电动观光车车架结构及设计优化探讨

　　【摘 要】現如今，人们对于精神生活的追求越来越重视，其一般会通过外出旅游的方式来实现。这种趋势下，就使得电动观光车成为各大旅游景区中不可缺少的代步工具，其可以大大满足人们的休闲娱乐需求，为游客提供方便快捷的服务条件，但是在车辆行驶过程中，也会经常存在车架结构振动问题，进而降低了整个车辆的安全性能，影响到游客的正常旅游计划。因此，当务之急就是要对电动观光车车架结构及设计进行全面的优化。
　　【关键词】电动观光车；车架结构；优化设计
　　目前，电动观光车的应用范围一般集中在大型旅游景区、休闲场所中，因为其自身具有一定的环保节能功效，所以深受人们所喜爱。但是在其实际运行过程中，也会存有很多缺陷和不足，尤其是车架结构振动问题，长此以往，势必会破坏整个车辆结构，降低其安全使用性能。因此，必须对电动观光车车架结构设计进行全面的优化，才能避免这种问题的发生，本文也会对如何做好该项优化设计工作进行着重分析，以便为相关人士作为有效参考。
　　一、车架结构及优化设计
　　1.主梁结构优化设计
　　在电动观光车结构中，其前后主梁结构的承重负担最为繁重，主要承载车辆前后桥的悬挂系统重量，由于前后桥板的簧距之间存有很大差异，所以使得主梁各部分连接结构设计也是各有千秋，为了保证其设计质量，提高主梁结构的整体稳定性，就要对这些各连接结构设计进行有效的优化，具体可以从以下几方面入手：
　　（1）车架前部结构优化设计
　　电动观光车车架前部结构主要包括平头驾驶室和转向机构，为了确保观光车在运行过程中的安全性和稳定性，设计人员应在车架结构前端设置两根横梁，确保其抗弯曲扭矩值处在最高标准，并将其分别布置在车架结构前部相应位置处，这样才能达到最终的设计目的。
　　（2）车架中部结构优化设计
　　一般情况下，电动观光车车架变形情况都集中在车架中部结构上，因此，要想避免这种情况的发生，设计人员在优化观光车车架结构时，就要将中部结构优化设计作为重中之重。可以在其相应位置处设置两道与纵梁相连接的横梁，并在纵梁外侧采取适宜的工艺技术安装两根角铁侧梁，且利用四根短横梁将侧梁与主纵梁进行紧密捆绑，这样才能降低车架应力，提升纵梁的抗弯强度，从而最大化减少车架扭曲变形情况的发生。
　　（3）车架后部结构优化设计
　　通常，电动观光车车架后部都会采用弹簧钢制成平衡悬架，且悬架支座应与侧梁和短横梁下部侧翼面进行有效连接，这样才能保证车辆的整体稳定性，避免轴向转动问题的发生。此外，在对车架后部结构进行优化设计时，一定要结合实际，适当增大短横梁截面积，使之与平衡悬架构成一个完整的槽型梁，进以最大化提升车架的刚度和负载能力，保证观光车的安全运行。
　　2.主梁结构的固定与优化设计
　　对电动观光车的主梁结构进行固定，通常要采用焊接方式或铆接、螺栓连接方式来进行，进以使横梁和纵梁形成一个刚度极强的框架结构，这样才能避免车架振动现象的发生。在实际操作过程中，由于铆接方式无法有效提升车架主梁的抗弯曲能力，且技术成本较高，再加上螺栓连接对于固定条件要求较高，所以一般技术人员都会运用焊接的方式对主梁结构进行固定。
　　（1）横梁结构优化设计
　　电动观光车的车架横梁主要负责连接左右黄祖龙、前后主梁以及侧纵边梁，所以为了提升其抗扭刚度，都会将其设计成简单的直槽型形状，并且将侧面断面结构设计成圆筒形或箱形。但是如若避免横梁对车辆传动轴等部件的运行带来影响，应将传动轴等部件的安装位置处设计成拱形结构，并对弯曲部位进行平缓处理，这样才能减少应力的集中，控制车架弯曲、扭曲变形等不良情况的产生，此外，若是要在观光车车架上安装后挂钩，则必须对其车架后梁结构的刚度进行相应的增强，使之达到国家相应的设计标准，进而发挥出最大的支撑作用。
　　（2）纵梁结构优化设计
　　在电动观光车整个车架结构中，弯曲机扭曲应力集中最高的部位就是纵梁下翼面中部与平衡悬架之间的部位，所以，要想对这部位结构的刚度和抗变形能力进行相应的提升，就要严格按照零部件工艺制作要求，在左右纵梁的外侧分别加设两根角铁侧梁，并利用四根短横梁将侧梁与主纵梁进行紧密连接，这样才能达到最终的优化效果。同时，为了控制纵梁受到支撑反力所影响，还要在连接车架纵梁与侧梁的短梁上设置平衡悬架。
　　（3）龙门结构优化设计
　　该结构具有一定的特殊性，其一般位于车架前后主梁的竖直方向上。因为电动观光车在运行使用过程中，为了便于人们上下车方便，都会将踏板与地面的距离设计在最小范围内，这样就会导致主梁与传动轴之间形成狭窄的空隙，这个空隙就是所谓的龙门结构。而该部位的应力也经常会过度集中，所以为了保证该结构的安全稳定性，在对其进行优化设计时，就要充分考虑应力集中问题，进而根据板簧的压缩力度，来合理设计主梁与轴之间的避让空间，并采用可以减少应力产生的焊接技术进行龙门结构连接，这样才能实现理想的优化效果，帮助车架结构减少振动因素。
　　（4）边顺梁结构优化设计
　　该车架结构对于车架宽度的确定有着一定的影响，其主要承载座箱的安装，并且所具有的侧裙围板可以很大程度上促进主梁作用力的有效发挥。因此，对该结构进行优化设计时，设计人员首要任务就是要注重边梁和主梁的合理选材，这样才能增加主梁变截面的强度，从而保证车架结构的整体抗变性能，减少其运行振动故障的发生。
　　二、车架结构材质的优化选择
　　1.型材优化选择
　　通常，电动观光车车架在选材时，不仅要充分考虑车架的刚度和强度，而且还要考虑车身受重度及其整个车辆的生产成本。另外由于观光车属于小批量生产模式，所以其制造材质应尽量采用型材或可以撕面的直梁以及小型连接构件，如：槽钢、圆管等。其中在进行型材选择时，为了保证型材质量，可以通过负载的分布情况来推算主梁截面所产生的惯性炬数值，这样就可根据该数值来选择适宜的型材。目前，市面上的型材类型十分多元化，且多数要利用焊接工艺进行组装，其中，尤以Q235材质的型材应用率最为明显，因为该型材具有十分突出的焊接性和机械性，可以很大程度上保护车内管线。同时，该型材对于焊接工艺的要求十分之低，这也标志着采用该型材，可以大大节省车辆制造成本。
　　2.安全系数的合理确定
　　一旦电动观光车车架出现变形或损坏等现象，车内座箱、蓬框等就会相对产生较大的破损情况，因此，在进行车架材质优化选择工作时，相关设计人员一定要注重整体车辆安全系数的合理确定，根据整辆车型结构、运行路况等因素来进行。其中，车型结构的参考，要看车架与座箱是否焊接在一起以及两者刚度和强度是否达到相应的设计要求等。正常情况下，观光车车架的安全系数要尽量低于非焊接工艺的车架，但不能超出最大限度。
　　三、结束语
　　随着现下市场对于电动观光车需求量的不断增长，相关单位应对观光车车架结构的优化设计给予相应的重视，因为该结构在车辆长期运行使用过程中会发生一定的振动问题，进而给整个车辆的安全运行性能都会带来很大的影响。在实际优化设计过程中，设计人员一定要采用现代化的优化设计技术，并做好加工过程中的质量控制工作，这样才能达到预期目的，促进电动观光车的可持续发展。
　　【参考文献】
　　[1]赵国春.电动观光车车架设计及优化分析[J]起重运输机械，2017（06）：44-45.
　　[2]张学平，李茂盛.电动观光车车架结构设计与测试[J]科学技术与工程，2017（12）：33-34.