本发明涉及悬架支撑结构及客车。
背景技术：
目前，客车整车骨架是客车各系统部件中最重要的一个部件，其支撑着客车的所有总成系统，使其结合成一个整体。客车整车骨架一般分为车身骨架和车架骨架，其中车身骨架主要安装内外饰件等部件，车架骨架主要安装动力总成、传动系统、悬架系统等。悬架系统中，悬架气囊和减振器通过悬架支撑结构与车身骨架连接，悬架支撑结构将悬架和骨架连接成一个整体，悬架支撑结构包括减振器支撑结构和气囊支撑结构。整车运行时，路面的振动激励通过悬架传递至车身上，会导致车内有振动噪声的问题。现有技术中的减振器支撑结构由于气囊与减振器安装空间的需要，导致悬架支撑结构设计时常常采用悬臂结构，使得气囊支撑结构和减振器支撑结构因为动刚度不足，引起车内振动噪声突出的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有较大动刚度的悬架支撑结构，另外，本发明的目的还在于提供一种具有较大动刚度悬架支撑结构的客车。
为实现上述目的，本发明悬架支撑结构的技术方案为：悬架支撑结构包括用于固定在整车骨架上的悬架座，悬架支撑结构包括两端用于与整车骨架固定的加强梁，加强梁上固定有与加强梁和整车骨架形成封闭框架的支撑梁，悬架座在左右方向上用于靠近整车骨架中间设置的一端为用于固定在整车骨架上的车架固定端，用于远离整车骨架中间设置的另一端为与封闭框架固定连接的加强固定端。
本发明的有益效果：通过设置加强梁，使加强梁与整车骨架形成封闭的框架，悬架座在左右方向的两端分别固定在整车骨架和封闭框上，避免了前悬架的悬置，提高了悬架支撑结构的动刚度。
进一步的，为了方便悬架座的安装，所述悬架座的加强固定端固定在加强梁上。
进一步的，为了加强悬架支撑结构，减轻悬架支撑结构的重量，所述悬架座包括气囊支撑板和固定在气囊支撑板上用于支撑减振器的支撑立板，支撑立板间隔设有至少两个，悬架支撑结构包括与至少两个相邻支撑立板固定的减振器座，减振器座固定在悬架座的加强固定端。
为了进一步加强悬架支撑结构，相邻两个支撑立板之间的间隔内设置有与两个支撑立板固定的加强肋板，且加强肋板的底部与气囊支撑板固定连接，以使相邻的两个支撑立板、处于相邻两支撑立板之间的加强肋板、气囊支撑板形成立体支撑结构。
为了在空间上对气囊支撑板进行支撑，所述加强肋板为v形肋板，v形肋板前后方向延伸，前后两端分别固定在两个支撑立板上。
为了提升悬架支撑结构整体稳定性，所述支撑立板包括固定在气囊支撑板顶部的顶部支撑部分和处于气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一侧的竖向支撑部分，所述顶部支撑部分与竖向支撑部分呈l形布置，减振器座固定在竖向支撑部分上。
为了进一步提高悬架支撑结构的稳定性，悬架座还包括与相邻两个支撑立板的竖向支撑部分固定的减振器加强板，所述减振器加强板的两个板面中一个与竖向支撑部分固定，另一个与气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一端的端面固定，减振器加强板的顶部与加强梁固定连接。
为了提高对气囊的支撑效果，所述气囊支撑板为u形板，气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一端的端面为u形端面，所述减振器加强板与气囊支撑板的u形端面固定。
为了方便支撑立板的固定，所述支撑立板上端设有卡在加强梁后与加强梁焊接固定的卡槽。
本发明的客车的技术方案：客车包括整车骨架和设置在整车骨架上的悬架支撑结构，悬架支撑结构包括用于固定在整车骨架上的悬架座，悬架支撑结构包括两端用于与整车骨架固定的加强梁，加强梁上固定有与加强梁和整车骨架形成封闭框架的支撑梁，悬架座在左右方向上用于靠近整车骨架中间设置的一端为用于固定在整车骨架上的车架固定端，用于远离整车骨架中间设置的另一端为与封闭框架固定连接的加强固定端。
本发明的有益效果：通过设置加强梁，使加强梁与整车骨架形成封闭的框架，悬架座在左右方向的两端分别固定在整车骨架和封闭框上，避免了前悬架的悬置，提高了悬架支撑结构的动刚度。
进一步的，为了方便悬架座的安装，所述悬架座的加强固定端固定在加强梁上。
进一步的，为了加强悬架支撑结构，减轻悬架支撑结构的重量，所述悬架座包括气囊支撑板和固定在气囊支撑板上用于支撑减振器的支撑立板，支撑立板间隔设有至少两个，悬架支撑结构包括与至少两个相邻支撑立板固定的减振器座，减振器座固定在悬架座的加强固定端。
为了进一步加强悬架支撑结构，相邻两个支撑立板之间的间隔内设置有与两个支撑立板固定的加强肋板，且加强肋板的底部与气囊支撑板固定连接，以使相邻的两个支撑立板、处于相邻两支撑立板之间的加强肋板、气囊支撑板形成立体支撑结构。
为了在空间上对气囊支撑板进行支撑，所述加强肋板为v形肋板。
为了提升悬架支撑结构整体稳定性，所述支撑立板包括固定在气囊支撑板顶部的顶部支撑部分和处于气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一侧的竖向支撑部分，所述顶部支撑部分与竖向支撑部分呈l形布置，减振器座固定在竖向支撑部分上。
为了进一步提高悬架支撑结构的稳定性，悬架座还包括与相邻两个支撑立板的竖向支撑部分固定的减振器加强板，所述减振器加强板的两个板面中一个与竖向支撑部分固定，另一个与气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一端的端面固定，减振器加强板的顶部与加强梁固定连接。
为了提高对气囊的支撑效果，所述气囊支撑板为u形板，气囊支撑板在左右方向上远离整车骨架中间一端的端面为u形端面，所述减振器加强板与气囊支撑板的u形端面固定。
为了方便支撑立板的固定，所述支撑立板上端设有卡在加强梁后与加强梁焊接固定的卡槽。
附图说明
图1是本发明客车的具体实施例中整车骨架与悬架支撑结构的结构示意图；
图2是本发明客车的具体实施例中整车骨架的部分结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构的结构示意图；
图5是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构的爆炸图；
图6是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构与现有技术中悬臂式悬架支撑结构的气囊接附点的动刚度测试结果对比图；
图7是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构与现有技术中悬臂式悬架支撑结构的气囊接附点单位作用力下的位移对比图；
图8是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构与现有技术中悬臂式悬架支撑结构的减振器接附点的动刚度测试结果对比图；
图9是本发明客车的具体实施例中悬架支撑结构与现有技术中悬臂式悬架支撑结构的减振器接附点单位作用力下的位移对比图；
图中：1、支撑梁，2、气囊支撑板，21、气囊安装孔，22、水平安装板，23、竖向加强板，231、弧形内凹口，3、支撑立板，31、卡槽，32、顶部支撑部分，33、竖向支撑部分，331、定位孔，4、加强肋板，5、加强梁，6、减振器座，61、减振器安装孔，7、减振器加强板，71、避让缺口，72、加强梁固定部分，8、l形加强封板，81、第一加强段，82、第二加强段，9、整车骨架，10、悬架支撑结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的客车的具体实施例，如图1至图3所示，客车包括整车骨架9和固定在整车骨架9上的悬架支撑结构10，对于悬架支撑结构10来说，在外力（路面激励经过气囊/减振器传递至悬架支撑结构上）作用下的系统运动，其刚度特性随着输入激励频率的变化而变化，整个悬架支撑结构的受力情况如下：
mẍ cxẋ kx=f；
其中激励力为：f=fejwt，相应位移为：x=x0ej（wt-ψ）；
通过对该受力系统方程的处理，得到系统的刚度为kd=f/x=（k-mw2） jcw；
上述公式中：m为质量，c为阻尼，k为刚度，f为激励力，x为位移，ẋ为速度，ẍ为加速度，f为激励力的幅值，ejwt为激励力的指数表达式，j为变量，w为频率，t为时间，x0为位移的幅值，ej（wt-ψ）为位移的指数表达式，ψ为相位，kd动刚度。
此时系统的刚度kd是激励频率w的函数，即刚度随激励频率的变化而变化，并不是固定值，此时的刚度kd称之为动刚度，同时由动刚度公式可以知道，动刚度kd越大，固定激励力f下的位移x越小，即传递至车身上的振动能量q＝f*x越小，进而使得整车骨架9振动和变形减小，有效避免了车内因骨架变形引起的内饰摩擦异响和骨架振动引起的低频轰鸣声问题的发生，保证了整车的舒适性。
本发明悬架支撑结构10为具有大动刚度的悬架支撑结构，通过设计“口”字形封闭结构，避免了悬架支撑结构的悬置，并在关键部位设计加强肋板及封板组合结构，实现了气囊和减振器支撑结构在宽频范围内的动刚度提升，解决了悬架支撑结构10动刚度不足问题，实现了路面激励的最优衰减，保证了整车的舒适性能。下面对悬架支撑结构10进行详细介绍。
如图4和图5所示，悬架支撑结构10包括悬架座和两端与整车骨架9固定的加强梁5，加强梁5上固定有支撑梁1，加强梁5、支撑梁1和整车骨架9形成“口”字形封闭框架，“口”字形封闭框架保证了悬架支撑结构10的基础刚度，避免了悬架支撑结构10的悬臂连接。悬架座左右方向上用于靠近整车骨架9中间设置的一端为固定在整车骨架9上的车架固定端，远离整车骨架9中间的另一端为加强固定端，加强固定端固定在加强梁5上。其他实施例中，加强固定端也可以固定在支撑梁上。本实施例中的加强梁5和支撑梁1均为型材结构，具体为40*40*2.0型材管(宽高为40mm，厚度为2mm)，支撑梁1一端焊接固定在整车骨架9上，另一端焊接固定在加强梁5上，加强梁5的两端焊接固定在整车骨架9上。
悬架座包括安装气囊的气囊支撑板2和安装减振器的减振器座6，气囊支撑板2上设有安装气囊的气囊安装孔21，气囊安装在气囊支撑板2的下方。为了加强悬架支撑结构，气囊支撑板2上固定有用于支撑减振器的两个支撑立板3，两个支撑立板3前后间隔设置，减振器座6固定在两个支撑立板3之间的间隔内。减振器座6上设有减振器安装孔61，减振器安装在减振器座6的下方。其他实施例中，支撑立板的数量可以根据需要进行增加，比如支撑立板可以是至少三个，其中减振器座固定在其中两个之间，当然，减振器座也可以同时与多个支撑立板固定。
气囊支撑板2为u形板，其中气囊支撑板2在左右方向上两端的端面均为u形端面，气囊支撑板2包括处于顶部的水平安装板22和处于水平安装板22前后两侧的竖向加强板23，两个竖向加强板23平行设置且结构相同，竖向加强板23上设有弧形内凹口231，其中自远离整车骨架9中间一端到靠近整车骨架9中间一端的方向上，竖向加强板23的截面逐渐变大。竖向加强板23通过cae优化进行结构设计，既保证支撑强度，又实现轻量化。气囊支撑板2在左右方向上靠近整车骨架9中间的端面固定在整车骨架9上，左右方向上远离整车骨架9中间的另一端面上固定有减振器加强板7。其他实施例中，气囊支撑板可以是平板，在靠近悬架座的车架固定端设置专门的角型连接件将气囊支撑板与整车骨架固定，当然，气囊支撑板也可以为l形板，包括水平板和竖直板，竖直板的一侧板面与整车骨架固定连接。其他实施例中，竖向加强板的板面可以是方形，此时竖向加强板的截面在左右方向上不变。
本实施例中，支撑立板3包括固定在气囊支撑板2顶部水平安装板22上的顶部支撑部分32和处于气囊支撑板2在左右方向上远离整车骨架9中间一侧的竖向支撑部分33，顶部支撑部分32与竖向支撑部分33呈l形布置。减振器座6固定在竖向支撑部分33上，竖向支撑部分33上设有在焊接固定前与减振器座6定位的定位孔331。竖向支撑部分33与减振器加强板7固定连接，也就是说，减振器加强板7的左右两侧侧面一侧与气囊支撑板2固定，另一侧与竖向支撑部分33固定，保证了支撑立板3与气囊支撑板2的稳固。两个支撑立板3前后平行间隔布置，其中一个为前支撑立板，另一个为后支撑立板。其他实施例中，减振器座与气囊支撑板可以是一体式的悬架安装板，此时减振器和气囊均安装在悬架安装板上。
为了避免减振器与减振器加强板7的干涉，减振器加强板7上设有避让缺口71，避让缺口71设置在减振器加强板7处于两个支撑立板3之间的部分上，通过设置避让缺口71，可以方便减振器的安装，方便减振器安装位置的调整。其他实施例中，支撑立板可以直接固定在减振器加强板上，或者减振器座与水平安装板平齐设置，此时减振器座可以直接固定在水平安装板上，此时为了保证固定强度，减振器座在左右方向上远离整车骨架中间的一端可以固定在加强梁上。为了保证减振器加强板7的固定强度，减振器加强板7具有处于两个支撑立板3之间向上延伸与加强梁5固定的加强梁固定部分72。
为了进一步加强悬架支撑结构，在空间上对气囊支撑板进行支撑，两个支撑立板3之间的间隔内设有与两个支撑立板3固定的加强肋板4，加强肋板4为v形肋板，v形肋板前后方向延伸，前后两端分别固定在两个支撑立板3上，v形肋板的开口朝下，底部固定在气囊支撑板2上。v形肋板设有两个，两个v形肋板左右布置。通过v形肋板，提高支撑立板3的局部刚度，v形肋板将气囊支撑板2与支撑立板3连接成一个整体，实现材料对刚度提升利用效果的最大化。其他实施例中，加强肋板可以是w形，当然也可以是平板，加强肋板是平板时，可以竖向设置或者倾斜设置，但是应当保证其两端与两个支撑立板固定。在其他实施例中，支撑立板设置多个时，一个加强肋板还可以同时与三个支撑立板固定。当然，在支撑立板强度满足要求时，也可以不设置加强肋板，加强肋板也可以只连接支撑立板与气囊支撑板。
本实施例中相邻的两个支撑立板3、处于相邻支撑立板3的加强肋板4、气囊支撑板2形成立体支撑结构，提高悬架支撑结构10的稳定性。
两个支撑立板3上端设有卡在加强梁5后与加强梁5焊接固定的卡槽31，方便支撑立板3与加强梁5的预定位。其他实施例中，支撑立板可以通过上端端面与加强梁焊接固定。
支撑立板3与加强梁5之间还设有水平截面呈l形的l形加强封板8，l形加强封板8包括前后方向延伸的第一加强段81和左右方向延伸的第二加强段82，第一加强段81的上下两端分别固定在支撑立板3和加强梁5上，第二加强段82的上下两端也分别固定在支撑立板3和加强梁5上。l形加强封板8设置两个，其中一个处于前支撑立板的前侧，另一处于后支撑立板的后侧。本实施例中的悬架座通过支撑立板、l形加强封板、减振器加强板与加强梁焊接固定，其他实施例中，也可以通过气囊支撑板与加强梁固定。
本实施例中，气囊支撑板2和减振器座6固定连接，三个加强肋板4、减振器加强板7、l形加强封板8将气囊底座和减振器底座在各个主要受力点进行加强连接并形成一个整体，通过cae受力分析并优化加强结构，在保证支撑结构动刚度大的情况下，实现重量最轻，材料的利用率最高，同时满足可靠性和安装的要求。
如图6至图9所示，相比现有技术中悬臂式悬架支撑结构，本实施例中的悬架支撑结构10采用“口”字形封闭框架保证了悬架支撑结构10的基础刚度，避免了悬架支撑结构10的悬臂连接，同时通过cae受力分析优化，使悬架支撑结构形式能够实现提升整车骨架9悬架气囊和减振器安装点的动刚度，从而使得路面激励(激励频率为0-100hz)作用到悬架支撑结构10上产生的位移最小，保证整车骨架9在正常运转工况下，路面激励对整车骨架9传递的能量最小，降低了整车骨架9在整车全运行工况下对路面激励的敏感度，实现了整车骨架9振动变形最小，有效解决了整车因骨架变形引起的内饰摩擦异响及车内低频轰鸣声问题，提升了整车舒适性能。
本实施例中的悬架支撑结构主要安装在前悬架支撑位置处，其他实施例中，根据需要，该悬架支撑结构也可以安装在后悬架支撑位置处。
本发明的悬架支撑结构的具体实施例，本实施例中的悬架支撑结构与上述客车的具体实施例中所述的悬架支撑结构的结构相同，不再赘述。
1.悬架支撑结构，包括用于固定在整车骨架（9）上的悬架座，其特征在于：悬架支撑结构包括两端用于与整车骨架（9）固定的加强梁（5），加强梁（5）上固定有与加强梁（5）和整车骨架（9）形成封闭框架的支撑梁（1），悬架座在左右方向上用于靠近整车骨架（9）中间设置的一端为用于固定在整车骨架（9）上的车架固定端，用于远离整车骨架（9）中间设置的另一端为与封闭框架固定连接的加强固定端。
2.根据权利要求1所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述悬架座的加强固定端固定在加强梁（5）上。
3.根据权利要求1或2所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述悬架座包括气囊支撑板（2）和固定在气囊支撑板（2）上用于支撑减振器的支撑立板（3），支撑立板（3）间隔设有至少两个，悬架支撑结构包括与至少两个相邻支撑立板（3）固定的减振器座（6），减振器座（6）固定在悬架座的加强固定端。
4.根据权利要求3所述的悬架支撑结构，其特征在于：相邻两个支撑立板（3）之间的间隔内设置有与两个支撑立板（3）固定的加强肋板（4），且加强肋板（4）的底部与气囊支撑板（2）固定连接，以使相邻的两个支撑立板（3）、处于相邻两支撑立板（3）之间的加强肋板（4）、气囊支撑板（2）形成立体支撑结构。
5.根据权利要求4所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述加强肋板（4）为v形肋板，v形肋板前后方向延伸，前后两端分别固定在两个支撑立板上。
6.根据权利要求3所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述支撑立板（3）包括固定在气囊支撑板（2）顶部的顶部支撑部分和处于气囊支撑板（2）在左右方向上远离整车骨架（9）中间一侧的竖向支撑部分，所述顶部支撑部分与竖向支撑部分呈l形布置，减振器座（6）固定在竖向支撑部分上。
7.根据权利要求6所述的悬架支撑结构，其特征在于：悬架座还包括与相邻两个支撑立板（3）的竖向支撑部分固定的减振器加强板（7），所述减振器加强板（7）的两个板面中一个与竖向支撑部分固定，另一个与气囊支撑板（2）在左右方向上远离整车骨架（9）中间一端的端面固定，减振器加强板（7）的顶部与加强梁（5）固定连接。
8.根据权利要求7所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述气囊支撑板（2）为u形板，气囊支撑板（2）在左右方向上远离整车骨架（9）中间一端的端面为u形端面，所述减振器加强板（7）与气囊支撑板（2）的u形端面固定。
9.根据权利要求3所述的悬架支撑结构，其特征在于：所述支撑立板（3）上端设有卡在加强梁（5）后与加强梁（5）焊接固定的卡槽（31）。
10.客车，包括整车骨架（9）和设置在整车骨架（9）上的悬架支撑结构，其特征在于：所述悬架支撑结构为权利要求1-9任意一项所述的悬架支撑结构。
技术总结