陳江波，刁威

（金龍汽車(西安)有限公司，陜西 西安 710000）

客車乘客門設(shè)計(jì)淺談

陳江波，刁威

（金龍汽車(西安)有限公司，陜西 西安 710000）

乘客門是客車車身的主要部件之一。它不僅為司乘人員上下車提供方便的條件，并直接影響車身外形的美觀。文章介紹各種乘客門的形式，并重點(diǎn)介紹了折疊門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)。

客車；乘客門；折疊門；設(shè)計(jì)

前言

乘客門是客車的重要組成部分，是乘員上下車的通道，對(duì)客車的整體造型起著重要協(xié)調(diào)作用。乘客門設(shè)計(jì)的好壞與整車性能及使用密切相關(guān)。乘客門的設(shè)計(jì)是車身設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因?yàn)槠洳粌H僅是機(jī)械結(jié)構(gòu)部件，還涉及防塵密封，降音隔躁、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣控制、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等一系列問題。

1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

法律法規(guī)是我們?cè)O(shè)計(jì)所有乘客門的依據(jù)基礎(chǔ)。

下面所附的表1為GB 13094-2007中對(duì)乘客門的設(shè)計(jì)要求。表2為GB 7258-2012中對(duì)乘客門的設(shè)計(jì)要求。

2 乘客門的分類

乘客門的驅(qū)動(dòng)形式分為三種，手動(dòng)乘客門、動(dòng)力控制乘客門及自動(dòng)控制乘客門，其中以動(dòng)力控制乘客門在客車上大量應(yīng)用。

動(dòng)力控制又分為兩種形式：電動(dòng)控制和氣動(dòng)控制。電動(dòng)門主要應(yīng)用在無氣源的汽油車型上應(yīng)用（如考斯特車型）。電動(dòng)門在使用及維護(hù)上均不如氣動(dòng)門。氣動(dòng)門結(jié)構(gòu)形式多樣，可以使折疊式，也可以是外擺式。

表1

2.1 外擺式乘客門

外擺式乘客門又分為單外擺和雙外擺兩種，通常客運(yùn)車大多

使用單外擺，而城間巴士一般采用雙外擺形式。外擺門具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①開度大，同樣的門洞寬度，外擺門的開度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于折疊門及內(nèi)擺門，車內(nèi)乘客區(qū)空間大，利于營(yíng)運(yùn)等級(jí)座椅最大數(shù)的布置。

②密封性好，門板四周均有密封膠條，門板有加強(qiáng)骨架，機(jī)構(gòu)剛性好。

③外形與整車造型協(xié)調(diào)，美觀大氣，行車阻力小。

外擺門大致由門板、支座、下擺桿、上下轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu)和密封膠條等組成。

表2

2.2 內(nèi)擺式乘客門

①內(nèi)擺門主要用于公交車，這是由公交車的使用工況（超載客流量及過大的擁擠）決定的。同外擺門一樣，依然有單內(nèi)擺及雙內(nèi)擺兩種形式。當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，門和車身曲線一致，開啟后，門向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，垂直于側(cè)圍面。

②內(nèi)擺門按照彎臂形式又分為外彎臂型、內(nèi)彎臂型。

外轉(zhuǎn)臂：轉(zhuǎn)臂在車外可以看到，是市場(chǎng)上普遍使用的結(jié)構(gòu)。

內(nèi)轉(zhuǎn)臂：轉(zhuǎn)臂在毛刷和翻板內(nèi)側(cè)，在車外看不到轉(zhuǎn)臂，市場(chǎng)上使用少。

表3 兩種內(nèi)擺門結(jié)構(gòu)對(duì)比

內(nèi)擺門一般由門體、轉(zhuǎn)軸、氣缸轉(zhuǎn)臂、下擺臂、門泵和滑道等組成。

2.3 折疊式乘客門

折疊門由門軸、門板、導(dǎo)軌、門泵等組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配工藝簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。制造及維護(hù)成本低，性價(jià)比高，但其密封、隔音性能較差。且無法與整車側(cè)圍曲線保持一致，目前一般應(yīng)用于普通小型公交及城鄉(xiāng)小型客車上使用。

2.4 塞拉門

塞拉門區(qū)分為內(nèi)塞拉門和外塞拉門。公交車一般采用外塞拉門。塞拉門在開啟狀態(tài)時(shí)，車門移動(dòng)到側(cè)墻的外側(cè)；在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)車門外表面與車體外墻成一平面。由于塞拉門目前普遍成本過高，應(yīng)用范圍很小，這里就不細(xì)談。

3 折疊門原理及設(shè)計(jì)

3.1 運(yùn)動(dòng)機(jī)理

通常我們運(yùn)用幾何繪圖分析折疊門的運(yùn)動(dòng)原理，找出其運(yùn)動(dòng)軌跡（圖1） 從而確定門板、滑輪、門泵的裝配位置。

圖1 折疊門運(yùn)動(dòng)軌跡

3.2 折疊門的自鎖

圖2

折疊門設(shè)計(jì)中，首要考慮的是保證折疊門關(guān)門過程中避免自鎖現(xiàn)象，輕則運(yùn)動(dòng)卡頓，重則無法關(guān)門，門板變形。

驅(qū)動(dòng)作用力：Q=Q′——驅(qū)動(dòng)力

摩擦力：F=Q·sinα·sinα

當(dāng)驅(qū)動(dòng)力Q足夠大且保持不變時(shí)，F(xiàn)隨偏角α↑而逐漸↑，F(xiàn)→Fmax的偏角α在力學(xué)上稱為摩擦角，用φm表示。

只要：α≤φm，則無論F怎樣大，滑塊都保持靜止?fàn)顟B(tài)，也就是出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象。

當(dāng)α再增大，滑塊將沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

影響摩擦角的因素：

（1）擦角與滑塊材料密切相關(guān)，通常我們選用鋼制材料。

（2）塊與導(dǎo)軌間適量使用潤(rùn)滑劑，將有效減小摩擦角。

（3）滑塊將滑動(dòng)改為滾動(dòng)，可大大減小摩擦角。

折疊門不發(fā)生自鎖的條件：（不被卡死）

α＞φm ——偏角α＞摩擦角φm

可見，只要所選的偏角符合上述條件，即可保證折疊門不發(fā)生自鎖。因此，α角的選定是折疊門設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。

3.3 門泵的安全性能要求

門泵的安全可靠，對(duì)乘客的安全至關(guān)重要。

（1）門泵系統(tǒng)應(yīng)保證乘客門開啟及關(guān)閉后能可靠鎖止，在客車行駛時(shí)，不允許乘客門自行開啟。在緊急情況下，當(dāng)車輛靜止或以不大于5km/h 的速度運(yùn)行時(shí)，每扇動(dòng)力控制乘客門無論是否有動(dòng)力供應(yīng)，都應(yīng)能從車內(nèi)打開，當(dāng)車門未鎖住時(shí)，也能通過車門應(yīng)急控制器從車外打開。車外將門鎖住時(shí)，從車內(nèi)能開啟車門、不能鎖閉。

（2）門泵系統(tǒng)應(yīng)保證乘客門在任何情況下啟閉時(shí)緩速，過程中不得有加速運(yùn)動(dòng)；動(dòng)力控制乘客門的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)應(yīng)使乘客在關(guān)門時(shí)不被車門傷害或夾住。在關(guān)閉過程中遇到障礙物，乘客門應(yīng)能停止關(guān)閉或自動(dòng)開啟。關(guān)門平均夾緊力應(yīng)不大于150N，峰值夾緊力應(yīng)不大于300N。

4 結(jié)束語(yǔ)

最后，車門在整車設(shè)計(jì)的過程中占有很重要的一部分，設(shè)計(jì)中要從機(jī)械運(yùn)動(dòng)、安全、法規(guī)、氣路電路、整車造型等多方面考慮。我在這里只能大概介紹門系統(tǒng)的思路，后面還需要大家更深刻的研究。

[1] 劉開春.客車的車身總布置.客車車身設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社:2015.281-374.

[2] 中國(guó)公路學(xué)會(huì)客車分會(huì). 客車新技術(shù)與新研究[C].人民交通出版社:蘇學(xué)軍,王琳,2016.96-107.

[3] GB 13094-2007,客車結(jié)構(gòu)安全要求[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[4] GB 7258-2012,機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.

Introduction to coach passenger door design

Chen Jiangbo, Diao Wei
( Jinlong bus (xian) co., LTD., Shaanxi Xi'an 710000 )

The passenger door is one of the main parts of the city-bus body. It not only provides convenient conditions for the passengers to get on and off, but also directly affects the appearance of body shape.The paper introduces the form of various passenger doors, and introduces the structure features and design of folding door.

City bus; Passenger door; folding door; Design

U462.1

A

1671-7988(2017)22-27-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.22.009

陳江波（1984-），男，助理工程師，就職于金龍汽車（西安）有限公司。研究方向：整車總布置設(shè)計(jì)。

CLC NO.:U462.1

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