于廷飞 杨 锐 杨 林

(中车成都机车车辆有限公司 四川 成都 610051)

0 引言

随着我国城市化进程日益加快，各大城市纷纷提出城市轨道交通建设规划。在此背景下，各主机厂在地铁车辆设计、生产制造的过程中，优化结构、降低成本、缩短制造周期、提高产品质量成为主要研究和发展方向。模块化理念也越来越多地应用到地铁设计、制造过程中。对此，本文结合新一代地铁与成都某地铁项目车辆内装挡风板、灯具、灭火器罩等部件结构、组装工艺进行研究，总结模块化理念的特点和制造过程中的效率提升。

1 模块化概念

地铁车辆的模块化设计是对地铁车辆整车结构进行有效分解，将其划分为若干相对独立又有联系的分系统，系统命名为模块[1]。地铁车辆在各模块配合作用下，巩固了车辆的设计、施工合理性。在开展地铁车辆装配工作中，借助模块化设计的应用，实现对车辆各组成模块装配的有效安装，在简化工艺流程的同时提高地铁车辆内装部件装配工作效率。

2 内装部件安装分析

2.1 挡风板底座安装

2.1.1成都某地铁项目

挡风板底座分布于座椅两侧，外壳穿过墙板预埋螺栓后内部扭紧螺母，侧部与座椅骨架连接，座椅与挡风板两者安装不干涉，该区域交叉工序较多且属狭小空间作业，操作不便，如图1所示。安装时根据挡风玻璃滑槽中心线，激光定位仪画线，侧墙处预埋M12的T型螺栓，线与螺栓孔中心线平齐。打开安装座外壳穿过螺栓，采用扳手将螺栓紧固于侧墙。待座椅骨架安装完成后，底座侧部使用螺栓将挡风板与座椅骨架连接，安装后座椅面、底座间隙不大于10 mm，目视平齐无偏差。

图1 挡风板及座椅安装

2.1.2新一代地铁

将挡风板底座与座椅面结合为模块化部件，无挡风板底座定位、骨架连接等过程。采用模块化部件安装后，有效提升了挡风板安装准确性、稳定性，如图2所示。

安装时上部靠背挂钩与座椅骨架挂接，座椅不晃动。下部座椅面放置于骨架，座椅面及骨架之间使用橡胶垫及黏接剂垫实，搬运过程中保证挡风板座区域螺栓孔穿过T型螺栓。完成后拆除座椅下部装饰盖，露出座椅下部骨架及座椅安装结构。微调座椅面保证目视水平无倾斜后，扭力扳手施加10 N·m～15 N·m扭力将螺栓紧固于侧墙。安装座椅、骨架连接螺栓后，恢复装饰盖即可。挡风板安装孔目视水平，两侧高度差不大于1 mm，座椅面前端最高点距地板布(425±5)mm。

图2 新一代地铁挡风板及座椅安装

2.2 客室灯具安装

2.2.1成都某地铁项目

灯具通过灯罩安装于顶板骨架横梁。骨架预埋M6的T型螺栓，滑槽座粘贴隔音垫，拆开灯罩，灯体安装眼孔穿过螺栓，依次带入平垫、弹垫、螺母，风动扳手预紧。用调整垫调整灯具的高度、间隙，保证间隙不大于1 mm。端部灯具最后研装，保证与端墙3～5 mm现车研割，所有灯具调整到位后将螺母紧固至弹垫压平，如图3所示。灯具紧固到位后，恢复灯罩即可。该结构较复杂，安装时两人配合，安装后调节灯具、灯罩间隙。

图3 客室灯具安装

2.2.2新一代地铁

新一代地铁灯具主要分为顶板隐形灯、中顶环形灯、窗区隐形灯三种。原车顶格栅侧灯具结构转化，转化方式为灯具与顶板、侧顶、行李架等部件预组，形成三种内装件与灯具相结合的模块化部件，克服了空间小、效率低等问题，部件可直接进行安装。

顶板隐形灯与边顶板进行模块化安装。无须现车装配，灯具、弹簧卡座与边顶在车下预组，隐形灯具通过弹簧卡座直接固定安装。预组时M4螺钉将灯座固定于边顶板，选取相应型号灯具，通过弹簧卡座固定，边顶与灯具一同上车，最后端部灯具进行研磨，此结构安装简便，便于调整，如图4所示。

中顶环形灯与中顶板进行模块化安装。 预组时将中部椭圆顶板取出， 在环形灯具、 顶板边缘、 椭圆顶板粘贴0.5 mm厚毛毡。 顶板内藏凹槽， 将灯具面朝下整体放入， 恢复椭圆顶板， 使用M6螺钉将椭圆顶板固定于顶板安装座中即可， 安装效果如图5所示。

图4 顶板隐形灯

图5 中顶环形灯具

窗上隐形灯与行李架进行模块化安装。预组时安装线槽与灯条两部分，线槽安装时打开行李架挡板组成，根据挡板内支架M5螺栓紧固线槽，线槽间隔均匀。灯条安装时从外向内穿过挡板，灯具朝外螺纹朝内，依次带入弹垫、平垫、螺母紧固，灯条间隔距离为(20±1)mm，测量后恢复挡板，行李架直接安装即可。

2.3 端部灭火器罩安装

2.3.1成都某地铁项目

灭火器罩安装工序在端板工序后， 端板设有方形槽， 方形槽小于罩体面大于罩体轮廓面， 内部设有限位支架。 安装时将罩体轮廓面穿过端板水平放置， 背靠限位支架， 使用小木锤轻敲底板四角调整接触面紧贴方形槽边缘， 无间隙。 打开端板柜门， 用M5螺栓将支架与罩体进行紧固， 如图6所示。

图6 灭火器罩安装

2.3.2新一代地铁

将端板与罩体结合为模块化部件，端板包含可存放灭火器的封闭空间，取消灭火器罩安装过程，提高安装效率。制造过程中，在原方形槽的位置焊接“C”型凹槽，凹槽设有插筒、玻璃、胶条等配件，灭火器直接放入即可，如图7所示。考虑设备存放状态，在端板安装过程中对垂直度、平面度提出更高要求。安装时左、右端板抬放至端部，调整两端板距离(1 500±2)mm，与车体纵向中心线对称,调整后将端板外边固定于护板，角落固定于车体安装梁，安装梁与端板间用垫板进行调平。安装后用2.5 m尺杆检测，左、右端板整体平面度不大于2 mm，垂直度偏差不大于5 mm，安装后保证端板内设备无倾斜、偏移。

图7 新一代地铁灭火器安装

3 总结

(1)设计方面，内装模块化部件间的接口采用了便于观察、利于施工的方式；内装部件安装使用机械紧固件和弹性密封件，充分考虑模块化的装配工艺要求，便于后期维修更换。

(2)在新结构试制过程中，需要技术人员从预装配阶段、各模块装配阶段、落车阶段、试验阶段等方面入手，模块化装配作业要严格按照工艺流程、工序执行，并充分体现设计思想[2]。

(3)通过新一代地铁车辆与成都某地铁项目部分内装部件的安装对比分析，可以得出地铁车辆内装部件模块化在充分满足安装工艺要求的同时有诸多优点。例如能够优化原有工艺流程、有效减少人员配置、降低作业时间，提高工作效率等，分析对比情况如表1所示。

表1 内装部件工艺分析表

4 结束语

通过新一代地铁车辆内装部件模块化与成都地铁某项目在制造安装过程的对比研究，模块化理念在新一代地铁项目中已得到成功应用，为其他轨道交通车辆内装部件模块化设计及组装提供了方法和思路，今后在轨道交通车辆的设计、组装过程中会进一步推广应用。