一種鋁合金客車艙門系統(tǒng)的安裝方案探究

文/謝 龍（安徽安凱汽車股份有限公司）

近年來，鋁合金在轎車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，鋁合金車身的應(yīng)用推動了客車輕量化和節(jié)能環(huán)保。而艙門系統(tǒng)作為客車的一部分，起到儲存行李和檢修零部件的作用?？蛙嚺撻T系統(tǒng)主要包括艙門本體、鉸鏈機(jī)構(gòu)、鎖止系統(tǒng)、支撐組件（液壓支撐、撐桿）、密封結(jié)構(gòu)等。為優(yōu)化設(shè)計，本文針對一種鋁合金車身純電動客車艙門系統(tǒng)安裝方案進(jìn)行研究。

一、鉸鏈的選用及運(yùn)動原理

客車鉸鏈目前常用的有合頁鉸鏈、六連桿鉸鏈、軸銷式鉸鏈、橡膠鉸鏈等[1]，每種鉸鏈都存在一定的使用局限性。例如橡膠鉸鏈其優(yōu)點(diǎn)為艙門開度大、安裝方便、占用空間較小、經(jīng)濟(jì)性好；缺點(diǎn)為橡膠部分不能電泳，只能在車身電泳之后才能安裝。本文選用一種軸銷式鉸鏈安裝在鋁合金車身，其優(yōu)點(diǎn)為艙門開度大、安裝方便、經(jīng)濟(jì)性好、使用壽命長、可以電泳，占用空間比橡膠鉸鏈稍大，但可以滿足設(shè)計要求。

軸銷式鉸鏈對軸端要求較高，除了對其表面的粗糙度有要求之外，還需要承受一定量的載荷。鉸鏈與鉸鏈型材配套使用，鉸鏈上配有軸套，鉸鏈的軸端及軸套一起裝進(jìn)鉸鏈型材的孔中，形成間隙配合，從而在外力的作用下，實(shí)現(xiàn)艙門旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。增加的軸套可以使孔軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中減少摩擦，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動更加順暢，從而增加了此鉸鏈系統(tǒng)的使用壽命。

二、鉸鏈支架的選用及固定方案

軸銷式鉸鏈需要固定在鉸鏈支架上，因艙門自重及開關(guān)艙門等沖擊，鉸鏈支架選用鋼板20-P-3.0-GB8749，此支架需要固定在鋁合金車身上。為了保證鉸鏈的使用性能，鉸鏈支架為鋼制支架，如何把鋼制支架固定在鋁合金車身上成為一個需要解決的問題。本方案解決辦法為：首先用鉚釘把鋼板鉚接到鋁合金車身骨架下端的平面上，然后把鉸鏈支架焊接到鉚接的鋼板上。這種固定方式牢固、穩(wěn)定，防沖擊、抗疲勞性能好[2]。圖1為鋼板與鋁合金骨架鉚接。

圖1 鋼板與鋁合金骨架鉚接

三、鎖支架和液壓氣彈簧支架的設(shè)計及固定方案

同等厚度的鋁材質(zhì)支架的剛度和強(qiáng)度不及鋼板，為了保證鎖和液壓氣彈簧的使用性能，鎖支架和液壓氣彈簧支架采用鋼制支架。按照固定鉸鏈支架的思路，用沉頭鉚釘把鋼板鉚接到鋁合金車身骨架面上，然后把鎖支架及液壓氣彈簧支架焊接到鉚接的鋼板上，此為一種解決辦法；本方案在設(shè)計時把鎖支架和液壓氣彈簧支架進(jìn)行輕量化設(shè)計[3]，設(shè)計成一個組合支架。圖2為組合支架，此支架上半部分（圓柱部分）為液壓氣彈簧支架，下半部分為鎖支架，這樣就可以減少鉚接鋼板的數(shù)量及焊接點(diǎn)，同時減輕了整車質(zhì)量，提高了車輛性能及美觀度。

四、艙門止口的固定方案

圖2 組合支架

艙門止口是艙門系統(tǒng)不可缺少的一部分，對于純電動客車來說尤其重要。雖然目前電池防水等級為IP67甚至更高，但艙門防水性能好可為電池提供更好的工作環(huán)境。本方案采用的止口為帶有弧度的L型鍍鋅板，止口靠在鋁合金車身骨架的立面上用鉚釘固定，固定后的縫隙用密封膠進(jìn)行密封，止口的深度與艙門采用的密封條相關(guān)。此外，止口還可以采用一定厚度的L型鋁板直接焊接在鋁合金車身骨架的立面上[4]，縫隙采用密封膠進(jìn)行密封。圖3為鋁合金車身客車艙門安裝示意圖，從圖中可以看出，本方案采用先鉚接后焊接的辦法使軸銷鉸鏈牢固地固定在鋁合金車身骨架上，保證了艙門的正常開關(guān)。

五、結(jié)語

客車作為大眾出行的主要交通工具之一，安全、舒適、節(jié)能環(huán)保、智能等方面的需求尤其重要，鋁合金及其他新材料、新技術(shù)的應(yīng)用將會更進(jìn)一步推動客車行業(yè)的快速發(fā)展。

圖3 鋁合金車身客車艙門安裝示意