高少軍
摘 要:司機門的設(shè)計在客車設(shè)計中屬于比較復雜的部分,本文通過把司機門分成司機門體、司機門內(nèi)飾件、司機門附件三部分,并對這三部分進行分解說明,形成一個完整司機門設(shè)計的思路方法,為客車車身設(shè)計工作者提供參考。
關(guān)鍵詞:司機門;司機門體;司機門限位器
中圖分類號:U291 文獻標識碼:A
司機門是為駕駛員提供出入車輛通道的裝置,此外還可隔絕車外干擾,并在一定程度上減輕對駕駛員側(cè)面撞擊的傷害、保護駕駛員。司機門一般由司機門門體、內(nèi)飾件和附件3部分組成。門體包括司機門內(nèi)板、司機門外板。內(nèi)飾件包括內(nèi)護板、內(nèi)檢修蓋板及電泳孔蓋等。司機門附件包括司機門窗、鉸鏈、門鎖機構(gòu)、司機門開度限位器和密封條,下面按上述3部分說明司機門的設(shè)計方法。
1.司機門體設(shè)計
司機門體按材料可分為鋁合金司機門和鐵質(zhì)司機門,兩者優(yōu)缺點對比見表1。
綜上,小批量、形狀簡單的司機門宜采用鋁合金門或者手工簡易模具制作的鐵門,大批量且結(jié)構(gòu)復雜的司機門可以開標準沖壓模具,采用鐵門,以提高生產(chǎn)效率、降低成本。
通常司機門體是由外板和內(nèi)板組成,司機門體外廓線是由預留的司機門門框確定的,車身總體設(shè)計確定車身司機門門框時,需滿足GB 7258-2012《機動車運行安全技術(shù)條件》中應急門凈高不應小于1250mm,凈寬不應小于550mm的要求。確定好司機門外廓線,即可根據(jù)側(cè)圍弧線做出原始的司機門體外板,司機門外板需預留好內(nèi)板包邊的尺寸,如圖1所示。在此基礎(chǔ)上設(shè)計司機窗窗框,司機窗框根據(jù)造型設(shè)計以及總體布置中的司機窗大小來確定,司機窗大小以滿足良好的司機視野為主,然后根據(jù)選用鎖的型號確定鎖孔開孔和固定方式,如圖2所示。
司機門體內(nèi)板的作用有2,1是增加司機門強度2是安裝各類附件。內(nèi)板輪廓與外板輪廓按圖2所示情況匹配,內(nèi)板厚度需考慮到整體司機門的厚度,以及安裝門鎖需要的空間。司機門厚度40~50即可滿足強度要求,司機門鎖處厚度需按照鎖的需求設(shè)計,如圖3所示。內(nèi)板形狀需要考慮門及其附件等易于拆卸、檢修,相應的需在附件、鉸鏈處增加檢修蓋,并設(shè)計好司機門拉手、司機門鉸鏈的埋鐵,埋鐵厚度一般采用5MM的鋼板,如圖4所示。內(nèi)外板采用點焊型式組合在一起即為司機門門體。
2.司機門內(nèi)飾件設(shè)計
司機門內(nèi)飾件對整車的車內(nèi)美觀性,駕駛員的舒適性、使用方便性都有著至關(guān)重要的影響。內(nèi)裝飾因為用量少,從成本考慮,內(nèi)裝飾件很少采用整體開模內(nèi)包式設(shè)計,而是用以下兩種方式,見表2。
無內(nèi)護板形式的司機門,檢修孔蓋可以用鋁板或者鐵板直接噴內(nèi)飾漆,有內(nèi)護板形式的司機門,需要按注塑或者吸塑工藝設(shè)計內(nèi)飾件。根據(jù)司機門門體內(nèi)板預留的內(nèi)護板止口確定好門內(nèi)護板外形尺寸,預留門內(nèi)把手安裝沉臺。周邊固定沉孔除了4個角處,距離較大的邊也需要增加固定點,并設(shè)計好螺釘裝飾帽。鎖機檢修蓋設(shè)計通過門體預留的鎖機檢修蓋大小來確定尺寸,周邊采用自功螺絲固定即可。電泳孔裝飾件一般選用現(xiàn)成的裝飾件即可。
3.司機門附件設(shè)計
司機門附件是司機門設(shè)計中非常關(guān)鍵的一部分,按照GB 7258-2012《機動車運行安全技術(shù)條件》司機門窗用于駕駛?cè)艘晠^(qū)部位的可見光透射比應大于等于70%。司機門窗周邊尺寸與門體預留的司機門止口匹配,門框周邊型材和玻璃黑邊盡可能做小,這有利于司機左側(cè)的視野。因成本、周期等等的限制客車司機門鎖一般不由主機廠獨立設(shè)計,而是選用鎖廠成型模具,或者和鎖廠聯(lián)合開發(fā),在密封性、拉桿、軟軸長度等方面根據(jù)需求局部更改。
司機門鉸鏈設(shè)計計時首先需要確保司機門的開啟角度大于90°,其次需要保證司機門鉸鏈自身的強度和固定方式可靠,一般選擇5mm的鋼板作為鉸鏈的材質(zhì),每個鉸鏈采用M8、8.8級的螺栓兩個進行固定,每個司機門需采用兩個司機門鉸鏈,兩個鉸鏈中心在設(shè)計安裝時應在同一下X、Y坐標線上,在保證同軸的情況下盡可能拉大距離。
司機門鉸鏈可按加工和安裝方式分類,分類方式及各自特。
司機門鎖、鉸鏈的設(shè)計和實驗參照GB 15086-2013《汽車門鎖及門鉸鏈性能要求和試驗方法》。
司機門限位器的設(shè)計目的是為了避免開啟時司機門接觸客車的外表面,對客車外表面造成損傷。目前主要采用鉸鏈限位和拉索限位的方式,鉸鏈限位通常的方式是鉸鏈開啟到一定角度后通過鉸鏈內(nèi)部的限位點使的鉸鏈無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而達到限位的目的。拉索限位側(cè)是通過拉索連接車體和門體,門體旋轉(zhuǎn)到拉鎖長度,側(cè)無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的方法去限位。司機門選用上述兩種中的任意一種限位方式即可,如圖5所示。
司機門存在開啟和關(guān)閉倆種狀態(tài),故司機門密封屬于動態(tài)密封,需采用柔性接觸的材料。密封膠條的設(shè)計不合理會直接導致雨水的進入,影響整車的商品性。司機門密封膠條一般采用三元乙丙(EPDM)材質(zhì),顏色為黑色。膠條的功能除了關(guān)門緩沖,還能保證車內(nèi)外密封,膠條有3種固定方式,見表4,3種密封膠條可以分開使用,也可以同時在一個司機門上采用兩種密封,以保證更好的密封效果,參見圖6。
4.司機門體
結(jié)語
司機門是客車車身設(shè)計中的難點,這些難點不光體現(xiàn)在設(shè)計上,更多的還在生產(chǎn)工藝上,這就需要我們在設(shè)計司機門的時候兼具考慮生產(chǎn)工藝,最終設(shè)計出適合各自公司的司機門來。
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