一種電動公交車地板的制作方法

本發明涉及公交車零部件領域，具體的說，是涉及一種電動公交車地板。

背景技術：

受益于新能源政策的影響，電動公交車在最近幾年的時間里突飛猛進地發展。但是電動公交車目前的技術水平還是停留在簡單的三電匹配，仍采用常規材料和結構的骨架車身進行設計，導致車身重量較大，對續駛里程的影響很大。

隨著國家對電動公交車技術要求的進一步規范，電動公交車技術將逐步向輕量化方向發展。電動公交車的輕量化任務主要劃分為車身、電器元件、底盤三部分來共同完成，其中車身是整車廠家在客車輕量化過程中十分重要的一環，它的輕量化程度直接關系到新能源電動公交車的綜合性能。而對于車身來說，地板因為擔負著承重任務，輕量化難度較高，因此地板的輕量化工作在車身輕量化中占有重要地位。

地板的輕量化工作，一般從材質、結構等方面來實現。

在申請號為2013102681953的專利文件中提供了一種電動汽車輕量化地板的解決方案，公開了主題為“電動汽車地板”的方案，方案內容為：一種電動汽車地板，由地板總成，地板前隔板、地板后隔板組合成地板，其特征是：采用6n01型鋁合金材料，地板由兩種帶有功能凹槽及拼接企口的鋁合金型材按幾何對稱的方式拼接而成，拼裝企口呈倒“u”型卡槽設計，方便型材之間的對接；所述的兩種功能槽分別為鋁合金型材上端面的倒“c”型功能槽及鋁合金型材內部的空腔，倒“c”型功能槽與鋁合金型材內部的空腔加強了板材的強度，減輕地板自身重量，方便排線；所述的地板總成分別由地板右邊梁、地板中間梁、地板左邊梁通過帶有功能凹槽的呈倒“u”型卡槽的拼接企口的鋁合金型材按幾何對稱的方式拼接而成。

該對比文件公開了最多的技術特征，認定為最接近的現有技術。

該現有技術所提供的方案中，存在以下不足：

1.地板總成分別由地板右邊梁、地板中間梁、地板左邊梁組成，從連接方式看不具有擴展性；

2.地板構件型材之間靠拼接而成，再依靠橫向設置的隔板或橫梁等結構進行輔助固定，造成地板的整體結構強度較低，尤其是在面臨復雜的受力環境時，不能滿足車輛復雜工況所需，也不能在車輛受損時提供足夠的支撐強度；

3.地板構件型材中未專門預留走線腔體，利用加強筋間空間走線，空間小，操作困難。

綜上所述，開發出強度高、便于擴展、便于使用的輕量化電動公交車地板是本領域技術人員亟待完成的任務。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種輕量化的電動公交車地板，使得車身重量得以減輕，同時還要提高地板的連接強度，使地板易于擴展，便于布線。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種電動公交車地板，其特征在于，包括：中心型材、側型材和邊緣連接型材；

所述三種型材以“榫頭配合插槽”方式插接之后在接縫處焊接形成地板平面；

所述中心型材、側型材均為片式合金型材；所述中心型材數量為1，居中設置；所述側型材數量為大于等于2的偶數，對稱設置在中心型材兩側；所述邊緣連接型材數量為2，分別設置在側型材外側；

所述三種型材內部均為封閉空腔結構并設有連接上下面的加強筋，其中中心型材中部預留用于布置管線的走線空腔；

所述三種型材中的榫頭、插槽設置在靠近地板上表面的位置，插槽下方的型材高度占型材總高度的1/3，插槽下方的型材側面設置有弧形凹槽。

優選的，所述中心型材、側型材內部加強筋的截面結構為連續折線形。

優選的，所述三種型材插接后在接縫處還進行膠接。

優選的，中心型材（1）兩側均設有榫頭，側型材兩側分別設置插槽和榫頭，邊緣連接型材分別在側向和上方設置有插槽；所述榫頭為封閉式方形榫頭，所述插槽為方形插槽。

優選的，所述走線空腔為等腰梯形。

優選的，所述邊緣連接型材截面為圓弧形，內部加強筋為豎向設置。

優選的，所述三種型材的材質均為6系6061鋁合金。

優選的，所述焊接方式包括氬弧焊和/或摩擦攪拌焊。

本發明的有益效果是：

1.通過使用合金型材，在保證強度的基礎上，重量比鋼質地板有大幅下降，可有效地降低整車的自重，提升整車的續駛里程；

2.采用型材組合加工的工藝，不但可提升生產效率，還可以通過模塊化的設計理念，增減側型材的數量來組成不同寬度的地板，滿足不同車型的需求，降低整體成本；

3.“拼插+焊接”的連接方式強度大，可應對各種方向的作用力，比單純的拼插或鉤掛方式強度更高，更適于車輛工作狀況，安全性更好；

4.優選方案中，封閉式方形榫頭自身具有更高的強度，插接效果也相對穩定，進一步保障地板承載時搭接處的穩定性；

5.弧形凹槽的設置，不但使焊接時接觸位置可控，還能使地板兩塊型材間的密封膠流入凹槽，增大膠接面積，保障地板密封；

6.優選方案中，中心型材、側型材內部加強筋的截面結構為連續折線形，與型材結合，形成連續三角形，利用幾何學和物理學常識可知，地板在垂直方向上的承載能力并沒有明顯提升，但整車繞縱向抗彎及橫向抗扭的能力卻大大增加；同時，采用折線加強筋的地板1階2階模態也遠高于采用豎直加強筋的地板，在公交低速啟動狀態下可有效減少共振。

附圖說明

圖1為本發明實施例的整體結構剖面示意圖；

圖2為本發明實施例中中心型材1剖面結構示意圖；

圖3為本發明實施例中側型材2剖面結構示意圖；

圖4為本發明實施例中邊緣連接型材3剖面結構及局部放大示意圖。

圖中：1.中心型材，2.側型材，3.邊緣連接型材，4.加強筋，5.榫頭，6.插槽，7.弧形凹槽，8.走線空腔。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例，對本發明的實施方式進行詳細說明如下：

如附圖1所示，一種電動公交車地板，包括：中心型材1、側型材2和邊緣連接型材3；

所述中心型材1、側型材2為相同厚度的長條片式鋁合金型材，所述邊緣連接型材3為截面圓弧形的條形鋁合金型材；所述中心型材1數量為1，居中設置；所述側型材2數量為2，對稱設置在中心型材1兩側；所述邊緣連接型材3數量為2，分別設置在側型材2外側，形成地板的兩端并向上與左右車身立柱連接以實現整車的龍門結構設計。邊緣連接型材3的造型設置，不但可保證車身造型和強度，還可以減少棱角，降低誤傷風險。

所述三種型材均采用6系6061鋁合金材質，在保證承載強度足夠的同時，又能達到較低的成本效果。

所述三種型材均帶有插接結構，三種型材間的插接配合方式均為“方形插槽配合封閉式方形榫頭”，其中中心型材1兩側均為封閉式方形榫頭5，側型材2兩側分別為方形插槽6和封閉式方形榫頭5，邊緣連接型材3分別在側向和上方設置有方形插槽6；封閉式方形榫頭5與方形插槽6的配合使插接效果較為穩定，承重效果好，可以進一步保障地板承載時搭接處的穩定性。在裝配時，如圖1所示，三種地板型材之間相互配合，插合為一體（搭接量為20mm），在地板型材之間以膠粘合，然后分別在地板上下面的型材間接縫處使用氬弧焊工藝焊接成型，保證整體地板強度。

如圖2、3、4所示，所述三種型材內部均為封閉空腔結構并設有連接上下面的加強筋4；封閉式的空腔結構可減輕型材的整備質量，是整個地板結構進一步輕量化。

其中中心型材1中部預留體積較大的正梯形走線空腔8，便于線束的集中布置。走線空腔8兩側分別設置3道截面呈折線形的加強筋4，3道加強筋4與型材上、下面分別組成一個正三角形，與型材側面組成一個直角三角形；所述側型材2內部加強筋4的截面結構為連續折線，與型材空腔內表面組成了連續三角形，且除邊緣處的三角形為直角三角形外，其余三角形均為等腰三角形；邊緣連接型材3內部加強筋為豎向設置的1道。

根據有限元分析結果，與采用同等密度布置的豎直加強筋相比，采用截面結構為連續折線形的加強筋，加強筋與型材結合組成連續三角形，地板在垂直方向上的承載能力并沒有明顯提升，但在整車繞縱向抗彎及橫向抗扭的能力卻大大增加；同時，通過模態分析，采用連續折線形加強筋地板的1階2階頻率也遠高于采用豎直加強筋的地板，結構也更加穩定（扭曲變少），在公交低速啟動狀態及變速過程下可有效減少共振，有助于乘用舒適性的提升。

如圖2、3、4所示，本實施例中所述三種型材中的方形榫頭、方形插槽均設置在靠近地板上表面的位置，插槽下方的型材高度占型材總高度的1/3，方形插槽下方的型材側面，均設置有弧形凹槽7，不但可以保證型材間接觸位置處于靠近表面的弧形槽邊緣位置，還能使地板兩塊型材間的密封膠流入凹槽，增大膠接面積，保障地板密封，增強地板間插接強度。

所述三種型材在接縫處的結構分別加厚0.5倍（見圖2、圖3中圓圈處所示），以滿足氬弧焊焊接工藝的要求。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現，未予以詳細說明和局部放大呈現的部分，為現有技術，在此不進行贅述。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點相一致的最寬的范圍。