電動(dòng)客車底盤車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　與傳統(tǒng)的客車相比，電動(dòng)客車有著很大的優(yōu)勢(shì)，在很多方面的性能都有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。從整體來(lái)說(shuō)與其也有著較大的差異。本文主要探討電動(dòng)客車底盤車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　《客車技術(shù)與研究》是以介紹客車應(yīng)用技術(shù)為主的全國(guó)性科技期刊，主要報(bào)道國(guó)家的科技政策及有關(guān)國(guó)內(nèi)外客車技術(shù)等方面的學(xué)術(shù)論文，科研成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)，新技術(shù)、新工藝及新材料，客車市場(chǎng)，客車檢測(cè)，使用和維修，經(jīng)營(yíng)與管理等。其內(nèi)容豐富，信息量大，專業(yè)性、針對(duì)性和使用性強(qiáng)，是我國(guó)創(chuàng)刊較早、發(fā)行量較大、學(xué)術(shù)水平較高的客車專業(yè)性期刊。

　　電動(dòng)客車屬于新型的產(chǎn)業(yè)，有著強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力但是還是需要不斷的完善改進(jìn)。各種各樣的技術(shù)都是在不斷的發(fā)展革新。電動(dòng)客車的底盤車架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將會(huì)給人們帶來(lái)極大的便利，不斷的對(duì)其創(chuàng)新也是我們應(yīng)該不斷追求的。電動(dòng)客車的車架設(shè)計(jì)合理與否會(huì)間接的影響整個(gè)車的質(zhì)量的優(yōu)劣，尤其是安全性，進(jìn)而關(guān)系到廣大人民群眾的利益。

　　它所消耗的能量比較少、車體的總質(zhì)量比較大、各個(gè)部件的分布與原來(lái)不同。對(duì)于電動(dòng)客車來(lái)說(shuō)，底盤的設(shè)計(jì)是十分重要的，它很大部分決定著整個(gè)電動(dòng)客車的性能。為了讓電動(dòng)客車更加的安全、速度、節(jié)能，更好的滿足人們的需要，我們需要對(duì)車架設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷地改進(jìn)。

　　1引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對(duì)于生活質(zhì)量的追求也越來(lái)越大。城市化進(jìn)程比較快，很多農(nóng)村人員都進(jìn)城務(wù)工，以尋求更好的出路。客車由于方便，快捷，已經(jīng)成為了鏈接城鄉(xiāng)之間的人口流動(dòng)的主要途徑。為了保護(hù)人們的人身安全，也為了更好的節(jié)能環(huán)保。人們進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，創(chuàng)造發(fā)明了電動(dòng)客車。這一項(xiàng)的發(fā)明改進(jìn)了人們的生活。我們要不斷改進(jìn)電動(dòng)客車底盤車架設(shè)計(jì)。更好的滿足人們的生活需要，改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞健?/p>

　　2電動(dòng)客車底盤車架結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的分析

　　在電動(dòng)客車中，車架對(duì)于底盤有著重要的功能。由于改變了傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的車底盤必須能夠承受原來(lái)的底盤車架幾倍的力量。[1]同時(shí)，車的安全性能也要逐步提高，要考慮到發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)所出現(xiàn)的狀況，要經(jīng)過翻滾碰撞遇強(qiáng)水的多次實(shí)驗(yàn)。要做到防范于未然，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全是我們必須要重視的。也要考慮到發(fā)生事故時(shí)，在車的底盤中出現(xiàn)的車內(nèi)部關(guān)鍵部件起火、故障等狀況。提高工藝水平將車架的材質(zhì)變輕，不光可以節(jié)約成本，減輕車身的重量還可以使安全性能提高。經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)和研究表明減輕客車本身的重量在行駛的過程中還會(huì)降低能耗。減輕整個(gè)車身的重量可以使客車的里程數(shù)大大的提高。整個(gè)車的重量減輕，不僅僅是這種新型電客車自身的要求，改變傳統(tǒng)的巨型發(fā)動(dòng)機(jī)，還要從每一個(gè)部分細(xì)節(jié)抓起。底盤車架的材質(zhì)和構(gòu)造是十分重要的。

　　用電的發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量都很巨大，并且并不只是一個(gè)大的整體，是一個(gè)有很多部分組成的整體。[2]電式的客車與傳統(tǒng)客車不同，它需要充電，進(jìn)行替換等一系列的附加條件。要充分考慮到電式客車的這些特點(diǎn)，對(duì)安放電的動(dòng)力機(jī)結(jié)合具體的情況進(jìn)行改造。將車架的設(shè)置盡可能的貼近地面，方便人們對(duì)電組織的取放，檢測(cè)，修理。還要注重布局的安排，由于電式客車可充電更換，要盡可能的人性化，方便快捷也是我們應(yīng)該追求的。此外，電動(dòng)客車與其他不同種類的車也有區(qū)別，它的獨(dú)特的高壓系統(tǒng)與其他車的類型和擺放安裝都不同。合理的布局，充分的應(yīng)用好每一寸的空間。[3]為了防止短路或者各種部件由于電而互相損壞等現(xiàn)象的發(fā)生，在車架的結(jié)構(gòu)中也要注重對(duì)絕緣的處理。

　　再有，還要考慮全面，用電與傳統(tǒng)的動(dòng)力相比較是十全十美的。與傳統(tǒng)做比較是否會(huì)有一些缺點(diǎn)。例如如果行駛到某個(gè)特定的區(qū)域，由于電的某些自身的特性，容易發(fā)生電磁干擾。會(huì)使設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。容易造成信息錯(cuò)誤，系統(tǒng)設(shè)備失靈的狀況，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)爆炸。在車架中安裝防止因電磁波帶來(lái)巨大傷害的防護(hù)措施也是必須要做的。車架在制作時(shí)的工藝也要做到嚴(yán)格細(xì)致，銜接處應(yīng)該經(jīng)過細(xì)致的計(jì)算，并采用強(qiáng)度較高的材料，做到質(zhì)量過關(guān)。科研人員積極的進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)新型的技術(shù)，降低能耗，減少成本造福于人類是共同的方向。在電的動(dòng)力源方面不能固步自封，以為已經(jīng)達(dá)到了很高的高度。積極的進(jìn)行探索，與同領(lǐng)域的科研人員進(jìn)行交流合作。

　　3電動(dòng)客車底盤車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　科技的發(fā)展必將帶動(dòng)交通運(yùn)輸工具的更新?lián)Q代，對(duì)于出行方便的客車來(lái)說(shuō)，已經(jīng)成為了家家戶戶都認(rèn)可的出行方式。無(wú)論是大批量生產(chǎn)的客車，還是通過科學(xué)研究提出的概念車，無(wú)論是國(guó)內(nèi)的客車還是國(guó)外的客車，其底盤技術(shù)和車架結(jié)構(gòu)都是發(fā)揮其應(yīng)有能力的重要組成部分，目前電動(dòng)客車底盤車架的創(chuàng)新設(shè)計(jì)大致分為兩類，一類是在原有的底盤基礎(chǔ)上進(jìn)行部分改進(jìn)，另一類則是利用科學(xué)技術(shù)研制和開發(fā)新的客車底盤，后者難度相對(duì)較大。在原有的底盤車架基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)工作是很多人沿用的設(shè)計(jì)風(fēng)格，這樣的改進(jìn)首先不會(huì)對(duì)原有的零件進(jìn)行大規(guī)模的更換，不會(huì)對(duì)原有的底盤的框架大規(guī)模的改進(jìn)。而其各種系統(tǒng)應(yīng)用的原理也不會(huì)有所改變，比如制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等，其原理只需合理的進(jìn)行改進(jìn)即可，降低了成本和時(shí)間，相比于重新利用科學(xué)技術(shù)研制和開發(fā)新的客車底盤的辦法，還是做輕微的改進(jìn)的辦法比較好，一些具體的設(shè)計(jì)改進(jìn)方法如下。

　　在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)就應(yīng)當(dāng)沿用目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的電動(dòng)客車底盤車架，保留原有的車副架和工作系統(tǒng)。[4]因?yàn)殡妱?dòng)客車把原來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)換成新的動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的變化是必然的，而原有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)等要在原有底盤車架基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改動(dòng)和調(diào)整。對(duì)于電動(dòng)客車中存在制動(dòng)助力泵因?yàn)殡娏Φ母淖兪チ苏婵赵吹膯栴}，我們應(yīng)當(dāng)用電動(dòng)真空泵來(lái)進(jìn)行補(bǔ)給，提供失去的那部分真空源。而在底盤車架不變的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)對(duì)管路、線路等零部件加以更改和更新，使用最新的零部件對(duì)原有的零部件進(jìn)行更換。因?yàn)殡妱?dòng)客車沒有了原有的發(fā)動(dòng)機(jī)，而是換成了更重的供電發(fā)動(dòng)機(jī)，所以動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵就無(wú)法繼續(xù)使用，這時(shí)就應(yīng)該去研究新的動(dòng)力轉(zhuǎn)向源，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)移除造成的損失用新的零部件和材料進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的替換。因?yàn)樾聞?dòng)力系統(tǒng)的減速器接口和原來(lái)有發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候存在著差異，所以新的動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)或者改變參數(shù)和信息以進(jìn)行更改。

　　在對(duì)零部件進(jìn)行更換以后，要根據(jù)總體的底盤車架進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)，來(lái)分析懸架系統(tǒng)是否達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度，分析噪音和其他問題是否存在并加以修正，對(duì)電動(dòng)客車底盤車架進(jìn)行改進(jìn)。如此的設(shè)計(jì)與改進(jìn)以后，有可能將會(huì)影響懸架系統(tǒng)發(fā)揮正常的作用，這里的懸架系統(tǒng)指的是客車的車身和底盤上的輪胎之中的彈簧減震器等組成的支持系統(tǒng)，其作用是提高乘坐客車時(shí)的舒適度，并且影響著客車車身的穩(wěn)定性和附著性等。因?yàn)榍昂笈摾锩媪慵姆植记闆r會(huì)和原來(lái)的底盤車架的布置有所出入，所以就要對(duì)車的重量和負(fù)載核量進(jìn)行新的測(cè)量和計(jì)算，目的是為了確定原有的懸架系統(tǒng)是否可以在改進(jìn)以后正常的工作，如果原來(lái)的懸架系統(tǒng)不可靠，就要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或者重新設(shè)計(jì)計(jì)算使其可靠。具體的懸架系統(tǒng)計(jì)算方法是：先找到電動(dòng)客車在原有客車的基礎(chǔ)上找到質(zhì)心位置，并量出其質(zhì)量，接著通過改進(jìn)前后的前后軸和分布進(jìn)行分析，來(lái)計(jì)算懸架系統(tǒng)是否可靠，不可靠對(duì)其作出相對(duì)應(yīng)的調(diào)整即可。

　　電動(dòng)客車作為運(yùn)輸人們的交通工具，在實(shí)際的工作當(dāng)中其底盤車架會(huì)受到各種載荷的作用。[5]而作為用于支撐車的重要基礎(chǔ)構(gòu)件，底盤車架的好壞直接影響著客車質(zhì)量的好壞。車架的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)，制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等，底盤連成一個(gè)整體的基體，車架用于承受和支撐總的質(zhì)量和各種力，所以對(duì)車架要有很高的要求。要有足夠的強(qiáng)度和硬度，保證在發(fā)生輕微事故或者修理的時(shí)候?qū)Φ妆P內(nèi)部的主要零件不受損壞，要有很好的抗彎剛度，還要保證車架的質(zhì)量不要太大等等。另外，對(duì)一些零部件的選擇也應(yīng)該做到謹(jǐn)慎。[6]離合器作為保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)的東西，是客車底盤車架中很重要的一部分。離合器有很多種，包括摩擦式離合器，液力耦合器和電磁式離合器。目前摩擦式離合器應(yīng)用比較廣泛，其特點(diǎn)是操縱簡(jiǎn)單，平衡性好。液力耦合器的特點(diǎn)是摩擦效率小，傳動(dòng)效率高，所以選用哪種離合器這樣的零部件對(duì)電動(dòng)客車底盤車架的設(shè)計(jì)也有很大的幫助。

　　汽車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)該采用前后獨(dú)立雙管路氣制動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)該滿足的要求有：制動(dòng)剎車效果明顯，安全可靠，一輛客車上至少應(yīng)該有兩套制動(dòng)系統(tǒng)，包括行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定和水穩(wěn)定效果要好，制動(dòng)踏板位置合理，方便操作等等。而電動(dòng)客車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤，安全轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向減震器，機(jī)械轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向節(jié)臂等，對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求有：操縱簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)向過程中，車輪應(yīng)該保證繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)，回正方向盤時(shí)，車輪應(yīng)自動(dòng)回到直線位置，保證客車的機(jī)動(dòng)性，目的是為了可以高速情況下轉(zhuǎn)過小彎，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致等。最后應(yīng)該注意的是車輪和輪胎的選用，輪胎的作用是承受車身以及外面作用力，緩解不同的路面引起的沖擊力，保障客車可以平穩(wěn)駛過路障等等。對(duì)于車輪的輪胎選擇方面，應(yīng)該選用滾動(dòng)阻力小，阻力小的輪胎會(huì)有效的降低電量的消耗，節(jié)約能源，輪胎應(yīng)該具有良好的耐磨性，可以延長(zhǎng)使用的時(shí)間，輪胎的熱量生成量要低，緩沖性能和彈性要好，會(huì)增加乘坐客車的舒適度，提高人們的乘坐體驗(yàn)。