客车空气悬架气囊后支架开裂原因及解决措施

卢华

(昌吉职业技术学院，新疆昌吉831100)

0 前言

某型10米长客车为空气悬架结构，在车辆运行1年半后，客户反映出现了后悬架气囊支架开裂、下推力杆变形及下推力杆与支架连接的螺栓断裂问题。

1 原因分析

经过现场走访、结构对比，确定原因如下:1)气囊支架外伸梁没有与车身骨架连接，外伸梁成为悬臂梁，外伸梁与车身骨架没有成为一个整体，受力不是太合理；2)下推力杆支架与车架纵梁连接螺栓少，连接螺栓容易松动，造成螺栓剪断；3)下推力杆支架强度不足。

2 修复及加固方案

1)检查是否需要更换后悬架外伸梁前右总成、后悬架外伸梁前左总成、下推力杆支撑梁总成1、下推力杆支撑梁总成2，如有开裂和严重变形的则予以更换新件；

2)下推力杆支架与车架纵梁的连接强度:检查与纵梁连接的所有螺栓，是否有松动，或剪断，如有发现，需将螺栓涂上螺纹紧固胶，再进行紧固，并达到305～335Nm；

3)查看现场车辆是否按图纸焊接位置将外伸梁与车身骨架连接，若漏焊需及时焊接；

4)全部增加后悬架支撑如图1所示，将气囊支架梁与车身底横梁连接，使气囊支架梁受力传递到车身骨架，增加气囊支架外伸梁的强度及稳定性；

5)增大下推力杆支架与车架纵梁的连接强度，改进受力状态增加强度；

6)加强下推力杆支架，提高其稳定性及强度，方案如图2所示。

7)整改所用物料(外购件):a)后悬架外伸梁前右总成；b)后悬架外伸梁前左总成；c)下推力杆支撑总成1；d)下推力杆支撑总成2。自制件(如图2下推力杆支架加强方案)。

图1 后悬架支撑

图2 下推力杆支架加强方案

8)改进前后结构对比:

a)改进前底盘现状图如3所示:拆下序号1下推力杆内支架。

图3 改进前底盘现状

b)改进第一步后地盘现状图。如图4所示:把序号2连接板与车身骨架横梁用螺栓联接紧固(原序号1位置)，调整序号2连接板位置，然后与序号3下推力杆外部支架和更换的连接板分段焊接。(板材焊接用氩弧焊机)

图4 改进第一步后地盘现状

c)改进后底盘完工现状图。如图5所示:把序号4连接板用螺栓与序号2连接板联接紧固，然后现场测量序号5型钢的实际长度，现场下料，两端焊接在件4连接板上。其目的为加强下推力杆稳定性及强度。

图5 改进后底盘完工现状图

3 实施步骤

1)关闭点火开关，切断电源总开关；

2)拆卸后气囊气管(防止焊接时烧伤)拆卸后轮胎总成；要点:支撑千斤顶时，应使C型梁平衡受力(支撑中间或同时支撑两侧)禁止支撑C型梁一侧，否则推力杆支座会受到相当大的力而产生变形造成焊接应力，易产生断裂；

3)检查所有相关型钢是否有裂纹或开裂现象，有开裂时应首先使其复位。焊接所有裂纹和开裂的型钢，对与立梁采取焊接裂纹后两面复型钢的方式加强。对于纵梁或斜梁采取下面复板的方式加强，所采用型钢壁厚δ≥3.材质Q235，复板＆≥5，材质Q235；

4)加焊斜梁:材料50×40×4型钢，材质Q235。要点:焊接焊透深度不小于3.5mm，斜梁上端应避开车架大梁圆角处，尺寸20mm。斜梁下端左右方向应位于推力杆座中间或片外10～20mm，前后方向因位于推力杆后端(尽量靠近后端)焊缝高度4mm；

5)加焊推力杆座加强板，先焊接外板，再焊接内板。要点:焊缝焊接深度5mm，焊缝高度5mm，内外板靠下推力杆座后端，两板尽量垂直地面，与推力杆座两左右侧面平齐；

6)加焊内板联接型钢。要点:40×40×3型钢(件3)上端应与车架横梁焊接，焊透深度不小于2.5mm，焊缝高度3mm。50×40×4(件4)型钢与两侧的40×40×3型钢满焊；

7)加焊内板联接型钢；

8)对所有新焊缝喷涂防锈漆；

9)重新装回气囊气管及轮胎总成，闭合电源总开关。要点:40×70×4型钢点焊在原底架40×70×4纵梁型钢下面，采用交错间断焊，焊缝长度15mm，间隔40mm，40×40×3型钢，尽量靠近推力杆座下端面及两侧面；

10)启动发动机，检查气路、电路有无损伤，损伤时修复。

注意事项:1)执行步骤3时可能要拆卸行李舱底板及后立档，回装时要注意防水密封；2)对于步骤5，内板尺寸不合适时可将下部折边取消结构形式同外板；3)对板材切割时，尽量使用等离子切割机，使板材变形及强度不发生较大改变。加固修复后效果如图6所示。

图6 修复加固后整体效果

4 结语

空气悬架结构复杂，其强度、刚度问题又是关系到整车结构安全的关键所在，改进是否成功关系到客车的安全以及客户的满意度，本改造提高了地盘后桥支架强度，保障了客车底盘的稳定性、安全性、可靠性，而应力变形增加不大。改进实施后，至今已经正常运营有两年半的时间，未反应相关部位有异常，实践证明该整改方案是安全有效的。

［1］严彦从.大型客车空气悬架结构特点及设计中的若干问题［J］.汽车研究与开发，1997，04.

［2］盖文辉.大客车双纵臂式四气囊空气悬架的结构分析与试验研究［D］.长安:长安大学，2008，25-47.

［3］胡久强.大客车空气悬架的设计匹配与仿真研究［D］.成都:西南交通大学，2012，20-45.

［4］赵卫兵.宇通客车复合悬架及空气悬架常见故障诊断与排除［J］.汽车维修 2006，(9):10-13.