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城市轨道交通车辆内装装配工艺研究与应用

2021-11-19刘显录

轨道交通装备与技术 2021年5期
关键词:车顶风道墙板

刘 华 刘显录 杨 姝

(中车长春轨道客车股份有限公司 吉林 长春 130062)

0 引言

近年来,各大型城市交通堵塞已成为普遍问题。城市轨道交通凭借其节能环保、安全准点、便捷高效、客运量大、速度快等优点成为各城市解决交通问题的首选方式和人们出行的重要选择[1]。城市轨道交通车辆的需求数量日益增长,生产制造周期随着精益生产逐渐缩短,产品质量要求越来越高,外观设计越来越时尚,并要求车辆从内到外充分体现各使用城市历史、文化等城市名片特征元素。为此,城市轨道车辆制造企业需要从结构设计到制造工艺方法全过程进行不同程度的持续改进和优化。为了更好地满足不同城市轨道交通车辆内装装配工艺要求,下面将以往城市轨道交通车辆常用成熟的内装组装工艺方法及要点进行总结、阐述。

1 底架内部安装

无论是铝车体还是钢车体,底架内部安装均应首先采用地骨调整,然后再进行地板的覆盖,为其他工序安装奠定基础,为消化车体底架的误差,通常地骨与地板之间在结构上需预留至少5 mm的间隙。地骨安装以车体横向和纵向中心线为定位基准向车体两端和两侧同时进行,调整平度时以门口边梁为基准,确定地骨高度后再用卡杆进行全车地骨整体调平,直到满足技术要求为止。为保证整车落车后地板布面距轨面的距离在给定的公差范围内,在地骨调平过程中应优先保证门口地骨的高度不超过极限尺寸。地板铺装时,同样要以车体横向和纵向中心线为基准向车体两端铺装。由于误差累积,靠近车端一块地板要采用调整垫进行车长方向调整,调整后再将地板进行连接紧固。紧固地板时要注意核定地板下部是否设有配线和钻孔等易导致型材钻穿的风险因素存在,若存在风险因素,可通过增加钻头限位器、标识配线位置等措施进行钻孔操作保护。最后在调整紧固后的地板上进行地板布铺装,根据不同车型要求及结构特点进行整体或分块铺装和焊接,铺装后的实际效果如图1所示。

图1 地板布铺装效果图

2 车端间壁组成安装

车端间壁部位使车辆之间形成平滑连续贯通,其安装工序在地板布铺装以后,车端间壁组成通常坐落于地板布上面,为保证其与车辆间贯通道内饰件配合良好,上部间壁组成距地板面的高度尺寸要控制在给定公差范围之内。在车辆纵向方向定位应以与其最近的一对客室门门口中心线为基准,车辆横向方向定位以车体纵向中心线为基准,保证两侧间壁组成距车体纵向中心线距离相等,且需满足两侧间壁组成间距要求,车端间壁安装定位情况如图2所示。同时车端间壁安装紧固时要保证与地板布面垂直,间壁组成上的检查门开关灵活。

图2 间壁安装定位图

3 车顶部位安装

城市轨道车辆车顶部位通常包括风道、骨架、中顶板、格栅、灯带和侧顶板等部件,车顶部位组成结构如图3所示。

图3 车顶部位三维示意图

3.1 风道安装

风道安装为车顶安装第一道工序,其在车体纵向安装的方式有两种。一种是风道安装与下工序在结构关系上无限制时,风道安装从车体端部向车体中部顺序连接,误差消化在中间的两块风道相连处,此种工艺方法测量定位操作方便;另一种是风道安装与下工序的安装关系相互限制,则风道的安装要以车体横向中心线为基准,向车体两端顺序安装,车辆长度方向误差留在车体两端。

风道安装后与地板布面的高度尺寸,通过其与车体吊装点之间的调整间隙进行调整,至满足高度要求为止。在车宽方向应以车体纵向中心线为基准,确保风道在车宽方向位置正确,避免车顶工序安装后产生整体偏移,影响车顶最后一道工序侧顶板安装施工。对于采用重量较大风道的车辆,风道安装时建议用举升装置将风道自动举升至车顶吊安装位置,同时生产过程中风道要配台供货并做好安装顺序标记,减轻操作者的劳动量,提高生产效率。

3.2 车顶骨架安装

车顶骨架安装在风道安装之后,车顶骨架用来吊装中顶板、格栅、灯具、侧顶板,起到承上启下的作用。车顶骨架安装在车体纵向也分为两种方式:一种是车辆两端的骨架以车辆端墙定位,由中间的骨架间距消化车辆长度方向误差,此种方法适用于车顶骨架为长大滑槽结构或以端墙间壁为定位基准的中顶板安装结构;另一种是以车体横向中心线为定位基准向车辆两端安装,此种方法适用于骨架数量较多或中顶板安装也以车体横向中心线为定位的结构。车顶骨架的高度通过与风道、车顶吊点之间的间隙进行调整,既满足距地板布面的距离,又要保证整体的平度、直线度和相连处无错台,测量时可以采用伸缩尺、卡杆等器具。车宽方向以车体纵向中心线为基准,确保骨架与车辆纵向中心线间的距离在公差范围之内,满足后续工序的安装要求。在车顶骨架属长、重件的情况下,建议采用工装将其自动举升至安装位置,工装上有尺寸定位为最优;在车顶骨架数量较多、重量轻的情况下,建议采用配台供货,不同车辆的料件不可以混发,避免操作者挑料,提高生产效率。

3.3 中顶板、格栅、灯具安装

中顶板、格栅、灯具是车顶的外露部件,不同车型因外观造型不同导致各部件排列组合略有差异(见图4、图5)。

图4 中顶板与格栅相连布置的车顶效果图

图5 中顶板与格栅分开布置的车顶效果图

上面图中两种结构在安装工艺上区别不大。中顶板安装在车辆长度方向上存在两种安装方式,一种是首先核定并确保车辆端部的两块中顶板与车端间壁的缝隙(如:5 mm、7 mm,一般不大于10 mm,不同地铁公司会有不同要求),然后将所有的车辆长度方向公差和料件误差消化在中间各中顶板间的缝隙中,保证缝隙的大小均匀,且相邻的缝隙大小一致,此种方法适用于车顶扶手杆安装有调整余量,可以消化车长误差的结构;另一种是中顶板安装以车体横向中心线为基准,然后按照顺序向车辆两端逐一调整紧固,此种方法适用于车顶扶手杆无调整余量或余量不足的结构。车辆宽度方向保证中顶板的中心线与车体纵向中心线重合,中顶板高度由上道工序车顶骨架的高度和平整度决定,所以车顶骨架安装后的质量必须保证,进一步保证中顶板安装质量。

格栅和灯具安装时,在车辆长度方向保证车辆端部的两块格栅或灯具与端部的中顶板边缘平齐,在车辆宽度方向保证与中顶板的缝隙要求,高度方向依然由车顶骨架的高度和平度来保证。

3.4 侧顶板安装

侧顶板在车顶和侧墙部位之间起到衔接作用,也是车辆内装中底架内部、车端间壁、车顶部位和侧墙四大模块安装的最后工序,由它来消化全车所有误差,因此,在结构设计时需预留足够的调整量,并建议采用图6所示工艺性较好的结构,该结构是门区侧顶板在立罩板限制区可以左右移动,并非门区侧顶板为整体不可拆卸结构。

图6 侧顶板结构示意图

此结构安装时可以使侧顶板安装不受车体结构门口中心距偏差限制,实现侧顶板安装在车辆长度方向自由调整,只需保证车辆端部侧顶板与车顶部件平齐,中间所有缝隙均匀即可;在车宽方向,满足与灯具或格栅的间隙,需要注意的是门区侧顶板与门板间的间隙在结构上实现可调整,调整量根据车体宽度公差确定;在车高方面,侧顶板距地板布面的距离取决于车顶骨架的高度和平度,建议门区侧顶板距地板面的距离在设计时预留消化车体高度公差的调整量。

如果门区侧顶板不采用上图的可调整结构,则对车体门口和窗口中心距偏差要求更加严格,安装调整费时费力,不利于精益生产和提高产品质量。

4 侧墙安装

侧墙安装包括侧墙板和立罩板的安装,目前已有部分车型将立罩板与侧墙板集成为一体,前者安装时首先确定立罩板的定位基准,侧墙板跟随立罩板进行固定;对于集成一体的结构减少调整环节,提高效率和质量,但对车体侧墙上窗口、门口的间距和侧顶板的结构提出更高的要求。

立罩板安装时,可以以门口中心线为基准,确定立罩板在车体纵向的位置,车体横向维度以车体纵向中心线为基准,高度方向以地板布面为基准,通过上述三个空间定位确定了立罩板的位置。侧墙板安装时,车体纵向方向保证与两侧立罩板的间隙均匀,高度以地板布面为基准,车宽方向跟随立罩板即可。

立罩板与侧墙板集成一体结构安装时,车体纵向方向以车门口中心线为基准,车体横向方向以车体纵向中心线为基准,高度方向以地板布面为基准,同样通过上述三个维度来确定墙板具体位置。

以上方法确定侧墙板位置后,需要检测侧墙板的窗口与窗玻璃的中心是否偏离,如偏离则根据现车情况将立罩板与墙板适当纠偏,保证窗口胶条安装后平滑,与侧墙板搭接良好。同时需检测立罩板之间的距离是否在公差要求范围之内,为座椅、腰靠等客室内设备安装预留空间。侧墙板安装后的实际效果如图7所示。

图7 侧墙板安装后效果图

5 结束语

以上所述城市轨道交通车辆内装装配工艺方法,是保证车辆内装安装质量的基本方法,可以根据具体车辆的施工条件或结构变化,参考本方法再进行优化完善,制定出更符合具体车型实际的合理安装方案,也可以在车辆设计时采用本文建议的工艺性较好的内装结构,更好地保证轨道交通车辆内装装配质量和内装美观性要求。此内装装配工艺方法已在公司生产的多数城市轨道交通车辆中得到广泛应用。

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