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地铁车辆司机室车体结构设计研究

2013-05-22何燕华

沿海企业与科技 2013年2期
关键词:玻璃钢车体曲面

[摘 要] 文章依据现有司机室外形,对现有地铁车辆司机室的结构进行分类,并分析、总结司机室结构的特点,从而指导新产品设计开发。

[关键词] 地铁;司机室;车体结构;设计

[作者简介] 何燕华,南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心助理设计师,山东 青岛,266111

[中图分类号] U270.4 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2013)02-0019-0001

随着经济社会的发展,城市人口的比例不断扩大,作为方便快捷的城市交通工具,轨道车辆的地位越来越高,对其安全性、经济性和工艺性的要求也在不断增加。司机室结构独特,关系复杂,产品设计多样化。本文依据司机室外形,对现有车辆司机室的结构进行分类,并分析、总结司机室结构的特点,从而指导新产品设计开发。

一、现有车辆司机室车体结构介绍

司机室车体结构主要由司机室骨架及玻璃钢外罩组成。司机室骨架大体为焊接而成的框架结构,一般使用不锈钢、碳钢或铝合金材料;玻璃钢即纤维增加塑料,为一种复合材料,质轻而硬,不导电,机械强度高,耐腐蚀,因其通过模具糊制而成,可灵活用于曲面外形的设计中,现广泛用于城轨车辆司机室外罩结构上。

二、不同结构车体司机室特点

大头型司机室,此类司机室头型比较长,长度达到约2.2m,如图1所示。

从外观上看,其曲面弧度大、流畅且美观,内部司机室骨架为不锈钢框架焊接在车体上,司机室骨架支撑玻璃钢外罩及司机室侧门,并考虑两者的安装,需要使用众多的横梁、立柱及安装连接梁。司机室骨架重量将近550kg,玻璃钢外罩也有220kg左右,以此满足强度要求,保证司机的安全,整体略微偏重。

小头型司机室,此类司机室头型长度约1m,如图2所示。

小头型司机室曲面弧度小,整体略平。从图中可以看出司机室侧门划分在侧墙上,使得司机室头型变短,也压缩了司机室内装的设计空间,内装变小,司机室空间变小,影响司机乘坐的舒适度。为了解决这个问题,内部司机室骨架仍然可为不锈钢焊接而成的框架结构,但将此骨架糊制在玻璃钢外罩里,省去了司机室骨架与玻璃钢外罩的连接结构,而且,此方案安装生产工艺性优良,更适用于批量化生产的需求。

L型司机室,此类司机室长度约为1.8m,如图3所示。L型司机室曲面造型空间充足,且司机室侧门依然划分在侧墙上,一定程度上减少了司机室骨架结构,司机室骨架为不锈钢且糊制在玻璃钢外罩里,此类司机室造型空间及内装空间均得到了保证,司机室结构的安装也方便,整体效果美观大方。

三、结 语

通过研究以上不同结构车体司机室,司机室车体结构设计考虑的因素主要有:曲面造型空间、内装设计空间、设计结构的安全性及整体安装的工艺性等要求,结合以上司机室结构设计特点,L型头型设计结合了大头型及小头型的设计优点,具有结构简单,外观美观、大方,安装方便的优点,已成为当今的主流设计结构。司机室骨架糊制在玻璃钢外罩上,其结构新颖、简单,避免了连接结构的复杂性,为新产品的设计开发提供了思路。

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