踏步的设计要注意两方面内容,一是踏步的尺寸布局,二是踏步的材料及结构。
踏步尺寸,无论是长途客车还是公交客车,在标准上都有严格而明确的规定。设计者要对GB 13094—2007《客车结构安全要求》中的4.6.7条款全面掌握,这是车身结构设计中的硬性指标,在踏步的设计中设计者更能体会到寻求标准要求与现实情况之间的平衡点有时候是多么艰难。
踏步尺寸中的一个关键尺寸是一级踏步高,这一高度数值是由总布置设计者给出的,是总布置工作的硬性内容之一。这一数值在整车上关系到车身姿态和底盘姿态二者之间的关系,更进一步说是由底盘的悬架、桥、车架等系统决定的。所以一级踏步高是车身与底盘之间的一个设计平衡点。
踏步的其他尺寸是一级踏步的深度和其他踏步台阶的高度及深度。对于Ⅱ类和Ⅲ类客车来说,取得一个满意的踏步高度值相对来讲还是容易的,难的是Ⅰ类车,尤其是二级踏步的板簧I类车。由于底盘结构上的局限性,使一级踏步高度能达到标准的要求值,而其二级踏步的高度有时很难令设计者满意。此时的一个设计技巧是利用客车结构标准所允许的坡度值,如踏步的最大坡度在任何方向均不应超过5%,将一级甚至二级也做成斜面来减小二、三级踏步的高度。图7-17所示是公交车(Ⅰ类车)和城间巴士(Ⅱ类车)的踏步斜面设计。
图7-17 某款公交车和城间巴士的踏步斜面设计
对于踏步深度,所有的台阶深度都是联系在一起的,无非是标准要求的一级踏步深度比其他的大些。设计中要使各台阶的深度尽可能地加大,各台阶深度值的取得取决于整个踏步空间的高深比,当高深比>1时,越大越不好布置;当高深比<1时,越小越好布置。因此,Ⅰ类车、Ⅱ类车和低车身的Ⅲ类车的踏步深度值在布置上都不困难,问题出现在高地板的长途客车的中门踏步上,它的前门踏步也不存在问题。原因在于通道地板高、驾驶区地板低,从而使中门踏步的高深比大、前门踏步的高深比小。
图7-18是某款长途大巴的中门踏步布置方案,现点评如下:
①方案a:按传统的布置方式,三段式车架的跑道梁上面紧挨着通道地板的下面,那么合理的踏步尺寸就会与车架干涉。这其中还涉及三段式车架宽度861mm无法缩窄,这可能是全行业的通病,是由我国底盘零部件结构的历史造成的。所以方案a的结果是无法设计出合理的踏步尺寸。
②方案b:为解决方案a的问题,最简单的方法是降低车架的跑道梁高度,使其位于踏步面以下,但这样做的一个最直接后果是缩小了行李舱的容积。
③方案c:将车架结构由矩形改为三角形,不降低跑道梁高度,既解决了踏步问题,又不缩小行李舱。
图7-18 某款长途大巴的中门踏步布置
踏步材料目前用到的有两种:钢板和玻璃钢。钢板的料厚最小也应是1.5mm,其背面还应设计有加强筋。对于第一级踏步的踏步梁,其料厚最小不能小于3mm,至少也要是50mm×30mm的方钢。
图7-19是一款钣金踏步的例图,钣金踏步的优点是成本低,与骨架的配焊性好,对骨架的加工精度要求不高。缺点是钣金制作工作量大,铺装地板革和铝压条的工作量也大。
图7-19 一款钣金踏步的图样
至于玻璃钢踏步,其优点是外观效果很好,完全省去了钣金踏步的地板革与铝压条工作量,也省去了地板革与铝压条边角瑕疵。如图7-20和图7-21所示,分别是MAN客车的一款中门玻璃钢踏步和NEOPLAN客车的驾驶区到乘客区的台阶踏步。玻璃钢踏步的缺点是对车身骨架的加工精度要求较高。
图7-22所示是一款玻璃钢踏步的样图,材料厚度通常是3mm。(www.xing528.com)
图7-20 MAN客车的一款中门玻璃钢踏步
图7-21 NEOPLAN客车的车内玻璃钢台阶踏步
图7-22 一款玻璃钢踏步样图
为了协调玻璃钢踏步与骨架加工精度之间的矛盾,我们发现钣金踏步和玻璃钢踏步二者可以混合使用。具体做法是踏步的三个立面和一个底面采用钣金制作,而台阶面采用玻璃钢制作成单独的台子。在总装时三个立面和一个底面先铺装地板革,然后再把玻璃钢台子固定进去。这种结构的好处是既解决了骨架精度不高的问题,又解决了全钣金踏步的装饰问题。
图7-24是钣金与玻璃钢混合踏步的实车图片,这种结构很好地解决了钣金踏步与卫生间之间的边角修饰问题,减轻了工人的操作工作量,提高了内饰的装配效果,可见这种混合式踏步尤其适合于有中门卫生间的状态。
本节最后一个内容是关于伸缩式踏步,我们也简称其为活动踏步。采用活动踏步的目的有两个:
①用于长途大巴位于前轮前的乘客门可以增大整车的接近角,对于12m大巴而言,至少可提高2°。
②用于中门时也可以解决踏步的深度方向尺寸布置的不足问题。
但GB 13094—2007《客车结构标准》对伸缩式踏步的使用有着严格的规定,除非迫不得已,我们通常是不主张采用的,因为这会带来一系列技术上和法规上的问题。
图7-23是活动踏步的工作图。
图7-23 活动踏步的工作图
图7-24 钣金与玻璃钢混合踏步的实车图片
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