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智轨电车内装材料选用及结构设计

2021-10-28钟凌生肖磊杨勇刘彪方璟唐长民李杨戈

新型工业化 2021年8期
关键词:客室玻璃钢车体

钟凌生,肖磊,杨勇,刘彪,方璟,唐长民,李杨戈

(中车株洲电力机车研究所有限公司,湖南 株洲 412004)

0 引言

城市轨道交通具有运量大、快速、准点、节能环保、安全舒适等优点,成为我国一二线城市公共交通网络最重要的组成部分[1]。而智轨电车具有城市轨道交通和地面公共交通双重属性,同时吸收了轨道交通准时、运量大、节能环保和地面公交灵活、综合成本低等优势[2]。本文针对智轨电车独特内装结构进行介绍,内装为车体内部装饰件,主要为司乘人员和乘客提供安全、舒适的乘车环境。

1 概述

智轨电车内装分为司控台总成、隔断门总成、座椅轮罩总成、乘客扶手总成、地板装饰总成、顶部装饰总成、侧围装饰总成等十多个总成部件,主要的内装选材包括金属材料、玻璃钢、蜂窝材料及泡沫材料等几大类。其所用非金属材料防火性能需满足EN 45545-2标准[3]要求,其有害物及挥发物需满足TB/T 3139-2006标准[4]要求,以保证其安全性及环保性。图1列出了智轨电车上主要内装部件的选材,下面简要介绍智轨电车各内装总成的结构设计和材料选用。

图1 主要内装部件的选材

2 司机室内装部件

司机室由司机室隔断、司机室装饰、司控台等部位组成。为司乘人员提供封闭的空间,并方便司乘人员驾驶车辆。司机室布置应能保证司机有清晰的视野,可方便、安全地操作[5]。

2.1 司控台

智轨电车司控台采用了大面积曲面造型,结构复杂需采用拼模制作,因此选用玻璃钢材料。

司控台分为司控台柜体及仪表面板,面板采用黑色碳纤维纹理面板,提升科技感。司控台下部柜体采用玻璃钢一体成型,内侧粘贴铝方管骨架,地板上预留安装螺柱,司控台下柜台通过转接支架固定。司控台四周与头罩之间留有间隙,通过粘贴黑色胶条遮挡过渡。结构示意图见图2。

2.2 司机室内装

司机室内装总成由电气柜、顶部装饰等内饰件组成。结构示意图见图2。

图2 司控台及司机室内装结构示意图

电气柜采用玻璃钢泡沫夹心结构,背后需铺覆铝方管骨架,增强整体刚度,通过转接支架将过道装饰板骨架与车体骨架连接;各设置两处检修门,为活页式结构。

顶部装饰部件主要采用玻璃钢夹心板,整体一体成型;设计足够的检修口,方便安装和设备检修;预留有出风口、遮阳帘及顶部设备的安装接口,四周分布氛围灯。

2.3 司机室隔断

司机室隔断需要较高的强度和刚度,以提高整体稳定性,因此采用铝蜂窝板制作,外表面油漆。隔断门为平移内藏门,门开度600mm,门净高1850mm。方便工作人员能安全、便捷地撤出司机室[6]。

3 客室内装部件

客室由顶部装饰、侧围装饰、座椅轮罩装饰、客室地板装饰以及乘客扶手等部位组成。为乘客提供美观、舒适的乘坐空间。

3.1 客室顶部装饰

客室顶部装饰总成由纵横梁、中顶板、出风格栅、侧顶板以及照明灯具等部分组成。结构示意图见图3。

图3 客室顶部装饰总成安装结构断面示意图

客室顶部需设计纵横梁,可方便安装,纵横梁结构分为若干安装支架、2条纵梁及若干横梁。纵梁通过安装支架与车体C型槽连接,调节垫片调整纵梁的水平高度,通过与支架的腰型孔调整两纵梁之间的间距,这样可减少车体误差对内装安装的影响,并能大幅减轻内装调整的工作量。纵梁为横梁、侧顶板及部分电气设备等提供安装接口;横梁安装在两侧纵梁之下,为中顶板、照明灯具、出风格栅以及扶手提供安装接口。

中顶板采用碳纤维泡沫复合板,并集成照明灯具和回风孔板的安装接口。

照明灯具设计为环形灯,集成在中顶板上,照明灯具与中顶板一同通过螺栓紧固在纵横梁上;灯罩可拆卸方便检修。

出风格栅为铝型材,表面喷涂防结露油漆,减少空调冷凝水的发生。

侧顶板采用碳纤维芳纶纸蜂窝板,重量轻且具有良好的刚度。侧顶板上部通过铰链与客室纵横梁进行连接,下部通过方孔锁锁闭,方便检修维护。 侧顶板上带有C型槽,用于安装电器设备,也可起到加强作用。

3.2 客室侧围装饰

客室侧围装饰总成由门立柱罩、侧墙板及端墙板等部分组成。结构示意图见图4。

图4 侧墙和门立柱罩安装示意图

门立柱罩为避让车门机构,设计为异性变截面结构,因此选用玻璃钢泡沫夹心板制作;安装方式采用螺栓安装,车体上留C型槽接口,门立罩中部设计2处安装座(集成门立柱罩扶手的安装接口),通过门立柱罩上下2处检修口进行安装,上、下端通过连接座与车体相连。

侧墙板采用分块拼装方式,分为下部墙板(玻璃钢),及窗区左右罩板(玻璃钢或折弯铝板)。

端墙板分顶板和左右侧板;顶板提供LED显示屏的安装接口,并在其下表面增加 LED 检修口,以方便LED显示屏的检修维护[7];左右侧板贯通道侧采用螺栓连接,内部布置有管路、设备等部件。

3.3 座椅轮罩

座椅轮罩总成分为客室座椅轮罩组成、腰靠等部件,结构示意图见图5。

图5 座椅轮罩示意图

客室座椅和轮罩集成一体,采用玻璃钢泡沫复合板材料一体成型。客室座椅设计满足人体工程学要求;轮罩采用半包结构,车体上部由轮罩包覆,下部为车体直接粘接地板布。

座椅一侧下部通过螺柱与车体连接,在设备舱内紧固螺母;轮罩侧通过安装支架与车体连接。

腰靠同样采用玻璃钢泡沫复合材料;设置于Mc车多功能区,高度正达到一般成人的臀部。腰靠圆弧段与轮罩一体成型,并于直线段进行拼装。

3.4 乘客扶手

客室设置足够数量的立扶手、顶部扶手、门区扶手、贯通道扶手等设施,满足乘客抓握的要求。扶手采用采用不锈钢焊接管(Φ35/2),杯罩采用不锈钢铸件。客室内顶部扶手距离地板面高度1850mm,结构示意图见图6。

图6 扶手安装结构示意图

中立柱扶手上部采用转接支架与车体横梁C型槽连接,采用M8标准型T型螺栓安装固定,下部采用底座与车体固定。

顶部扶手同样采用转接支架与车体横梁C型槽连接。

门区扶手通过螺栓与门立柱罩支座紧固,门立柱罩支座与车体连接。

3.5 地板装饰

地板装饰包括:地板、地板革、检修盖和压条。地板起承载、缓冲、隔音、减震的作用;地板革起防磨损、缓冲、装饰的作用;检修盖起方便检修设备的作用;压条起装饰、压紧地板革、防止地板革脱落的作用。

司机室采用双层地板,增强司机室隔音;客室采单层地板,粘接安装。地板结构如下图7所示。

图7 隔音地板结构示意图

5 结语

内装是对车辆的一种装修,既需要达到较高的外在美观性,对内在工程(装配工艺、成本、重量等)也有较高要求。结构设计和材料选用上需做到工艺、成本和重量的权衡。智轨电车对内装部件提出了更高的减重要求,因此在设计上也应用了一些先进的轻质材料,如碳纤维、芳纶蜂窝、酚醛泡沫等,但受成本限制这些轻质的材料尚不能大规模应用。

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