客车顶部罩盖结构优化设计

2020-04-09刘全朱永鹏

经济技术协作信息 2020年7期

◎刘全朱永鹏

客车顶部盖是客车的重要组成部分，现代客车在设计上赋予了顶部更多的功能，为确保车顶盖罩能够发挥其应有的作用需要对客车顶部盖罩进行结构优化设计。客车顶部盖罩可以看作一个倒扣在车顶盖上的五面体，从而在车辆顶部形成一个额外的空间。不同的客车对于顶部盖罩有着不同的需求，为使得客车顶部盖罩发挥出最好的功用需要做好对于客车顶部盖罩的结构优化设计。

一、客车顶部盖罩结构

客车顶部盖罩依据其功能的不同可以分为气罩和电池罩两大类，其中气罩主要用于满足隔绝紫外线和通风，其内覆盖着各类气瓶。电池罩在满足隔阳、散热的基础上还要求具有良好的密封防水。气罩因其功能多设计成带有凹腔的壳体，在安装时通过吊装倒扣在车顶上，并使用固定螺栓对其进行固定，对气瓶等进行一定的保护。电池罩和风罩的结构和固定方式大致相同，其区别在于通风结构有所差异，电池罩的通风结构位于电池罩的前、后端，主要依靠通风隔水夹层来发挥其应有的作用。客车顶部盖罩的材质可以分为玻璃钢、冲压薄板、聚合材料等，上述各种材料有其各自的特点。玻璃钢材质的盖罩成本低、多用于小批量的生产。冷轧冲压薄板能够快速的完成加工，但是对于模具的要求较高，因此多用于大批量的生产。

二、客车顶部盖罩结构的优化设计

客车顶部的相关部件需要定期进行检修，因此在客车顶部盖罩的设计上需要加设检修门或检修仓，方便检修作业。而对于通风散热有着较高要求的区域则可以在客车顶部盖罩中采用以下结构优化设计：

1.在气罩上对应CNC瓶或是其他气瓶的阀门仪表位置加装维修门，通过旋锁进行开关控制，方便后期检修作业。

2.对于电池罩，可以与气罩相似的是在电池罩上需要增设检修门，检修门采用沉台式结构用以确保电池罩获得良好的外形，此外。检修门的固定利用的是外螺栓，在需要利用检修门对车顶进行检修时可以通过卸掉检修门加以实现。通过在顶部盖罩上加设检修门将有助于提高检修的效率，相较于卸掉整个盖罩通过检修门完成检修作业既简单又方便。为方便检修，除了采用检修小门的结构外，还可以在电池罩设计中采用检修仓门的结构，检修仓门结构如下图1所示。相对于检修小门检修仓门所占面积更大，检修小门主要开在需要频繁检修的故障位置，而检修仓门则是通过在电池罩上端采用仓门结构，能够在打开仓门时观察到整个顶部盖罩下的结构。检修仓门的四周设计有下沉翻边，安装时直接倒扣在防水止口上用以避免雨水等渗入到电池罩内。检修仓门的结构设计时可以采用外翻结构或是整体移动时结构。外翻结构是通过将检修仓门的一边固定在电池罩上，通过安装翻转铰链与卡扣来进行固定和翻转，需要打开时可以像开门一样打开检修舱门。需要注意的是在采用了检修仓门结构后，电池罩的上部结构仅为十字加强筋结构，为保障其结构强度需要在十字结构部进行加强。在电池罩上采用检修仓门结构能够增强电池罩的维修、保养的友好度，方便车辆进行顶部的维修保养作业。但是其结构相对来说较为复杂，成本也相对较高。

图1.电池罩检修仓门结构

客车顶部盖罩主要用于防水、防护作用，其需要具有良好的通风、保温特性。由于客车需要在各种复杂情况下进行作业，不同地区对于通风和保温性有着不同的需求。比如所在高纬度地区其对于保温性有着较高的要求而对于通风性则要求不高。在低纬度炎热地区则对于通风性要求较高。为满足上述要求可以在客车顶罩是通风口结构进行优化。在通风口结构设计上可以采用手动调节和自动调节两大类。手动结构采用的是在通风口加设滑动抽拉式手动调节装置，可以采用手动来对通风口的开口大小进行调节，结合不同地区的不同通风需求手动调节通风口的开口量。比如说在夏季要求降温时可以将通风口调节至最大位置，增强电池罩内的通风效果。而在冬季时则可以手动调节风门的大小，通过调小风门降低电池罩内的通风量用以控制散热。上述设计能够方便的对电池罩内的温度进行调节但是不足之处在于需要手动完成。智能式电池罩通风结构采用的原理与手动式基本相似，但是不同的是智能式采用的是电机驱动开口量的方式，而无需采用人工。通过在电池罩通风口处加装温控盒和驱动盒，温控盒实现对于电池罩内温度的检测，在检测到内部温度过高时驱动伺服电机增加通风口的开口量，通过增加电池罩内的通风效果用以调节电池罩内的温度。同样，在温控盒检测到温度过低时，将会驱动伺服电机减少通风口的开口量，通过降低电池罩内的通风效果用以调节电池罩内的温度。手动式和智能式都能够完成通风口开口的调节，需要注意的是智能式风口调节装置的成本较高、结构复杂，设计时需要结合客车设计要求采用不同的设计结构。