后，焊接縫都需壓涂密封膠，保護(hù)焊縫和鋼板端面，使車身有良好的氣密性、水密性和耐蝕性。 全承載車身結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 全承載式車身制造技術(shù)促使了中國(guó)客車制造方式的改變，即由以底盤制造為中心轉(zhuǎn)到以整車制造為中心，實(shí)現(xiàn)選購(gòu)國(guó)內(nèi)外總成件匹配客車。國(guó)內(nèi)主要客車公司已實(shí)施采用全承載式車身制造技術(shù)的生產(chǎn)方式，如安凱系列客車SETRA、AN

12、KAI 、中通博發(fā)、伊利薩爾IRIZAR、廣州五十鈴ISUZU、宇通MAN等。 三段式骨架結(jié)構(gòu)底架,車身蒙皮橫段面封閉, 鋼板預(yù)應(yīng)力漲拉后與骨架焊接或粘接，并從設(shè)計(jì)工藝上嚴(yán)格保證車身骨架不會(huì)變形。利用高檔客車全承載車身技術(shù)研發(fā)的新一代產(chǎn)品，相繼應(yīng)用于中型營(yíng)運(yùn)客車和旅游客車，并進(jìn)入商業(yè)化階段。安凱集團(tuán)也將全承載車身技術(shù)首次應(yīng)用到國(guó)內(nèi)城市公交客車上。 系列二：空氣彈簧獨(dú)立懸掛回目錄高端大客車的第一特征是具有無(wú)車架的全承載車身,是二層式的,硬的上層必須配制軟的下層,因此高端大客車的特征之二就是具有空氣彈簧獨(dú)立懸掛. 高端大客車的懸掛前橋獨(dú)立懸掛后橋A型架懸掛 

13、舉個(gè)淺顯的例子:如果把卡車比作玩具狗,碰到一邊路面高時(shí),只能整個(gè)身體側(cè)向另一邊,而裝有獨(dú)立懸掛的高端大客車卻是一條活狗,那條腿(車輪)地面不平就動(dòng)那條腿,身體總是平的不傾斜,所以高端大客車有優(yōu)良的乘坐舒適性. 全承載車身二層式示意圖 全承載車身二層式示意圖 前獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)前獨(dú)立懸掛結(jié)構(gòu)高端雙層大客車的前獨(dú)立懸掛轎車和大客車同為乘用車,高端大客車與轎車同樣具有全承載剛性車身,所不同的是轎車車身全部是薄板沖壓件組焊而成,而高端大客車的車身是由型材骨架和蒙皮構(gòu)成.二者都裝有獨(dú)立懸掛,都屬二層式結(jié)構(gòu).所不同的是轎車負(fù)重小,一般都用螺旋彈簧作彈性元件,而大客車負(fù)重大,必須采

14、用承載能力強(qiáng)的空氣囊做彈性元件。綜合以上兩大特征可以得出以下結(jié)論:結(jié)構(gòu)上愈接近轎車的大客車愈高端,反之亦然. 系列三：三段式底架的客車底盤回目錄大客車所需的發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤總成件分兩類:通用類;即與總重相當(dāng)?shù)妮d重卡車通用.如柴油機(jī),變速箱,前后橋,轉(zhuǎn)向機(jī),電器,控制閥類等等.專用類:高端大客車專用的底盤總成.如獨(dú)立懸掛.世界上絕大多數(shù)大客車制造廠的發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤總成件都是外購(gòu)的,大概只有德國(guó)的奔弛可以 大部分自己配套,奔馳和凱斯飽爾合并成為EVOBus公司后更是如此. 世界上重型汽車廠都生產(chǎn)客車底盤,一般將柴油機(jī)改為后置,保留前后兩段卡車車架,具有總成及其配套件通用性強(qiáng)的突出優(yōu)勢(shì)

15、,中間部分則由客車廠根據(jù)不同軸距用矩形管材制成行李艙,形成客車系列. 這就是采用最多的三段式底架的大客車底盤.如下圖所示.占多數(shù)的客車底盤是三段式底架(中間黃斜條部分由客車廠打造行李艙) 三段式底架的客車專用底盤 三段式底架的客車專用底盤顯而易見這類客車底盤只適用于帶大行李艙的旅游大客車,不可能制成低地板的公共汽車尤其是雙層公共汽車.因此發(fā)達(dá)國(guó)家的低地板公共汽車歷來(lái)屬于高端大客車范疇,價(jià)格十分昂貴.1986年德國(guó)一輛NEOPLAN SD/2型雙層公共汽車的離岸價(jià)格即達(dá)240萬(wàn)馬克. 系列四：三段式底架客車底盤的懸掛回目錄三段式底架經(jīng)過(guò)客車廠加工與桁架式行

16、李艙焊接成整體后,即成為一個(gè)剛性底架,失去了原來(lái)卡車大梁的柔性,與上部車身形成剛性體,其下部懸掛系統(tǒng)必須具有柔性,因此這類大客車高端一點(diǎn)的,都采用通用的前后橋但用的是空氣彈簧懸掛.可以稱作半獨(dú)立懸掛,不但有良好的舒適性,對(duì)保證車身輕薄又堅(jiān)固十分關(guān)鍵。 圖1大多數(shù)客車為了降低售價(jià)裝用葉片鋼板彈簧懸掛,本人的設(shè)計(jì)理念認(rèn)為現(xiàn)代用橡膠套取代原來(lái)金屬鋼板彈簧銷套有很好作用,我一般還在葉片鋼板彈簧座與底架連接處加裝了橡膠墊,實(shí)踐證明十分有效。系列五：高端大客車的車身設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)回目錄國(guó)內(nèi)目前大客車產(chǎn)業(yè)雖然急劇發(fā)展,我認(rèn)為是底盤結(jié)構(gòu)雷同,車身結(jié)構(gòu)互相抄襲,大家都把力氣全化在外表造型上以吸引客戶的

17、眼球,為了企業(yè)生存這也實(shí)屬無(wú)奈?？墒且呀?jīng)站住腳跟的大型集團(tuán),為了持續(xù)發(fā)展必須具有長(zhǎng)遠(yuǎn)目光,要在基礎(chǔ)工作上舍得下本錢! 目前國(guó)內(nèi)的大客車按前所講的特征,高端產(chǎn)品的比例不大。但其設(shè)計(jì)制造集中體現(xiàn)了大客車的諸多技術(shù)難點(diǎn),是大客車的發(fā)展方向,有眼光的企業(yè)家應(yīng)看到這一點(diǎn)。為此本人僅就高端大客車的車身設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)化點(diǎn)文筆略談一二:現(xiàn)代高端大客車的車身結(jié)構(gòu)必須采用全承載式。歸納成八個(gè)字:"輕,薄,標(biāo)準(zhǔn)化,系列化" 一 輕 德國(guó)豪華旅游大客車每米自重950KG,NEOPLAN SD/2型雙層公共汽車每米自重1019KG。(1991年我們?cè)囍频碾p層公共汽車是1

18、025KG)。我手邊的數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)不少大客車的自重比世界先進(jìn)水平約重三分之一。 雙層大客車車身輕量化的要求最嚴(yán)格,以下就以雙層車的數(shù)據(jù)作出分析。 德國(guó)NEOPLAN SD/2型雙層公共汽車,車長(zhǎng)11。2米,自重11400KG,有效載重7600KG,載重與自重比為:0。67。 其新的IAA型自重已降至9720KG,每米自重僅884KG。國(guó)內(nèi)單層大客車先進(jìn)的才能達(dá)到660KG。希望各位老總也能研究一下你們公司產(chǎn)品的這些數(shù)據(jù)。 二 薄 德國(guó)與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)相同,大客車限高4米,雙層公共汽車上層內(nèi)高要求達(dá)到1670mm,下層要求達(dá)到1880mm,留給車頂,

19、中層和車門踏步高度三者的總數(shù)只有450mm,扣除車門距地間隙要保證在280-300mm之間,車頂,中層和下層底架總厚度值僅允許在150-170mm之間,這就必須要求在保證強(qiáng)度的前提下,做到一個(gè)薄字,這就叫高端,就是資源節(jié)約型! 由現(xiàn)代雙層公共汽車的車身結(jié)構(gòu)斷面模型可見,以下層車廂中間走道為例;其下層由三部分組成,30x40x2mm的矩型管材的底架,上面鋪焊一層1mm厚的鋼板,上面再鋪一層"七合板"(作地板)再上面就是地板革和化纖地毯,總厚度在50mm以下。三 標(biāo)準(zhǔn)化系列化現(xiàn)代高端大客車的車身骨架,僅用少數(shù)幾種規(guī)格的矩型管材構(gòu)成.一般有30x40,40x40,車門框柱為60x40.厚度一般為2-3mm.車身配件標(biāo)準(zhǔn)化.而且不同型號(hào)的車身骨架的基本結(jié)構(gòu)不變,形成系列化.由于整個(gè)設(shè)計(jì)沒有采用大截面的異形盒和板彎件,就不必選用大型的鋼板沖,裁和成型設(shè)備,以及專用的制作模具.設(shè)備投資少降低了生產(chǎn)成本.這方面與轎車生產(chǎn)很不相同.四 力學(xué)特點(diǎn)探討一輛現(xiàn)代雙層公共汽車總重近20噸,能采用如此輕與薄的車身結(jié)構(gòu),其訣竅在那里?試分析如下:1 這種大客車車身屬真正的全承載結(jié)構(gòu).整個(gè)車身是以薄管型材配件組成的格刪式整體桁架結(jié)構(gòu).表面鋼板蒙皮也參與承載,是一個(gè)封閉的薄形殼體.設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)除強(qiáng)度外特別注意整體的剛性.從而使車身整體雖然輕卻有很強(qiáng)的