專利名稱：一種新能源公交客車全承載式車身結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種公交客車全承載式車身結構，尤其涉及一種新能源公交客車全承載式車身結構，具體適用于為動力電池或壓縮天然氣罐等儲能設備布置在頂部的公交客車提供一種具有多層封閉受力環(huán)結構、動力電池組安裝立體加強、整體質量較輕的全承載式車身結構。
背景技術：
目前，客車車身一般由前圍總成、后圍總成、左右側圍總成、頂蓋總成和底架總成等六大片總成經組焊而成。根據客車車身承受載荷程度的不同，可把客車車身分為非承載、半承載、全承載式三種類型。非承載式車身結構有剛性車架，車身與車架通過彈簧或橡膠柔性連接，車架是承受彎曲和扭轉載荷的主要承載體。這種非承載式車身結構比較笨重，不僅質量大、汽車重心 高，而且高速行駛穩(wěn)定性差。半承載式車身結構是一種介于非承載式車身結構與全承載式車身結構之間的結構形式，它擁有獨立完整的車架，且車架與車身剛性連接。這種車身可以承受部分載荷。全承載式車身結構沒有車架，車身作為承受載荷的承載系統，這種結構的車身采用封閉環(huán)結構，整個車身參與載荷，各個總成構成一個整體車身，在承受載荷時整個車身殼體能達到穩(wěn)定平衡狀態(tài)，從而提高客車的被動安全性。但現有的全承載式車身結構大都僅在底架總成部分進行優(yōu)化設計，而其余總成的結構設計則仍與非承載式車身結構的設計相同，因而不能完全體現出全承載技術的特性，仍存在局部結構承載能力弱的技術問題。中國專利授權公告號為CN201432723Y，授權公告日為2010年3月31日的實用新型專利公開了一種復合式全承載客車車身，該復合式全承載客車車身包括有前圍總成、兩側圍總成、后圍總成、頂蓋總成和底架總成，各結構面總成中的主干梁相互對應固定組裝，構成了全封閉結構環(huán)，各封閉環(huán)之間由整體貫通式縱梁和斜支撐梁連接固定，形成了整車載荷都能有效的傳遞和分解的框架結構，使其每一個主體構件均承受外力，達到車身整體受力均勻的技術目的。雖然該實用新型能夠部分體現出全承載技術的特性，從而均勻化車身的整體受力，且能降低整車自重，但其仍舊具有以下缺陷首先，該實用新型中的動力能源，如動力電池或壓縮天然氣罐等儲能設備都布置在車身的內部，不僅會占用較大的車內空間，從而壓縮公交客車車內乘員空間，且由于儲能設備在車內設置，必須在車內配套有儲能設備的安裝結構，該安裝結構會破壞整體車身結構已具有的封閉受力環(huán)，從而弱化局部結構的承載能力，進而降低車身結構整體承載的均勻性。其次，該實用新型中的整個車身結構雖然形成了一個整體上的封閉受力環(huán)，能夠體現全承載技術的特性，但組成整個車身結構的各個總成自身的封閉性卻不強，難以形成較好的封閉受力環(huán)，如前圍總成中前圍頂橫梁、前風窗上橫梁之間缺乏連接件進行力的傳遞；后圍總成不是一個全封閉結構；側圍總成首先不是全封閉結構，其次，側窗立柱間只通過一根側窗下梁進行力的傳遞、腰梁和裙圍立柱間只通過一根斜向支撐梁傳遞載荷，其傳遞性均較差；頂蓋總成首先不是全封閉結構，其次，它依次通過側窗上梁、斜支撐梁將下方載荷向頂蓋總成傳遞和分散，傳遞過程中，只能依賴斜支撐梁作為過渡件，不僅傳遞性較差，而且會提高斜支撐梁的制造要求。各個總成自身較差的封閉性與局部結構的較差傳遞力都會降低車身結構整體承載的均勻性。再次，該實用新型中對于支撐立柱總成沒有提及，而支撐立柱總成作為車身內部連接頂蓋總成、底架總成的關鍵結構，對于整個車身結構所形成的整體封閉受力環(huán)具有關鍵的作用，缺乏它的設計，將會破壞整體車身結構的封閉受力環(huán)，尤其是車身橫截面的封閉受力環(huán)結構，如前門處和中門處的封閉受力環(huán)結構，從而降低車身結構整體承載的均勻性。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是克服現有技術中存在的壓縮公交客車車內乘員空間、降低車身結構整體承載的均勻性、局部結構的傳遞效果較差、支撐立柱總成上缺乏封閉受力環(huán)設計的缺陷與問題，提供一種優(yōu)化公交客車車內乘員空間、提高車身結構整體承載的均勻性、局部結構的傳遞效果較強、支撐立柱總成上具有封閉受力環(huán)設計的新能源公交客車全承載式車身結構。為實現以上目的，本發(fā)明的技術解決方案是一種新能源公交客車全承載式車身結構，包括前圍總成、后圍總成、頂蓋總成、底架總成以及兩個側圍總成，所述頂蓋總成的兩端分別與前圍總成、后圍總成的上端相連接，前圍總成、后圍總成的下端分別與底架總成的兩端相連接，且底架總成通過側圍總成與頂蓋總成相連接；所述全承載式車身結構還包括支撐立柱總成，該支撐立柱總成的上下兩端分別與頂蓋總成、底架總成相連接。所述支撐立柱總成包括垂直連接的橫直骨架梁與豎直骨架梁，所述豎直骨架梁的上下兩端分別與頂蓋總成、底架總成相連接。所述豎直骨架梁與頂蓋總成、底架總成之間的連接方式為焊接或螺栓連接。所述豎直骨架梁與頂蓋總成、底架總成之間的連接方式為螺栓連接時，豎直骨架梁的上下兩端焊接有用以螺栓連接的過渡板或L型板。所述豎直支撐梁的制造原料為圓鋼管、大圓角方鋼或者鋁合金型材。所述頂蓋總成上位于第一根豎直骨架梁、第八根豎直骨架梁之間的部位設置有擱置儲能設備的雙層框架腔體結構，該雙層框架腔體結構包括相互平行的第一頂蓋直通橫梁、第三頂蓋直通橫梁、第五頂蓋直通橫梁、第七頂蓋直通橫梁以及與其相對應的第一貫通上彎橫梁、第二貫通上彎橫梁、第三貫通上彎橫梁、第四貫通上彎橫梁。所述第一貫通上彎橫梁、第二貫通上彎橫梁、第三貫通上彎橫梁、第四貫通上彎橫梁都通過頂蓋直立柱、垂直斜支撐梁與對應的第一頂蓋直通橫梁、第三頂蓋直通橫梁、第五頂蓋直通橫梁、第七頂蓋直通橫梁相連接，相連接處的另一側與第一根豎直骨架梁、第二根豎直骨架梁、第三根豎直骨架梁、第四根豎直骨架梁、第五根豎直骨架梁、第六根豎直骨架梁、第七根豎直骨架梁、第八根豎直骨架梁的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁對應兩根豎直骨架梁。所述第一根豎直骨架梁、第二根豎直骨架梁的下端依次通過前輪包臺階橫梁、豎直底架梁與底架總成中的前門底架橫梁相連接。所述底架總成的制造材料為矩形鋼管。所述側圍總成包括的前側窗立柱、前門立柱、一號側窗立柱、二號側窗立柱、中門前立柱、中門后立柱、三號側窗立柱、四號側窗立柱、后側窗立柱都為整體式貫通立柱。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中在車身的內部設置有支撐立柱總成以連接頂蓋總成與底架總成，該支撐立柱總成包括垂直連接的橫直骨架梁與豎直骨架梁，其中，豎直骨架梁的數量為十根，該豎直骨架梁固定支撐于頂蓋直橫梁與底架橫梁之間，作為橫直骨架梁、固定吊環(huán)的連接支撐，形成的整車支撐立柱總成不僅具備常規(guī)扶手功能,而且能夠參與車身橫截面封閉受力環(huán)結構上彎曲載荷、扭轉載荷的承載，尤其是參與前門、中門處車身橫截面封閉受力環(huán)結構的載荷承載，便于提高車身結構整體承載的均勻性。 因此本發(fā)明中的支撐立柱總成不僅能為乘客提供扶手功能，而且能提高車身結構整體承載的均勻性。2、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中將客車的動力能源，如動力電池或壓縮天然氣罐等儲能設備都布置在頂蓋總成中位于前門立柱、中門前立柱之間的雙層框架腔體結構中，通過對公交客車頂部空間的合理利用，不僅有效避免了對車內空間的壓縮，從而優(yōu)化了公交客車車內乘員空間，而且有效避免了儲能設備安裝結構對整體車身結構中封閉受力環(huán)的破壞，提高了車身整體受力的均勻性；此外，本發(fā)明中的頂蓋總成本身也為一封閉受力環(huán)結構，且沒有因為儲能設備頂置而破壞其自身的承載效果，同時，由于頂蓋總成中設置有儲能設備，因而頂蓋總成中與儲能設備相配合的部位，即頂蓋總成上位于前門立柱、中門前立柱之間的雙層框架腔體結構將會承載比以往更大的載荷，為此，本發(fā)明除了在頂蓋總成中設置雙層框架腔體結構來分擔儲能設備帶來的額外載荷，還通過支撐立柱總成中的豎直骨架梁進一步分擔額外載荷，即先由水平斜支撐梁的兩端分別與前、后直通橫梁連接固定成米字型的局部框架結構用于安裝儲能設備，再將支撐立柱總成中豎直骨架梁的上端支撐在頂蓋直通橫梁的下端面連接固定、下端支撐在底架橫梁的上端面連接固定，從而形成矩形框架結構與多層次封閉受力環(huán)結構，進而多方位立體加強儲能設備的安裝固定，提高車身結構整體承載的均勻性。因此本發(fā)明不僅能優(yōu)化公交客車車內乘員空間，而且能夠提高車身結構整體承載的均勻性。3、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中的前圍總成、后圍總成、頂蓋總成、底架總成以及兩個側圍總成的結構中都沒有缺口，都為完全的封閉結構，各自自身的封閉性較強，能夠形成較好的封閉受力環(huán)，便于增強整個車身結構上整體封閉受力環(huán)的效果，從而提高車身結構整體承載的均勻性；而且每個總成都有各自的設計特點以提高自身的傳遞效果，如前圍總成中前圍頂橫梁、前風窗上橫梁之間設置有多個弧形的前風窗連接立柱以增強力的傳遞效果；后圍總成中設置有后風窗連接立柱、左右后風窗立柱、中門連接立柱、后中門橫梁、左右后中門立柱以增強力的傳遞效果；頂蓋總成中不僅通過側窗立柱——側風窗上梁——貫通上彎橫梁的途徑傳遞下方的載荷，還通過側風窗上連接梁一一上彎側立柱——側風窗上梁——非貫通上彎橫梁的途徑傳遞下方的載荷，從而增強力的傳遞效果；側圍總成中在側窗立柱之間設置有側風窗上連接梁、側風窗下梁增強力的傳遞效果，在腰梁和裙圍立柱間通過上側圍斜支撐梁、下側圍斜支撐梁進行力的傳遞，可有效分散、減弱腰梁端頭處的集中應力，避免單點受力結構，在前后輪罩處通過前、后加強橫梁以及小立柱梁增強力的傳遞效果；上述各個總成自身較好的封閉性以及局部結構的較強傳遞效果都會提高車身結構整體承載的均勻性。因此本發(fā)明不僅各個總成能夠形成較好的封閉受力環(huán)，而且局部結構具有較強的傳遞效果。4、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中底架總成的制造材料都為矩形鋼管，由矩形鋼管構成的底架總成是整體剛性承載框架，不容易產生菱形變形，受力分布均勻，結構穩(wěn)定性強。因此本發(fā)明中底架總成受力分布的均勻性較強。5、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中左右前圍立柱、左右后圍立柱均為整體式貫通立柱，前側窗立柱、前門立柱、一號側窗立柱、二號側窗立柱、中門前立柱、中門后立柱、三號側窗立柱、四號側窗立柱、后側窗立柱也都為整體式貫通立柱，貫通結構的零部件能提聞與其相關的如圍總成、后圍總成、側 圍總成的承載能力，從而進一步提聞車身結構整體承載的均勻性。因此本發(fā)明能提高車身結構整體承載的均勻性。6、本發(fā)明一種新能源公交客車全承載式車身結構中前圍總成、后圍總成、頂蓋總成、側圍總成、底架總成及支撐立柱總成都分別獨立制成，然后總裝合圍成全承載式車身結構；制作時，加工難度較低，便于制作，如底架總成全部為直梁沒有彎梁，其制作工藝就較簡便，生產效率也較高；裝配時，各總成之間連接部位的對應性較強，定位簡便、節(jié)省工時。因此本發(fā)明不僅制作簡便，而且便于裝配。

圖I是本發(fā)明的立體結構示意圖。圖2是圖I中頂蓋總成的立體結構示意圖。圖3是圖2中第一貫通上彎橫梁與第二貫通上彎橫梁的立體結構示意圖。圖4是圖I中X處的放大示意圖。圖5是圖4中前圍總成的主視圖。圖6是圖5的左視圖。圖7是圖I中Y處的放大示意圖。圖8是圖7中后圍總成的主視圖。圖9是圖8的右視圖。圖10是圖I中Z處的放大示意圖。圖11是圖10中側圍總成的主視圖。圖12是圖I中底架總成的俯視圖。圖13是圖I中支撐立柱總成的立體結構示意圖。圖14是圖I中前門處的橫截面示意圖。圖15是圖I中中門處的橫截面示意圖。圖中前圍總成A:前圍頂橫梁Al、前風窗上橫梁A2、前風窗下橫梁A3、左右前圍立柱A4、前風窗連接立柱A5、前風窗連接板A6、前風窗連接梁A7 ；后圍總成B:后圍頂橫梁BI、后風窗上橫梁B2、后風窗下橫梁B3、左右后圍立柱B4、后風窗連接梁B5、后風窗連接立柱B6、左右后風窗立柱B7、中丨]連接立柱B8、后中門橫梁B9、左右后中門立柱B10、中門連接梁Bll ；頂蓋總成C:前上彎橫梁Cl、后上彎橫梁C2、側風窗上梁C3、貫通上彎橫梁C4、第一貫通上彎橫梁C41、第二貫通上彎橫梁C42、第三貫通上彎橫梁C43、第四貫通上彎橫梁C44、第五貫通上彎橫梁C45、第六貫通上彎橫梁C46、第七貫通上彎橫梁C47、第八貫通上彎橫梁C48、第九貫通上彎橫梁C49、分段梁C5、非貫通上彎橫梁C6、上彎側立柱C7、頂蓋直通橫梁CS、第一頂蓋直通橫梁C81、第二頂蓋直通橫梁C82、第三頂蓋直通橫梁C83、第四頂蓋直通橫梁C84、第五頂蓋直通橫梁C85、第六頂蓋直通橫梁C86、第七頂蓋直通橫梁C87、頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁C10、水平 斜支撐梁CU、水平橫支撐梁C12、子縱梁C13 ；底架總成D:前部貫通橫梁D1、前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6、三號底架橫梁D7、四號底架橫梁D8、后部貫通橫梁D9、非貫通底架縱梁D10、前輪包臺階橫梁D11、豎直底架梁D12 ；側圍總成E:前側窗立柱E1、前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8、后側窗立柱E9、側風窗上連接梁E10、側風窗下梁E11、裙圍立柱E12、底部裙梁E13、下側圍斜支撐梁E14、上側圍斜支撐梁E15、腰梁E16、前輪罩處E17、后輪罩處E18、前加強橫梁E19、后加強橫梁E20、小立柱梁 E21 ；支撐立柱總成F:橫直骨架梁F1、豎直骨架梁F2、第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第三根豎直骨架梁F23、第四根豎直骨架梁F24、第五根豎直骨架梁F25、第六根豎直骨架梁F26、第七根豎直骨架梁F27、第八根豎直骨架梁F28、第九根豎直骨架梁F29、第十根豎直骨架梁F20、框架梁F3 ;前組合橫梁G、后組合橫梁H、前組合立柱I、后組合立柱J。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。參見圖I -圖15，一種新能源公交客車全承載式車身結構，包括前圍總成A、后圍總成B、頂蓋總成C、底架總成D以及兩個側圍總成E，所述頂蓋總成C的兩端分別與前圍總成A、后圍總成B的上端相連接，前圍總成A、后圍總成B的下端分別與底架總成D的兩端相連接，且底架總成D通過側圍總成E與頂蓋總成C相連接；所述全承載式車身結構還包括支撐立柱總成F，該支撐立柱總成F的上下兩端分別與頂蓋總成C、底架總成D相連接。所述支撐立柱總成F包括垂直連接的橫直骨架梁Fl與豎直骨架梁F2，所述豎直骨架梁F2的上下兩端分別與頂蓋總成C、底架總成D相連接。所述豎直骨架梁F2與頂蓋總成C、底架總成D之間的連接方式為焊接或螺栓連接。所述豎直骨架梁F2與頂蓋總成C、底架總成D之間的連接方式為螺栓連接時，豎直骨架梁F2的上下兩端焊接有用以螺栓連接的過渡板或L型板。所述豎直支撐梁F2的制造原料為圓鋼管、大圓角方鋼或者鋁合金型材。所述頂蓋總成C上位于第一根豎直骨架梁F21、第八根豎直骨架梁F28之間的部位設置有擱置儲能設備的雙層框架腔體結構，該雙層框架腔體結構包括相互平行的第一頂蓋直通橫梁C81、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87以及與其相對應的第一貫通上彎橫梁C41、第二貫通上彎橫梁C42、第三貫通上彎橫梁C43、第四貫通上彎橫梁C44。所述第一貫通上彎橫梁C41、第二貫通上彎橫梁C42、第三貫通上彎橫梁C43、第四貫通上彎橫梁C44都通過頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO與對應的第一頂蓋直通橫梁CS I、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87相連接，相連接處的另一側與第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第三根豎直骨架梁F23、第四根豎直骨架梁F24、第五根豎直骨架梁F25、第六根豎直骨架梁F26、第七根豎直骨架梁F27、第八根豎直骨架梁F28的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁CS對應兩根豎直骨架梁F2。所述第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22的下端依次通過前輪包臺階橫梁DlI、豎直底架梁D12與底架總成D中的前門底架橫梁D2相連接。所述底架總成D的制造材料為矩形鋼管。 所述側圍總成E包括的前側窗立柱EI、前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8、后側窗立柱E9都為整體式貫通立柱。本發(fā)明的原理說明如下參見圖1，一種新能源公交客車全承載式車身結構，包括前圍總成A、后圍總成B、頂蓋總成C、底架總成D、支撐立柱總成F以及兩個側圍總成E，所述頂蓋總成C的兩端分別與前圍總成A、后圍總成B的上端相連接，前圍總成A、后圍總成B的下端分別與底架總成D的兩端相連接，底架總成D通過側圍總成E與頂蓋總成C相連接，支撐立柱總成F的上下兩端分別與頂蓋總成C、底架總成D相連接。參見圖2與圖3，頂蓋總成C :是上下兩層框架腔體結構，為一完全的封閉受力環(huán)結構。其中，上層結構包括前上彎橫梁Cl、后上彎橫梁C2、側風窗上梁C3、九根貫通上彎橫梁C4、分段梁C5、三對非貫通上彎橫梁C6，非貫通上彎橫梁C6經側風窗上梁C3與上彎側立柱C7對齊設置；下層結構包括七根頂蓋直通橫梁CS，其中，第一頂蓋直通橫梁C81、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87都通過頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO與對應的四根貫通上彎橫梁C4 一一連接，第二頂蓋直通橫梁C82、第四頂蓋直通橫梁C84、第六頂蓋直通橫梁C86都通過垂直斜支撐梁ClO與對應的三對非貫通上彎橫梁C6 一一連接，相鄰的頂蓋直通橫梁CS之間通過水平斜支撐梁C11、水平橫支撐梁C12、子縱梁C13相連接以形成米字型的框架用以擱置儲能設備，如動力電池或壓縮天然氣罐等，實現了儲能設備的頂置，從而優(yōu)化了公交客車車內乘員空間，同時，為便于負擔儲能設備所增加的額外載荷，在第一頂蓋直通橫梁C81、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87上與頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO均連接的部位的另一側分別與第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第三根豎直骨架梁F23、第四根豎直骨架梁F24、第五根豎直骨架梁F25、第六根豎直骨架梁F26、第七根豎直骨架梁F27、第八根豎直骨架梁F28的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁CS對應兩根豎直骨架梁F2，使得頂蓋直通橫梁CS、豎直骨架梁F2、底架橫梁之間構成一新的封閉受力環(huán)。參見圖4-圖6，前圍總成A :前圍總成A自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。前圍頂橫梁Al與前上彎橫梁Cl拼焊成前組合橫梁G，前上彎橫梁Cl、第一貫通上彎橫梁C4之間的分段梁C5與前風窗連接立柱A5對齊設置，左右前圍立柱A4與前側窗立柱El拼焊成前組合立柱I后與前部貫通橫梁Dl對應固定連接。參見圖7-圖9，后圍總成B :后圍總成B自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。后圍頂橫梁BI與后上彎橫梁C2拼焊成后組合橫梁H，左右后圍立柱B4與后側窗立柱E9拼焊成后組合立柱J后與后部貫通橫梁D9對應固定連接。參見圖10、圖11，側圍總成E :側圍總成E自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。側圍總成E中采用貫通式側窗立柱，側風窗上連接梁E10、側風窗下梁Ell固定于側窗立柱之間，有利于形成整體橫向封閉受力環(huán)結構。左右側圍在前后輪罩處設有橫向連接側窗立柱和裙圍立柱E12的前加強橫梁E19、后加強橫梁E20以及小立柱梁E21構成承載單元，該承載單元與底架上前后輪罩處骨架對應連接固定，使側圍總成構成整體剛性框架。 參見圖12，底架總成D :底架總成D自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。底架總成D全部由矩形鋼管組成，由矩形鋼管構成的底架總成是整體剛性承載框架，不容易產生菱形變形，受力分布均勻，結構穩(wěn)定性強。參見圖13，支撐立柱總成F :包括框架梁F3、相互垂直連接的橫直骨架梁Fl與豎直骨架梁F2，其中，十根豎直骨架梁F2固定支撐于頂蓋直通橫梁CS與底架橫梁之間，與全封閉橫截面結構受力環(huán)位置對應，構成立體加強全承載式車身結構。參見圖I、圖2、圖11、圖12與圖13可知頂蓋總成C、側圍總成E、底架總成D以及支撐立柱總成F之間的對應連接關系為非貫通上彎橫梁C6依次經側風窗上梁C3、上彎側立柱C7后與側風窗上連接梁ElO相連接，第一、二、三、四、六、八、九貫通上彎橫梁C4分別經側風窗上梁C3后與前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8的上端對應連接，前側窗立柱E1、前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱ES、后側窗立柱E9的下端分別與前部貫通橫梁D1、前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6、三號底架橫梁D7、四號底架橫梁D8、后部貫通橫梁D9 —一對應連接；第一、三、五、七頂蓋直通橫梁CS上與頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO均連接的部位的另一側分別與第一、二、三、四、五、六、七、八根豎直骨架梁F2的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁CS對應兩根豎直骨架梁F2，第一、二、三、四、五、六、七、八、九、十根豎直骨架梁F2的下端依次與前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6相連接，每根底架橫梁對應兩根豎直骨架梁F2。參見圖14，前門處的橫截面示意圖前門處的橫截面自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。由第一貫通上彎橫梁C41、側風窗上梁C3、前門立柱E2、前門底架橫梁D2構成外部整體封閉受力環(huán)結構；由第一頂蓋直通橫梁C81的上側與頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁C10、第一貫通上彎橫梁C41構成上側內部立體加強框架，由第一頂蓋直通橫梁C81的下側與豎直骨架梁F2、前輪包臺階橫梁DlI、豎直底架梁D12、前門底架橫梁D2構成下側內部立體加強框架；所有骨架構成內、外部整體加強型框架,提高整車抗扭轉、抗彎曲能力。參見圖15，中門處的橫截面示意圖中門處的橫截面自身為一完全的封閉受力環(huán)結構。由第四貫通上彎橫梁C44、側風窗上梁C3、中門前立柱E5、中門前底架橫梁D5構成外部整體封閉受力環(huán)結構；由第七頂蓋直通橫梁C87的上側與頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁CIO、第四貫通上彎橫梁C44構成上側內部立體加強框架，由第七頂蓋直通橫梁C87的下側與與豎直骨架梁F2、中門前底架橫梁D5構成下側內部立體加強框架；所有骨架構成內、夕卜部整體加強型框架，提高整車的彎曲扭轉結構強度。實施例一種新能源公交客車全承載式車身結構，包括前圍總成A、后圍總成B、頂蓋總成C、底架總成D、兩個側圍總成E與支撐立柱總成F，所述頂蓋總成C的兩端分別與前圍總成A、后圍總成B的上端相連接，前圍總成A、后圍總成B的下端分別與底架總成D的兩端相連接，底架總成D通過側圍總成E與頂蓋總成C相連接，支撐立柱總成F的上下兩端分別與頂蓋總成C、底架總成D相連接；所述頂蓋總成C包括相互平行的前上彎橫梁Cl、后上彎橫梁C2及其之間設置的兩根側風窗上梁C3 ;所述側風窗上梁C3上位于前上彎橫梁Cl、后上彎橫梁C2之間的部位依次連接有與前上彎橫梁Cl相平行的九根貫通上彎橫梁C4，依次為第一貫通上彎橫梁 C41、第二貫通上彎橫梁C42、第三貫通上彎橫梁C43、第四貫通上彎橫梁C44、第五貫通上彎橫梁C45、第六貫通上彎橫梁C46、第七貫通上彎橫梁C47、第八貫通上彎橫梁C48與第九貫通上彎橫梁C49，相鄰的貫通上彎橫梁C4之間以及貫通上彎橫梁C4與前上彎橫梁Cl、后上彎橫梁C2之間都設置有分段梁C5，位于第一貫通上彎橫梁C41、第四貫通上彎橫梁C44之間的分段梁C5上都設置有一對與前上彎橫梁Cl相平行的非貫通上彎橫梁C6，該非貫通上彎橫梁C6的一端與分段梁C5相連接，另一端與側風窗上梁C3相連接，側風窗上梁C3的另一側設置有與非貫通上彎橫梁C6相平齊的上彎側立柱C7 ；所述第一貫通上彎橫梁C41至第四貫通上彎橫梁C44共四根貫通上彎橫梁C4以及非貫通上彎橫梁C6的下方各對應設置有一根與前上彎橫梁Cl相平行的頂蓋直通橫梁CS，所述頂蓋直通橫梁CS的數量為七根，其中，第一頂蓋直通橫梁C81、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87都通過頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO與對應的四根貫通上彎橫梁C4 一一連接，所述第二頂蓋直通橫梁C82、第四頂蓋直通橫梁C84、第六頂蓋直通橫梁C86通過垂直斜支撐梁ClO與對應的三對非貫通上彎橫梁C6一一連接，相鄰的頂蓋直通橫梁CS之間通過水平斜支撐梁C11、水平橫支撐梁C12、子縱梁C13相連接；所述前圍總成A包括前圍頂橫梁Al、前風窗上橫梁A2、前風窗下橫梁A3與左右前圍立柱A4 ;所述左右前圍立柱A4的下部與前風窗下橫梁A3相連接，上端與前圍頂橫梁Al、前風窗上橫梁A2的兩端相連接，前圍頂橫梁Al的中部通過多個弧形的前風窗連接立柱A5與前風窗上橫梁A2中部的一側相連接，前風窗上橫梁A2中部的另一側通過前風窗連接板A6與前風窗連接梁A7的中部相連接，前風窗連接梁A7的兩端與左右前圍立柱A4相連接，前風窗連接梁A7、前風窗上橫梁A2、前風窗下橫梁A3之間兩兩相互平行，且前風窗連接梁A7位于前風窗上橫梁A2、前風窗下橫梁A3之間；所述左右前圍立柱A4為整體式貫通立柱；所述后圍總成B包括后圍頂橫梁BI、后風窗上橫梁B2、后風窗下橫梁B3與左右后圍立柱B4 ;所述后圍頂橫梁BI的兩端與后風窗連接梁B5的兩端、左右后圍立柱B4的上端相連接，后圍頂橫梁BI的中部通過弧形的后風窗連接立柱B6與后風窗上橫梁B2的中部相連接，后風窗上橫梁B2的兩端與左右后風窗立柱B7的中部相連接，左右后風窗立柱B7的兩端分別與后圍頂橫梁BI、后風窗下橫梁B3的一側相連接，后風窗下橫梁B3的兩端與左右后圍立柱B4相連接，后風窗下橫梁B3的另一側通過多個中門連接立柱B8與后中門橫梁B9的中部相連接，后中丨]橫梁B9的兩端與左右后中丨]立柱BlO的一側相連接，左右后中丨I立柱BlO的另一側通過中門連接梁Bll與左右后圍立柱B4相連接；所述左右后圍立柱B4為整體式貫通立柱；所述側圍總成E包括相互平行的前側窗立柱E1、前門立柱E2、中門前立柱E5、中門后立柱E6與后側窗立柱E9 ;所述前門立柱E2、中門前立柱E5之間設置有與前側窗立柱El相平行的一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4,中門后立柱E6與后側窗立柱E9之間設置有與前側窗立柱El相平行的三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8,前門立柱E2至后側窗立柱E9共八根立柱兩兩之間的上端都通過側風窗上連接梁ElO相連接、中部都通過側風窗下梁Ell相連接，側風窗下梁Ell上位于一號側窗立柱E3、中門后立柱E6之間的部位通過多根裙圍立柱E12與底部裙梁E13相連接，底部裙梁E13通過下側圍斜支撐梁E14與腰梁E16的一側相連接，腰梁E16的另一側通過上側圍斜支撐梁E15與側風窗下梁Ell相連接，側風窗下梁Ell上位于前門立柱E2、一號側窗立柱E3之間的部位與前輪罩處E17相連接,側風 窗下梁Ell上位于中門后立柱E6、三號側窗立柱E7之間的部位與后輪罩處E18相連接,前輪罩處E17、后輪罩處E18的頂部分別與前加強橫梁E19、后加強橫梁E20的一側相連接，前加強橫梁E19、后加強橫梁E20的另一側均通過小立柱梁E21與側風窗下梁Ell相連接，前加強橫梁E19的兩端分別與裙圍立柱E12、一號側窗立柱E3相連接，后加強橫梁E20的兩端分別與裙圍立柱E12、三號側窗立柱E7相連接；所述前側窗立柱E1、前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8、后側窗立柱E9都為整體式貫通立柱；所述底架總成D包括相互平行的前部貫通橫梁D1、前門底架橫梁D2、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6與后部貫通橫梁D9 ;所述前門底架橫梁D2、中門前底架橫梁D5之間依次設置有與前門底架橫梁D2相平行的一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4，中門后底架橫梁D6與后部貫通橫梁D9之間依次設置有與前門底架橫梁D2相平行的三號底架橫梁D7、四號底架橫梁D8，且前部貫通橫梁D1、前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6、三號底架橫梁D7、四號底架橫梁D8、后部貫通橫梁D9之間都通過非貫通底架縱梁DlO相連接；所述底架總成D的制造材料為矩形鋼管；所述支撐立柱總成F包括垂直連接的橫直骨架梁Fl與豎直骨架梁F2 ;所述豎直骨架梁F2的數量為十根，其中，第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第八根豎直骨架梁F28、第九根豎直骨架梁F29、第十根豎直骨架梁F20上都分別連接有一個框架梁F3 ；所述前圍總成A、后圍總成B、頂蓋總成C、底架總成D、側圍總成E、支撐立柱總成F之間的對應連接關系為所述前上彎橫梁Cl與前圍頂橫梁Al拼焊成前組合橫梁G，且前上彎橫梁Cl、第一貫通上彎橫梁C4之間的分段梁C5與前風窗連接立柱A5對齊設置，后上彎橫梁C2與后圍頂橫梁BI拼焊成后組合橫梁H ;所述第一貫通上彎橫梁C41、第二貫通上彎橫梁C42、第三貫通上彎橫梁C43、第四貫通上彎橫梁C44、第六貫通上彎橫梁C46、第八貫通上彎橫梁C48、第九貫通上彎橫梁C49分別經側風窗上梁C3后與前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8的上端對應連接；所述側風窗上梁C3的前后兩端分別與左右前圍立柱A4、左右后圍立柱B4的上端固定連接，側風窗上梁C3的另一側通過上彎側立柱C7與側風窗上連接梁ElO相連接；所述第一頂蓋直通橫梁C81、第三頂蓋直通橫梁C83、第五頂蓋直通橫梁C85、第七頂蓋直通橫梁C87上與頂蓋直立柱C9、垂直斜支撐梁ClO均連接的部位的另一側分別與第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第三根豎直骨架梁F23、第四根豎直骨架梁F24、第五根豎直骨架梁F25、第六根豎直骨架梁F26、第七根豎直骨架梁F27、第八根豎直骨架梁F28的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁CS對應兩根豎直骨架梁F2 ；所述左右前圍立柱A4與前側窗立柱El拼焊成前組合立柱I后與前部貫通橫梁Dl對應固定連接，所述左右后圍立柱B4與后側窗立柱E9拼焊成后組合立柱J后與后部貫通橫梁D9對應固定連接；所述前側窗立柱EI、前門立柱E2、一號側窗立柱E3、二號側窗立柱E4、中門前立柱E5、中門后立柱E6、三號側窗立柱E7、四號側窗立柱E8、后側窗立柱E9的下端分別與前部貫通橫梁Dl、前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6、三號底架橫梁D7、四號底架橫梁D8、后部貫通橫梁D9 —一對應連接；所述第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22、第三根豎直骨架梁F23、第四根豎直骨架梁F24、第五根豎直骨架梁F25、第六根豎直骨架梁F26、第七根豎直骨架梁F27、第八根豎直骨架梁F28、第九根豎直骨架梁F29、第十根豎直骨架梁F20的下端依次與前門底架橫梁D2、一號底架橫梁D3、二號底架橫梁D4、中門前底架橫梁D5、中門后底架橫梁D6相連接，每根底架橫梁對應兩根豎直骨架梁F2 ;所述第一根豎直骨架梁F21、第二根豎直骨架梁F22的下端依次通過前輪包臺階橫梁DlI、豎直底架梁D12與前門底架橫梁D2相連接。由上可見，公交客車車身結構中的前圍總成、后圍總成、左/右側圍總成、頂蓋總成、底架總成和支撐立柱總成分片制作封閉受力環(huán)后，再由側風窗上梁連接固定，依次組合固定構成一個具有多層次、立體加強式封閉環(huán)結構的整體框架，具有整車載荷有效傳遞和分解效果，當有外力作用在車身的某個部位時，載荷會通過全承載的封閉環(huán)結構迅速分解到車身各個部位，使承載力逐次減弱，達到車身整體受力均勻的技術目的，抗傾斜、抗超載能力強。因此本發(fā)明不僅能優(yōu)化公交客車車內乘員空間、提高車身結構整體承載的均勻性，而且局部結構的傳遞效果較強、支撐立柱總成上具有封閉受力環(huán)設計。權利要求1.一種新能源公交客車全承載式車身結構，包括前圍總成(A)、后圍總成(B)、頂蓋總成(C)、底架總成(D)以及兩個側圍總成(E)，所述頂蓋總成(C)的兩端分別與前圍總成(A)、后圍總成(B)的上端相連接，IU圍總成(A)、后圍總成(B)的下端分別與底架總成(D)的兩端相連接，且底架總成(D)通過側圍總成(E)與頂蓋總成(C)相連接，其特征在于 所述全承載式車身結構還包括支撐立柱總成(F)，該支撐立柱總成(F)的上下兩端分別與頂蓋總成(C)、底架總成(D)相連接。
2.根據權利要求I所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述支撐立柱總成(F)包括垂直連接的橫直骨架梁(Fl)與豎直骨架梁(F2)，所述豎直骨架梁 (F2)的上下兩端分別與頂蓋總成(C)、底架總成(D)相連接。
3.根據權利要求2所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述豎直骨架梁(F2)與頂蓋總成(C)、底架總成(D)之間的連接方式為焊接或螺栓連接。
4.根據權利要求3所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述豎直骨架梁(F2)與頂蓋總成(C)、底架總成(D)之間的連接方式為螺栓連接時，豎直骨架梁(F2)的上下兩端焊接有用以螺栓連接的過渡板或L型板。
5.根據權利要求2所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述豎直支撐梁(F2)的制造原料為圓鋼管、大圓角方鋼或者鋁合金型材。
6.根據權利要求I所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于 所述頂蓋總成(C)上位于第一根豎直骨架梁(F21)、第八根豎直骨架梁(F28)之間的部位設置有擱置儲能設備的雙層框架腔體結構，該雙層框架腔體結構包括相互平行的第一頂蓋直通橫梁(C81)、第三頂蓋直通橫梁(C83)、第五頂蓋直通橫梁(C85)、第七頂蓋直通橫梁(C87)以及與其相對應的第一貫通上彎橫梁(C41)、第二貫通上彎橫梁(C42)、第三貫通上彎橫梁(C43 )、第四貫通上彎橫梁(C44 )。
7.根據權利要求6所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述第一貫通上彎橫梁(C41)、第二貫通上彎橫梁(C42)、第三貫通上彎橫梁(C43)、第四貫通上彎橫梁(C44)都通過頂蓋直立柱(C9)、垂直斜支撐梁(ClO)與對應的第一頂蓋直通橫梁(C81)、第三頂蓋直通橫梁(C83)、第五頂蓋直通橫梁(C85)、第七頂蓋直通橫梁(C87)相連接，相連接處的另一側與第一根豎直骨架梁(F21)、第二根豎直骨架梁(F22)、第三根豎直骨架梁(F23)、第四根豎直骨架梁(F24)、第五根豎直骨架梁(F25)、第六根豎直骨架梁(F26)、第七根豎直骨架梁(F27)、第八根豎直骨架梁(F28)的上端一一對應連接，每根頂蓋直通橫梁(C8)對應兩根豎直骨架梁(F2)。
8.根據權利要求6或7所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述第一根豎直骨架梁(F21)、第二根豎直骨架梁(F22)的下端依次通過前輪包臺階橫梁(D11)、豎直底架梁(D12)與底架總成(D)中的前門底架橫梁(D2)相連接。
9.根據權利要求8所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述底架總成(D)的制造材料為矩形鋼管。
10.根據權利要求I所述的一種新能源公交客車全承載式車身結構，其特征在于所述側圍總成(E)包括的前側窗立柱(El)、前門立柱(E2)、一號側窗立柱(E3)、二號側窗立柱(E4)、中門前立柱(E5)、中門后立柱(E6)、三號側窗立柱(E7)、四號側窗立柱(E8)、后側窗立柱(E9)都為整體式貫通立柱。
專利摘要一種新能源公交客車全承載式車身結構，該全承載式車身結構包括的前圍總成、后圍總成、頂蓋總成、底架總成、支撐立柱總成、兩個側圍總成構成一個整體車身的封閉受力環(huán)結構，其中，支撐立柱總成的兩端與頂蓋總成、底架總成相連接，便于在車身橫截面形成封閉受力環(huán)結構，同時，頂蓋總成中設置的雙層框架腔體結構不僅便于擱置儲能設備，而且優(yōu)化了車內空間。本設計不僅能優(yōu)化公交客車車內乘員空間、提高車身結構整體承載的均勻性，而且局部結構的傳遞效果較強、支撐立柱總成上具有封閉受力環(huán)設計。
文檔編號B62D31/02GK202463930SQ20122006247
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權日2012年2月24日
發(fā)明者劉小明, 王華武, 童朝陽, 胡蓉, 郝守海 申請人:東風汽車有限公司