一种客车及其车身骨架、骨架单元的制作方法

本实用新型涉及一种客车及其车身骨架、骨架单元。

背景技术：

目前客车车身骨架普遍采用六大片结构，即前围骨架、后围骨架、顶盖骨架、左侧围骨架、右侧围骨架以及地板骨架。生产时，在不同生产线分别焊接这六大部分骨架，之后再进行组装焊接形成车身骨架。例如，一项授权公告号为CN 201721521 U，名称为一种轻量化全承载车体骨架结构的中国专利公开了一种车身骨架，包括侧围骨架、顶盖骨架、前围骨架、后围骨架以及隔层骨架。这种车身骨架在实际生产中可以根据对车体形状的需要进行多样化生产。但是，这种车身骨架的装配速度慢、生产效率低，不适合车身骨架的模块化、平台化发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种模块化骨架单元；本实用新型的目的还在于提供一种包括上述模块化骨架单元的客车及车身骨架。

为实现上述目的，本实用新型一种骨架单元的技术方案是：包括前、后并列设置的U型架，所述U型架包括左、右两个并排设置的侧立柱以及连接两个侧立柱上端的顶横梁，所述侧立柱的下端具有用于与地板骨架连接的连接部，相邻U型架的两个顶横梁通过顶纵梁连接，相邻U型架的侧立柱通过侧纵梁连接。

作为本实用新型的进一步改进： U型架的顶横梁和侧立柱之间通过拐角连接件连接，所述拐角连接件包括用于与顶横梁连接的水平段、用于与侧立柱连接的竖直段以及连接水平段与竖直段的倾斜段。

作为本实用新型的进一步改进：所述水平段上设有用于与顶横梁插装定位的横梁插口；所述竖直段上设有用于与侧立柱插装定位的立柱插口。

作为本实用新型的进一步改进：位于左右两侧的两根顶纵梁的前、后两端分别连接在前、后U型架的顶横梁与水平段的连接处，位于最上端的侧纵梁的前后两端分别连接在前、后U型架的侧立柱与竖直段的连接处。

为实现上述目的，本实用新型一种车身骨架的技术方案是：所述车身骨架包括两个以上前后并列设置的骨架单元以及地板骨架，所述骨架单元包括前、后并列设置的U型架，所述U型架包括左、右两个并排设置的侧立柱以及连接两个侧立柱上端的顶横梁，所述侧立柱的下端具有用于与地板骨架连接的连接部，相邻U型架的两个顶横梁通过顶纵梁连接，相邻U型架的侧立柱通过侧纵梁连接。

作为本实用新型的进一步改进：U型架的顶横梁和侧立柱之间通过拐角连接件连接，所述拐角连接件包括用于与顶横梁连接的水平段、用于与侧立柱连接的竖直段以及连接水平段与竖直段的倾斜段。

作为本实用新型的进一步改进：所述水平段上设有用于与顶横梁插装定位的横梁插口；所述竖直段上设有用于与侧立柱插装定位的立柱插口。

作为本实用新型的进一步改进：位于左右两侧的两根顶纵梁的前、后两端分别连接在前、后U型架的顶横梁与水平段的连接处，位于最上端的侧纵梁的前后两端分别连接在前、后U型架的侧立柱与竖直段的连接处。

作为本实用新型的进一步改进：相邻的骨架单元的前后相邻的顶横梁通过左右延伸的T型钢连接，两个顶横梁分别连接在T型钢竖直边的前后两侧。

作为本实用新型的进一步改进：相邻的骨架单元的前后相邻的侧立柱之间通过竖直设置的工型钢连接，工型钢的两侧槽口朝向前后方向，两个侧立柱分别连接在工型钢的前后两个U型槽中。

作为本实用新型的进一步改进：左、右相对的工型钢之间连接有底横梁。

作为本实用新型的进一步改进：所述车身骨架还包括设置在最前侧的骨架单元前端以及最后侧的骨架单元后端的加强组焊件，所述加强组焊件与骨架单元的U型架形状相同并与骨架单元的U型架并列连接。

为实现上述目的，本实用新型一种客车的技术方案是：包括车身骨架，所述车身骨架的具体结构与上述车身骨架的结构相同。

本实用新型的有益效果是： 车身骨架主要由多个前后并列的骨架单元组成，在生产车身骨架时，不仅便于装配，而且，在对车身骨架的长度进行调整时，只需要增添或减小骨架单元的数量即可，而不需要像传统的车身骨架生产那样将整个车身骨架进行重新设计规划，提高了车身骨架的通用性，实现了车身骨架的模块化生产，大大增加了车身骨架的生产效率。此外，骨架单元的物料种类有限，便于骨架单元的大批量自动化生产。

进一步的，拐角连接件上设置有横梁插口和立柱插口，可以在顶横梁、侧立柱与拐角连接件连接时实现初步定位，方便之后的焊接，进一步的提高了组装效率。

进一步的，位于左右两侧的两根顶纵梁的前、后两端分别连接在前、后U型架的顶横梁与水平段的连接处，位于最上端的侧纵梁的前后两端分别连接在前、后U型架的侧立柱与竖直段的连接处。这种连接方式不仅进一步增强了骨架单元的顶面骨架与侧面骨架之间连接的结构刚度，而且，位于左右两侧的顶纵梁与位于最上端的侧纵梁还可以对车内行李架的安装进行定位。

进一步的，相邻的顶横梁之间通过T型钢连接，T型钢的水平边与竖直边在T型钢的前后两侧形成供顶横梁卡入进而对顶横梁进行初步定位的卡槽。

进一步的，相邻的侧立柱之间通过工型钢连接，工型钢具有两个开口分别朝向前方和后方的U形槽，位于工型钢前后两侧的两个侧立柱分别卡入工型钢的前后U型槽中进而对侧立柱进行初步定位。

进一步的，左右相对的工型钢之间连接有的底横梁，通过底横梁，整个车身骨架的上部形成封闭环结构，可以提高整个车身骨架的抗侧翻性能。

进一步的，位于前端的骨架单元的前端和位于后端的骨架单元的后端焊接有加强组焊件，加强组焊件的设置可以对车身前后端面形成加强作用，避免因车身各段强度不一致导致的车身前后端抗侧翻性能较差的现象发生。

附图说明

图1为本实用新型一种客车的具体实施例1中车身骨架的三维结构图；

图2为本实用新型一种客车的具体实施例1中车身骨架的装配图；

图3为图2中车身骨架的右视图；

图4为本实用新型一种客车的具体实施例1中两个骨架单元的装配图；

图5为本实用新型一种客车的具体实施例1中两个侧立柱与工字钢连接时的俯视图。

图中：11、第一骨架单元；111、侧立柱；112、顶横梁；113、拐角连接件；114、顶纵梁；115、侧纵梁； 12、第二骨架单元；13、第三骨架单元；14、第四骨架单元；15、第五骨架单元；16、第六骨架单元；2、T型钢；3、工型钢；31、U型弯折件；4、底横梁；5、前部加强组焊件；6、后部加强组焊件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的一种客车的具体实施例，包括车身骨架，所述车身骨架的具体结构如图1至图5所示，包括六个前后首尾相连的骨架单元以及地板骨架(图中未显示)，所述骨架单元从前到后分别为第一骨架单元11、第二骨架单元12、第三骨架单元13、第四骨架单元14、第五骨架单元15以及第六骨架单元16，其中第一骨架单元11的具体结构包括两个前、后并列设置的U型架，所述U型架的开口朝下，所述U型架包括左、右两个并排设置的侧立柱111以及设置在两个侧立柱111上方的顶横梁112，顶横梁112与侧立柱111之间通过拐角连接件113连接，侧立柱111的下端与地板骨架。所述拐角连接件113由大截面型材切割而成，包括水平段、竖直段以及设置在水平段与竖直段之间连接水平段与竖直段的倾斜段，所述水平段上设有用于与顶横梁112插装定位的横梁插口，所述竖直段上设置有用于与侧立柱111插装定位的立柱插口。

前、后两个U型架的两个顶横梁112之间通过间隔设置的顶纵梁114连接，前、后两个U型架的位于左侧的两个侧立柱111之间和位于右侧的两个侧立柱111之间通过上下间隔设置的侧纵梁115连接。其中，位于左右两侧的两根顶纵梁114的前、后两端分别连接在前、后U型架的顶横梁112与水平段的连接处，位于最上端的侧纵梁115的前后两端分别连接在前、后U型架的侧立柱111与竖直段的连接处。通过这样的连接结构，在U型架的拐角处形成三角架结构，不仅增强了骨架单元的顶面骨架与侧面骨架之间连接的结构刚度，而且，位于左右两侧的顶纵梁114与位于最上端的侧纵梁115还可以对车内行李架的安装进行定位。此外，位于最上端的侧纵梁115与其下方相邻侧纵梁115以及前、后相邻的两个侧立柱111共同构成车窗安装框架；各个骨架单元的位于中部靠下位置的侧纵梁115前后相对共同构成车身骨架的腰梁。

所述第二骨架单元12、第三骨架单元13、第五骨架单元15以及第六骨架单元16与上述第一骨架单元11之间除了在前后长度上不同外，其他结构均相同。第四骨架单元与第一骨架单元之间除了在前后长度上不同，位于右侧的两个前后相对的侧立柱111之间没有设置侧纵梁115，用于让出车门安装空间，其他结构均与第一骨架单元相同。

相邻两个骨架单元之间通过T型钢2和工型钢3连接，T型钢2和工型钢3均为自加工件。其中，T型钢2由一块水平设置的薄壁板件和一块垂直设置的薄壁板件焊接而成，在实际使用过程中，T型钢2沿左右方向水平设置在两个骨架单元之间，T型钢的水平设置的薄壁板件与竖直设置的薄壁板件在T型钢的前后两侧各形成一个可供顶横梁112卡入的卡槽，两个骨架单元的相邻的两个顶横梁112分别卡入T型钢2前、后两侧的卡槽中，进行初步定位后，顶横梁112与T型钢2的内侧接触位置处采用粘接，外侧边缘处采用焊接。工型钢3由两个U型弯折件31底端焊接在一起形成，使工型钢的两侧各形成一个U形槽，在实际使用过程中，工型钢3竖直设置在两个骨架单元的两个前后相对的侧立柱111之间，工型钢3的两个U型槽一个开口朝前，一个开口朝后，两个前后相对的侧立柱111分别卡入工型钢3的前、后两个U形槽中，进行初步定为后，侧立柱111与工型钢3内侧接触位置处采用粘接，外侧边缘处采用焊接。相邻的两个骨架单元之间通过左、右相对的两个工型钢3连接。

此外，两个左右相对的工型钢3之间还连接有水平设置的底横梁4，通过底横梁4，整个车身骨架的上部形成封闭环结构，可以提高整个车身骨架的抗侧翻性能。而且，在车身骨架与车架焊装后又会形成大的封闭环结构，进一步的提高了整个汽车的抗侧翻性能。

所述第一骨架单元11的前端面处与第六骨架单元16的后端面处均焊接有加强组焊件，分别为前部加强组焊件5和后部加强组焊件6。所述加强组焊件与骨架单元的U型架形状相同，在实际安装时，所述加强组焊件通过T型钢2和工型钢3与第一骨架单元11和第六骨架单元16的U型架并列连接，左右相对的两个工型钢3之间还连接有底横梁4。前部加强组焊件5与后部加强组焊件6的设置可以对车身前后端形成加强作用，避免因车身各段强度不一致导致的车身前后端抗侧翻性能较差的现象发生。

作为本实用新型的进一步改进，所述车身骨架也可以不设置六个首尾相连的骨架单元，而是根据实际情况的需要调整骨架单元的个数，例如采用四个骨架单元或者采用八个骨架单元等，进而调整整个车身骨架的长度。

作为本实用新型的进一步改进，所述骨架单元也可以设置为前后长度一致的形式，但是，这种形式设计使得车身长度的改变呈间断式，不能连续，而不同长度的骨架单元的设计可以通过不同骨架单元的组合实现车身长度的线性变化，使车身长度的调整更加的灵活。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述骨架单元也可以根据强度需要在前后方向上设置多个U型架，例如可以设置三个U型架等。

本实用新型的一种车身骨架的具体实施例，与上述一种客车中车身骨架的具体结构相同，此处不再赘述。

本实用新型的一种骨架单元的具体实施例，与上述一种客车中骨架单元的具体结构相同，此处不再赘述。