客車頂部罩蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

◎劉全 朱永鵬

客車頂部蓋是客車的重要組成部分，現(xiàn)代客車在設(shè)計上賦予了頂部更多的功能，為確保車頂蓋罩能夠發(fā)揮其應有的作用需要對客車頂部蓋罩進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計?？蛙図敳可w罩可以看作一個倒扣在車頂蓋上的五面體，從而在車輛頂部形成一個額外的空間。不同的客車對于頂部蓋罩有著不同的需求，為使得客車頂部蓋罩發(fā)揮出最好的功用需要做好對于客車頂部蓋罩的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

一、客車頂部蓋罩結(jié)構(gòu)

客車頂部蓋罩依據(jù)其功能的不同可以分為氣罩和電池罩兩大類，其中氣罩主要用于滿足隔絕紫外線和通風，其內(nèi)覆蓋著各類氣瓶。電池罩在滿足隔陽、散熱的基礎(chǔ)上還要求具有良好的密封防水。氣罩因其功能多設(shè)計成帶有凹腔的殼體，在安裝時通過吊裝倒扣在車頂上，并使用固定螺栓對其進行固定，對氣瓶等進行一定的保護。電池罩和風罩的結(jié)構(gòu)和固定方式大致相同，其區(qū)別在于通風結(jié)構(gòu)有所差異，電池罩的通風結(jié)構(gòu)位于電池罩的前、后端，主要依靠通風隔水夾層來發(fā)揮其應有的作用。客車頂部蓋罩的材質(zhì)可以分為玻璃鋼、沖壓薄板、聚合材料等，上述各種材料有其各自的特點。玻璃鋼材質(zhì)的蓋罩成本低、多用于小批量的生產(chǎn)。冷軋沖壓薄板能夠快速的完成加工，但是對于模具的要求較高，因此多用于大批量的生產(chǎn)。

二、客車頂部蓋罩結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

客車頂部的相關(guān)部件需要定期進行檢修，因此在客車頂部蓋罩的設(shè)計上需要加設(shè)檢修門或檢修倉，方便檢修作業(yè)。而對于通風散熱有著較高要求的區(qū)域則可以在客車頂部蓋罩中采用以下結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計：

1.在氣罩上對應CNC瓶或是其他氣瓶的閥門儀表位置加裝維修門，通過旋鎖進行開關(guān)控制，方便后期檢修作業(yè)。

2.對于電池罩，可以與氣罩相似的是在電池罩上需要增設(shè)檢修門，檢修門采用沉臺式結(jié)構(gòu)用以確保電池罩獲得良好的外形，此外。檢修門的固定利用的是外螺栓，在需要利用檢修門對車頂進行檢修時可以通過卸掉檢修門加以實現(xiàn)。通過在頂部蓋罩上加設(shè)檢修門將有助于提高檢修的效率，相較于卸掉整個蓋罩通過檢修門完成檢修作業(yè)既簡單又方便。為方便檢修，除了采用檢修小門的結(jié)構(gòu)外，還可以在電池罩設(shè)計中采用檢修倉門的結(jié)構(gòu)，檢修倉門結(jié)構(gòu)如下圖1所示。相對于檢修小門檢修倉門所占面積更大，檢修小門主要開在需要頻繁檢修的故障位置，而檢修倉門則是通過在電池罩上端采用倉門結(jié)構(gòu)，能夠在打開倉門時觀察到整個頂部蓋罩下的結(jié)構(gòu)。檢修倉門的四周設(shè)計有下沉翻邊，安裝時直接倒扣在防水止口上用以避免雨水等滲入到電池罩內(nèi)。檢修倉門的結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以采用外翻結(jié)構(gòu)或是整體移動時結(jié)構(gòu)。外翻結(jié)構(gòu)是通過將檢修倉門的一邊固定在電池罩上，通過安裝翻轉(zhuǎn)鉸鏈與卡扣來進行固定和翻轉(zhuǎn)，需要打開時可以像開門一樣打開檢修艙門。需要注意的是在采用了檢修倉門結(jié)構(gòu)后，電池罩的上部結(jié)構(gòu)僅為十字加強筋結(jié)構(gòu)，為保障其結(jié)構(gòu)強度需要在十字結(jié)構(gòu)部進行加強。在電池罩上采用檢修倉門結(jié)構(gòu)能夠增強電池罩的維修、保養(yǎng)的友好度，方便車輛進行頂部的維修保養(yǎng)作業(yè)。但是其結(jié)構(gòu)相對來說較為復雜，成本也相對較高。

圖1.電池罩檢修倉門結(jié)構(gòu)

客車頂部蓋罩主要用于防水、防護作用，其需要具有良好的通風、保溫特性。由于客車需要在各種復雜情況下進行作業(yè)，不同地區(qū)對于通風和保溫性有著不同的需求。比如所在高緯度地區(qū)其對于保溫性有著較高的要求而對于通風性則要求不高。在低緯度炎熱地區(qū)則對于通風性要求較高。為滿足上述要求可以在客車頂罩是通風口結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。在通風口結(jié)構(gòu)設(shè)計上可以采用手動調(diào)節(jié)和自動調(diào)節(jié)兩大類。手動結(jié)構(gòu)采用的是在通風口加設(shè)滑動抽拉式手動調(diào)節(jié)裝置，可以采用手動來對通風口的開口大小進行調(diào)節(jié)，結(jié)合不同地區(qū)的不同通風需求手動調(diào)節(jié)通風口的開口量。比如說在夏季要求降溫時可以將通風口調(diào)節(jié)至最大位置，增強電池罩內(nèi)的通風效果。而在冬季時則可以手動調(diào)節(jié)風門的大小，通過調(diào)小風門降低電池罩內(nèi)的通風量用以控制散熱。上述設(shè)計能夠方便的對電池罩內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)但是不足之處在于需要手動完成。智能式電池罩通風結(jié)構(gòu)采用的原理與手動式基本相似，但是不同的是智能式采用的是電機驅(qū)動開口量的方式，而無需采用人工。通過在電池罩通風口處加裝溫控盒和驅(qū)動盒，溫控盒實現(xiàn)對于電池罩內(nèi)溫度的檢測，在檢測到內(nèi)部溫度過高時驅(qū)動伺服電機增加通風口的開口量，通過增加電池罩內(nèi)的通風效果用以調(diào)節(jié)電池罩內(nèi)的溫度。同樣，在溫控盒檢測到溫度過低時，將會驅(qū)動伺服電機減少通風口的開口量，通過降低電池罩內(nèi)的通風效果用以調(diào)節(jié)電池罩內(nèi)的溫度。手動式和智能式都能夠完成通風口開口的調(diào)節(jié)，需要注意的是智能式風口調(diào)節(jié)裝置的成本較高、結(jié)構(gòu)復雜，設(shè)計時需要結(jié)合客車設(shè)計要求采用不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)語

客車頂罩主要用于對客車頂部設(shè)備的防護，現(xiàn)代客車頂罩不僅要求具有良好的外形還需要具有良好的功用。本文在介紹客車頂罩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對如何做好客車頂罩維修門和通風口處的優(yōu)化設(shè)計進行了分析介紹。