姜翠香

（今創(chuàng)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，江蘇 常州 213011）

0 引言

在現(xiàn)代城市中，城市軌道交通因快捷、安全、低污染等特點(diǎn)而成為都市人首選的交通工具。尤其在人口越來越多的大城市，開車經(jīng)常堵車，大部分人愿意乘坐地鐵，上下班高峰期的時候，地鐵通常人滿為患。車輛內(nèi)裝如何設(shè)計布置、如何在有限的空間內(nèi)容納更多的人，如何乘坐更安全更舒適，是軌道交通車輛研究的重要課題。查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，還沒有軌道車輛內(nèi)裝技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，僅有地鐵車輛內(nèi)裝人機(jī)工程學(xué)方面的研究課題。所以我國需要盡快制定城市軌道車輛內(nèi)裝行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以供參閱。

扶手是內(nèi)裝中重要組成部分，它是用來保持身體平衡或支撐身體的橫木或把手。因乘客多的時候，必然會有很多人是站立的，所以在列車運(yùn)行過程中扶手和吊環(huán)在地鐵車廂內(nèi)部起到維持乘客身體平衡和適當(dāng)緩解疲勞的作用。本文借鑒國內(nèi)外內(nèi)裝設(shè)計經(jīng)驗(yàn)及自身工作經(jīng)歷，概述了軌道車輛扶手應(yīng)遵循的一些技術(shù)要求。

1 扶手介紹

1.1 結(jié)構(gòu)

扶手組成結(jié)構(gòu)有很多，主要包括扶手桿、扶手接頭、連接外罩和吊環(huán)等（如圖1所示）。

圖1 扶手組成

1.2 材料

扶手桿在材料選擇上，經(jīng)歷了20世紀(jì)70年代實(shí)心木質(zhì)結(jié)構(gòu)，80年代的金屬管包塑（PVC），現(xiàn)在的鋼管、鋁合金管及近期采用的不銹鋼管等材料［1］。材料的選擇首先考慮強(qiáng)度，然后是舒適性及外觀。根據(jù)近年來所做的實(shí)際項(xiàng)目，筆者匯總了常用扶手管材料及標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

表1 扶手管材料匯總

2 強(qiáng)度要求

扶手應(yīng)有足夠的承載能力，能保證列車緊急剎車時產(chǎn)生的加速度不至于扶手?jǐn)嗔鸦蜃尦丝退さ?。如扶手承載能力不夠，緊急剎車時一旦斷裂，將會導(dǎo)致人員傷亡事故發(fā)生，近年來曾發(fā)生過扶手?jǐn)嗔训氖鹿?。按照一般的?qiáng)度設(shè)計要求，在正常運(yùn)行的時候，不會產(chǎn)生隱患，但在上海、北京等特大城市，上下班高峰期時，承載的乘客非常多，車上乘客有的用手拉，有的倚靠，扶手承受著各個方向的載荷，加上扶手桿較長和長時間的疲勞運(yùn)動，導(dǎo)致扶手在焊接接觸的地方會發(fā)生開裂，所以實(shí)際運(yùn)營環(huán)境比設(shè)計理論工況復(fù)雜得多。標(biāo)準(zhǔn)《客車車體及其零部件的載荷》（UIC566）中的第2.1.1.2條規(guī)定的“扶手縱向、水平和垂直三個方向載荷750N”的強(qiáng)度是不夠的［2］。

目前，扶手強(qiáng)度計算和試驗(yàn)依據(jù)是各主機(jī)廠和車輛使用單位簽訂的技術(shù)規(guī)格書，且大多數(shù)指標(biāo)從國外幾大廠商引用而來，各用戶提出的指標(biāo)和要求不完全一致，國內(nèi)外也沒有相關(guān)的車輛扶手技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一。同軌道車輛內(nèi)裝一樣，制定扶手的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是一個亟待解決的問題。

在扶手設(shè)計時，計算一般考慮1 300N/m均布力和900N集中力兩種載荷的共同作用。根據(jù)UIC566附錄3，吊環(huán)在設(shè)計時應(yīng)考慮承受集中水平載荷大于等于470N/乘客時，及在承受集中垂直載荷大于等于240N/乘客時應(yīng)不發(fā)生任何損壞，然后根據(jù)DIN EN 12663《鐵路應(yīng)用鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求》的規(guī)定［3］進(jìn)行強(qiáng)度判定。

3 耐腐蝕性

因空氣內(nèi)含有相當(dāng)大的濕氣，含有鹽霧和腐蝕物質(zhì)，其所處的環(huán)境相對惡劣，且有各種各樣的物體與之接觸，所以扶手要有較強(qiáng)的抗腐蝕性，應(yīng)適應(yīng)各種氣候條件的防腐，耐高溫、高濕及清潔劑的污染，且不發(fā)生任何形式的化學(xué)腐蝕，能抵御潮濕、熱、臭氧、紫外線、光照和亂涂。扶手表面必須進(jìn)行防腐處理，例如鋁管表面噴砂氧化，氧化厚度不小于15um，不銹鋼管表面噴砂鈍化處理，生產(chǎn)時進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，要求96h的5%濃度，耐中性鹽霧（NSS）測試，試驗(yàn)樣品表面無損壞、不變暗、無銹蝕、無剝落等現(xiàn)象，試驗(yàn)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T10125執(zhí)行。

4 舒適性

扶手在滿足外觀、強(qiáng)度要求的同時，還要滿足舒適性要求。扶手和吊環(huán)要針對手的人機(jī)尺度進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計應(yīng)滿足方便抓握、防滑、舒適等功能要求。吊環(huán)和扶桿設(shè)計的大小、粗細(xì)、形狀、表面狀況應(yīng)與人手的尺寸和解剖條件適應(yīng)。使用時能保持手腕順直；避免掌心受壓過大；盡量由手部的大小魚際肌、虎口等部分分擔(dān)壓力。避免或減少肌肉的“靜態(tài)施力”。使用吊環(huán)和扶桿時的姿勢、體位應(yīng)自然、舒適，符合手和手臂的施力特征。同時注意照顧弱勢群體的特征和需要。橫扶手中心線距離地板面的高度為1830～2000mm，扶手的直徑為32～38mm［4］。

5 結(jié)語

本文概述了軌道車輛內(nèi)裝扶手應(yīng)遵循的一些技術(shù)要求，例如強(qiáng)度、材料、抗腐蝕性、舒適性等。介紹了強(qiáng)度計算時考慮的載荷大小、載荷工況、強(qiáng)度判定的方法，從人機(jī)工程學(xué)角度說明扶手應(yīng)滿足的舒適性要求。雖然本文提出的要求不是行業(yè)規(guī)范，但可作為設(shè)計過程中考慮的參考項(xiàng)點(diǎn)。

［1］盧艷玲，劉厚林，孟令峰.武漢軌道交通一號線二期工程車輛內(nèi)飾扶手的規(guī)范化設(shè)計［J］.電力機(jī)車與城軌車輛，2010，33（3）：25-26.

［2］UIC566，客車車體及其零部件的載荷［S］.

［3］EN-12663-2003，鐵路應(yīng)用—鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求［S］.

［4］孫麗萍，王立國.地鐵車輛內(nèi)裝設(shè)計人機(jī)工程學(xué)分析［J］.大連交通大學(xué)學(xué)報，2010，31（2）：15-19.