一种客车转向柱固定支架及其制作方法

摘要

一种客车转向柱固定支架及其制作方法，固定支架包括上固定板（10）、两块安装板（6）、中连接板（7）、上连接板（8），下固定板（11）、加强筋（12）和下连接板（13），两块安装板（6）左右对称分布，上固定板（10）和下固定板（11）用于固定转向柱（1），上连接板（8）、中连接板（7）和下连接板（13）用于连接两块安装板（6）和上连接板（8）、下连接板（13），加强筋（12）用于加强上连接板（8）和下连接板（13）。本固定支架制作时采用铝合金挤压型材或镁合金挤压型材横向布置，经过切割加工制作而成，其切割线为竖向和纵向推进，能够保证转向柱（1）的使用刚度和强度要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种固定支架，更具体的说涉及一种客车转向柱固定支架及其制作方法，属于客车车身技术领域。

背景技术

随着国际能源的日趋紧张，客车轻量化逐渐提上日程，目前对客车实现轻量化的最行之有效的措施就是利用铝合金材料代替钢材料，由此全铝客车项目不断推出；全铝客车不仅能够实现轻量化、降低油耗，而且全铝客车车身强度高、安全性能好，是未来发展的主要方向。

钢结构客车车身的转向柱固定支架是焊接在前围骨架上的，其固定支架是利用几根矩形钢焊接而成；对于全铝客车的转向柱固定支架来说，如果不改变原有结构而简单地利用铝合金型材对其进行替换，则需要增加很多L形接头和方管铝合金型材并通过焊接而成，从而导致其结构复杂，装车操作会非常繁琐，耗时耗力且减重效果不佳；同时，铝合金型材之间的焊接技术不容易掌握，且焊接后对焊接部位的强度有影响，一般强度会降为原来的50~70%。

中国专利授权公告号：CN203172697U、授权公告日 2013年9月4日、名称为：《一种全铝客车转向柱固定支架》的实用新型专利中公开了一种全铝客车转向柱固定支架，该固定支架为管状结构支架，固定支架上设置有转向柱安装孔， 固定支架上下两端为矩形孔，固定支架的两个相对面为菱形面，另两个相对面为矩形面，其中一个在上的矩形面为安装面，转向柱安装孔设置在安装面上。该实用新型结构简单，可以有效地提升轻量化效果；节省了原料，降低了成本。但是，该固定支架的结构强度和刚度不高，特别是抗扭转性能不明显，安装方便性略差，还有待于进一步提升。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的铝合金客车转向柱固定支架结构强度和刚度不高、抗扭转性能不明显等缺陷，提供一种客车转向柱固定支架及其制作方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种客车转向柱固定支架，包括上固定板，还包括有两块安装板、中连接板、上连接板，下固定板、加强筋和下连接板，所述的两块安装板左右对称分布，两块安装板的一侧分别连接着上连接板、中连接板和下连接板，所述上固定板的下边与下固定板的上边相连接，上固定板的上方两端分别设置有圆孔，下固定板的下方两端分别设置有圆孔，所述上连接板为带弯边的水平板件，上连接板水平面的边连接在两块安装板的上端，上连接板斜向下的折边与上固定板相连接、且其连接处位于上固定板上的圆孔下方，所述中连接板为平面板，中连接板的一端连接在两块安装板的上端偏下位置、且其连接部位在上连接板连接部位下方，中连接板的另一端连接在上固定板和下固定板的交接处，所述下连接板为“V”形平面板件，下连接板的两个短边分别连接在两块安装板的下端，下连接板的长边连接在上固定板和下固定板的交接处，所述加强筋为“冂”形平面板件，加强筋上端的长边连接在上连接板上，加强筋下端的两个短边分别连接在中连接板上。

所述的安装板为长方形板，安装板的侧边设置有一排铆钉孔。

所述上连接板的折弯边长度占整个上连接板长度的20%至25%。

所述上连接板水平面的中间开有缺口。

所述加强筋的上端连接在上连接板的折弯边附近，且其上连接点至安装板的距离占上连接板长度的25%至35%。

所述加强筋的下端连接在中连接板的下方，且其连接点处在中连接板的2/3位置处。

所述上固定板为梯形板件，其两侧为斜边，上下为平行边，且上边比下边短。

所述上固定板中间设置有减重孔，所述的减重孔形状为圆形、六边形或矩形。

所述的下固定板为梯形板件，其两侧为斜边，上下为平行边，且上边比下边长。

一种客车转向柱固定支架的制作方法，该固定支架采用铝合金挤压型材或镁合金挤压型材经过切割加工制成，包括以下步骤：

步骤一、首先将本挤压型材进行截断切割制成半成品支架A；

步骤二、然后沿侧边切割线在竖直方向上进行切割制成半成品支架B；

步骤三、再沿缺口切割线在竖直方向上进行切割制成半成品支架C；

步骤四、然后再沿减重孔切割线在纵向上进行切割制成半成品支架D；

步骤五、最后再沿倒角切割线进行切边，并钻出圆孔，从而完成固定支架的制作。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是： 

1、安装方便，且固定可靠，能够保证转向柱的使用刚度和强度要求，有利于结构轻量化。本发明固定支架包括上固定板、两块安装板、中连接板、上连接板，下固定板、加强筋和下连接板，上固定板和下固定板用于固定转向柱，上连接板、中连接板和下连接板用于连接安装板和上、下连接板，加强筋则用于加强上连接板和下连接板；使得本固定支架结构强度高，且其质量轻，满足了转向柱的使用刚度和强度要求。

2、本发明中的一种客车转向柱固定支架的制作方法，制作简单，通过对单一铝合金挤压型材或镁合金挤压型材进行切割完成本发明中复杂的固定支架制作；这种一体式固定支架结构，具有较高的抗扭转和抗弯曲性能，充分保证了本固定支架的结构强度。

附图说明

图1是本发明中挤压型材结构示意图。

图2是本发明结构示意图。

图3是本发明的主视图。

图4是本发明的右视图。

图5是本发明的俯视图。

图6是本发明的仰视图。

图7是本发明中铝合金挤压型材的轴测图。

图8是本发明中第一道切割示意图。

图9是本发明中第二道切割示意图。

图10是本发明中第三道切割示意图。

图11是本发明中第四道切割示意图。

图12是本发明安装轴测图。

图13是本发明中转向柱固定轴测图。

图中：图中，转向柱1，横梁2，角接头3，竖梁4，铆钉5，安装板6，中连接板7，上连接板8，圆孔9，上固定板10，下固定板11，加强筋12，下连接板13，铆钉孔14，减重孔15，缺口16，半成品支架A 17，侧边切割线18，半成品支架B 19，缺口切割线20，半成品支架C 21，减重孔切割线22，半成品支架D 23，倒角切割线24。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1-图2，一种客车转向柱固定支架，实现转向柱1与客车前围骨架之间的固定连接，其采用铝合金或镁合金挤压型材经过切割加工而成；本固定支架包括上固定板10、两块安装板6、中连接板7、上连接板8，下固定板11、加强筋12和下连接板13。所述的两块安装板6左右对称分布，两块安装板6与汽车前围骨架相连接，用于将本固定支架固定在客车前围骨架上。上固定板10和下固定板11用于固定转向柱1，上连接板8、中连接板7和下连接板13用于连接两块安装板6和上连接板8、下连接板13，加强筋12则用于加强上连接板8和下连接板13。

参见图2-图3，所述两块安装板6的一侧分别连接着上连接板8、中连接板7和下连接板13。优选的，所述的安装板6为长方形板，本实施例中其竖边长150mm、横边宽70mm、两个安装板6之间间隔为120mm；安装板6的侧边设置有一排铆钉孔14，用于将安装板6铆接在竖梁4和横梁2上，也可以将安装板6焊接在竖梁4和横梁2上，本实施例中铆钉孔14为7个。

参见图2和图4，所述上固定板10 的下边与下固定板11的上边相连接，上固定板10的上方两端分别设置有圆孔9，下固定板11的下方两端分别设置有圆孔9，圆孔9用于固定转向柱1；上固定板10上圆孔9的直径和下固定板11上圆孔9的直径可以相同也可以不同，根据实际需要而定，上固定板10上两个圆孔9之间的中心间距和下固定板11上两个圆孔9之间的中心间距根据转向柱1上的安装孔位置确定。本实施例中圆孔9直径为11mm，上固定板10上的两个圆孔9之间的中心间距为97mm，下固定板11上的两个圆孔9中心间距为97mm。优选的，所述上固定板10为梯形板件，其两侧为斜边，上下为平行边，且上边比下边短；本实施例中上边长120mm，下边长147mm，上下两边间距135mm。优选的，所述上固定板10中间设置有减重孔15，所述的减重孔15形状为圆形、六边形或矩形；本实施例中减重孔15形状为六边形，上下边长各为60mm，两侧的边长分别为38mm。优选的，所述的下固定板11为梯形板件，其两侧为斜边，上下为平行边，且上边比下边长；本实施例中长边长为147mm，短边长为120mm， 

参见图2和图5，所述上连接板8为带弯边的水平板件，上连接板8的外廓俯视形状为矩形和梯形的组合形状，本实施例中上连接板8横向最宽处为200mm，纵向宽175mm；优选的，所述上连接板8的折弯边长度占整个上连接板8长度的20%至25%。上连接板8水平面的边连接在两块安装板6的上端；上连接板8斜向下的折边与上固定板10相连接、且其连接处位于上固定板10上的圆孔9下方，本实施例中连接点距上固定板10的上端为32mm，上连接板8折边宽度为36mm，折弯角为150度。优选的，所述上连接板8水平面的中间开有缺口16，使上连接板8总体上近似于“V”形；本实施例中缺口16纵向深为130mm，上连接板8与安装板6连接的一端宽为40mm，与上固定板10连接的一端宽为130mm。

参见图2-图3，所述中连接板7为平面板，中连接板7的外形在俯视图上与上连接板8的外形相同，本实施例中其横向宽为200mm，两端之间距离为189mm。中连接板7的一端连接在两块安装板6的上端偏下位置、且其连接部位在上连接板8连接部位下方，本实施例中连接部位距离上连接板8大概20mm；中连接板7的另一端连接在上固定板10和下固定板11的交接处。

参见图2和图6，所述下连接板13为“V”形平面板件，其俯视外形图与上连接板8相似。下连接板13的两个短边分别连接在两块安装板6的下端，下连接板13的长边连接在上固定板10和下固定板11的交接处，

参见图2和图3，所述加强筋12为“冂”形平面板件，加强筋12上端的长边连接在上连接板8上，加强筋12下端的两个短边分别连接在中连接板7上。本实施例中加强筋12上端边长155mm，两个下端边长为54mm。优选的，所述加强筋12的上端连接在上连接板8的折弯边附近，且其上连接点至安装板6的距离占上连接板8长度的25%至35%；本实施例中，加强筋12的上连接点至安装板6的距离为145mm。优选的，所述加强筋12的下端连接在中连接板7的下方，且其连接点处在中连接板7的2/3位置处；本实施例中其连接点距中连接板7的上端为125mm。

参见图7-图11，一种客车转向柱固定支架的制作方法，该固定支架采用铝合金挤压型材或镁合金挤压型材经过切割加工制成；本挤压型材采用横向布置，其切割线为竖向和纵向推进，具体包括以下步骤：步骤一、首先将挤压型材按照尺寸进行截断切割制成半成品支架A 17；步骤二、然后沿侧边切割线19在竖直方向上进行切割制成半成品支架B 19；步骤三、再沿缺口切割线20在竖直方向上进行切割制成半成品支架C 21；步骤四、然后再沿减重孔切割线22在纵向上进行切割制成半成品支架D 23；步骤五、最后再沿倒角切割线24进行切边，并钻出圆孔9，从而完成固定支架的制作。本制作方法通过对单一铝合金挤压型材或镁合金挤压型材进行切割完成本发明中复杂的固定支架制作，具有较高的抗扭转和抗弯曲性能，充分保证了本固定支架的结构强度。

参见图12，本发明中固定支架安装时，先将本固定支架贴紧前围骨架仪表台处的横梁2和前围骨架的两根竖梁4侧面，并使本固定支架上表面与横梁2的上表面齐平；再利用铆钉5通过两块安装板6两侧上方的四个铆钉孔14将两块安装板6铆接在横梁2上；然后再利用铆钉5通过两块安装板6两侧下方的十个铆钉孔14将两块安装板6铆接在对应的两根竖梁4上。

参见图13，在进行转向柱1固定时，利用螺栓将转向柱1固定在本固定支架的四个圆孔9上即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。