1.1 平移門用四連桿鉸鏈
平移門用四連桿鉸鏈?zhǔn)抢闷矫嫠臈U機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理來實(shí)現(xiàn)艙門啟閉的,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該鉸鏈機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高檔大中型客車的前輪、后輪中間寬大的行李艙門上。
采用四連桿鉸鏈的平移艙門在打開以后,會(huì)上移到與車身平行的位置。使用這種結(jié)構(gòu),艙門開啟度大,艙體接近性好,取放行李方便。艙門開啟后占用外部空間小,并且該鉸鏈機(jī)構(gòu)中的艙門氣彈簧撐桿直接作用在上連桿(拐臂)上,上、下連桿分別與艙門上的上、下骨架連接。艙門在啟閉過程中整體受力均勻,艙門變形小,并且拐臂與洞口上沿有足夠的空間密封,密封結(jié)構(gòu)合理。該鉸鏈不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,艙門關(guān)閉后占用艙內(nèi)空間大,成本高。
1.2 翻擺式六連桿鉸鏈
翻擺式六連桿鉸鏈由連接車身的上轉(zhuǎn)軸座1、連桿 一2、連桿二3、連桿三4、連桿四5及連接艙門的下轉(zhuǎn)軸 座6 通過銷軸連接方式兩兩相連,形成六連桿的七個(gè)轉(zhuǎn) 動(dòng)幅,如圖2所示。艙門在打開過程中,該連桿機(jī)構(gòu)通過 四個(gè)連桿和下轉(zhuǎn)軸座將艙門向外、向上開啟。該鉸鏈主 要應(yīng)用在大中型客車普通翻擺式艙門上。
該種鉸鏈的機(jī)構(gòu)完全能實(shí)現(xiàn)小空間、大開度的要求,能加大艙門開啟后與車身的間隙。該鉸鏈的不足:因有7 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)幅,艙門打開所需要的力度大,且轉(zhuǎn)動(dòng)幅容易失效,使用壽命縮短;密封性方面,鉸鏈與腰梁下沿間隙小,無法實(shí)施好的密封結(jié)構(gòu)。
1.3 合頁式鉸鏈結(jié)構(gòu)
合頁式鉸鏈結(jié)構(gòu)如圖3所示。該種鉸鏈由固定頁1、旋轉(zhuǎn)頁2和轉(zhuǎn)軸3三部分組成。固定頁通過螺栓與車身連接,旋轉(zhuǎn)頁通過螺栓與艙門4連接,旋轉(zhuǎn)頁繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),即可完成艙門的開啟過程。因轉(zhuǎn)軸中心在艙門內(nèi)側(cè),為消除艙門在繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象,要有足夠的旋轉(zhuǎn)空間;且鉸鏈無限位功能。在設(shè)計(jì)撐桿結(jié)構(gòu)時(shí),要避免因艙門角度開啟過大而損傷艙門或車體漆膜;該結(jié)構(gòu)密封性不好,鉸鏈處不易打膠,水容易從膠條處流入艙內(nèi)。該鉸鏈廣泛應(yīng)用于城市客車的側(cè)艙門上。
1.4橡膠鉸鏈
橡膠鉸鏈實(shí)質(zhì)上屬于合頁式鉸鏈,采用鋁型材與橡膠相結(jié)合的結(jié)構(gòu),上、下鋁型材起軸套、安裝作用,橡膠起轉(zhuǎn)軸、連接密封作用。其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。橡膠鉸鏈現(xiàn)在主要用于對外觀要求不很嚴(yán)格的電氣艙門上。
此種鉸鏈?zhǔn)抢孟鹉z的彈性壓縮與拉伸來滿足艙門旋轉(zhuǎn)的要求。橡膠鉸鏈的優(yōu)點(diǎn)是使艙門與門框之間無間隙,整體性好,密封防水性能好;缺點(diǎn)是橡膠連接件要承受艙門自重和氣彈簧撐桿的作用力,以及艙門反復(fù)啟閉過程中的彎曲和拉伸。因橡膠材質(zhì)本身易老化、易變形、易損壞,所以長期使用會(huì)因橡膠的損壞而引起鉸鏈?zhǔn)В淇煽啃圆?,特別不適宜在寬大的艙門上使用。
單軸鉸鏈結(jié)構(gòu)由鋁固定件1、鍍鋅鐵連接件2和尼龍軸套3組成,其結(jié)構(gòu)如圖5所示。
單軸鉸鏈安裝時(shí),將鋁固定件焊接在鋁門板上,鐵固定件通過螺栓與車身連接在一起。鐵連接件通過尼龍?zhí)着c鋁固定件同軸相連,鋁固定件繞鐵固定件同軸轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成艙門的啟閉。單軸鉸鏈結(jié)構(gòu)基本上能克服以上鉸鏈的所有不足,具備以下優(yōu)點(diǎn):
(1)開啟力小。單軸鉸鏈只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)幅,打開艙門所需用的力量較小,撐起艙門所用氣撐桿的力量較之連桿相比,減少50%左右。
(2)防腐蝕性強(qiáng)。鐵固定件通過尼龍?zhí)着c鋁件相連,且三個(gè)件均為模具成型件,外觀質(zhì)量好,摩擦力小。隨著艙門使用年限的增加,鉸鏈?zhǔn)У目赡苄院苄?,使用壽命長,減少了車輛的售后工作。
(3)密封性好。采用“上疏、下堵”的結(jié)構(gòu),當(dāng)大量的雨水涌向艙門上沿的時(shí)候,安裝鉸鏈用的型材設(shè)計(jì)有導(dǎo)水槽,水便通過型材導(dǎo)水槽流出艙外,少量流不出的雨水被下密封膠條擋在艙門外,起到了很好的密封作用。
(4)安裝工藝簡單。安裝鉸鏈用的型材開有螺栓固定槽,且螺栓可以前、后滑動(dòng)。安裝時(shí),將艙門上焊接的鋁固定件通過尼龍?zhí)着c鐵固定件同軸相連,不用螺栓連接,鐵固定件與車身連接時(shí),只擰緊螺栓即可,不用套絲,能大大減少工人的勞動(dòng)量。其安裝示意圖如圖6所示。
單軸鉸鏈存在的不足:艙門開啟角度受艙門上蒙皮結(jié)構(gòu)的影響。為了加大艙門的開啟角度,該鉸鏈一般與45°側(cè)蒙皮配合使用。
合理的艙門鉸鏈結(jié)構(gòu)要根據(jù)客車自身的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)和選擇。隨著客車技術(shù)的發(fā)展和用戶日益提高的使用需求,設(shè)計(jì)開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、裝配工藝好、成本低廉、性能可靠、艙門開啟方便、密封性能好的艙門鉸鏈?zhǔn)桥撻T技術(shù)開發(fā)人員一貫的努力方向和不懈追求。