張懷強 蔡明君
中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130062
隨著鐵路裝備技術(shù)的不斷發(fā)展,高速動車組運營速度也得到了不斷的提高,而輕量化內(nèi)裝設(shè)計作為動車組設(shè)計的關(guān)鍵組成部分,對改善動車組的運行質(zhì)量和效益有著十分重要的作用。因此,如何提高動車組內(nèi)裝設(shè)計輕量化的研究,對提升動車組內(nèi)裝設(shè)計質(zhì)量有著十分重要的現(xiàn)實意義。
動車組輕量化內(nèi)裝設(shè)計是在保證安全性、舒適性的基礎(chǔ)上所進行的設(shè)計,同時也要注意將設(shè)計要點放在動車組的功能上,即動車組內(nèi)部設(shè)計能滿足乘客的需求,比如在列車上安置帶盲文座位號的座椅、殘疾人衛(wèi)生間、清晰辨識性較高的衛(wèi)生間無人指示牌、可進行手機和平板電腦充電的電源插座等,這些設(shè)計都體現(xiàn)了動車的人性化。同時,動車組內(nèi)所選用的各類設(shè)備通常是比較先進、功能較多的自動控制設(shè)備,并且明確的標(biāo)記和提示牌也可以滿足大部分乘客的文化素質(zhì)與習(xí)慣,從而避免給乘客帶來不必要的麻煩[1]。
動車組的主要功能為載客運行,其安全性是首先要考慮的,因此所有設(shè)計都要在保證安全的前提下進行。由于傳統(tǒng)的高速列車其質(zhì)量比較大,一方面是因為為了確保動車的安全性,在設(shè)計產(chǎn)品時過于保守,并且將一些不影響安全性的零部件設(shè)計的過于笨重,再加上在設(shè)計過程中缺乏計算與分析,從而導(dǎo)致質(zhì)量增加;另一方面是因為沒有找到合適的輕量化材料導(dǎo)致部分輕量化材料工藝性較差、成本較高。因此,在動車組內(nèi)裝輕量化設(shè)計時,要使用各種優(yōu)質(zhì)輕薄材料,也要根據(jù)動車組內(nèi)部結(jié)構(gòu)對各個組成部分進行系統(tǒng)化、統(tǒng)一化設(shè)計,以使其達到標(biāo)準。在設(shè)計過程中,也要對動車組中的內(nèi)部微小的零件等展開設(shè)計,以使其更加嚴密,從而降低各種安全隱患,所以設(shè)計中安全性為第一[2]。
車頂可以選擇優(yōu)質(zhì)輕薄的材料,車頂安裝集成模塊化的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中要根據(jù)乘客的需求進行設(shè)計,既要保證采光和通風(fēng),車頂可以接受自然光的照射,給乘客帶來更舒適的感覺,也要保證通風(fēng),所以在車頂結(jié)構(gòu)中可以適當(dāng)?shù)募尤胪该骰?,但是該透明化設(shè)計是可以調(diào)整的,乘客可以選擇接受陽光或遮擋陽光,在頂部也要加入通風(fēng)設(shè)計,通風(fēng)口設(shè)計也要根據(jù)動車組的結(jié)構(gòu)進行合理規(guī)劃,車頂?shù)牟牧弦獙崿F(xiàn)輕量化,就必須選擇輕薄優(yōu)質(zhì)材料,可以選擇輕質(zhì)材料,如鋁制材料,為了達到輕量化設(shè)計,可以在車頂板上統(tǒng)一安裝集成車頂板,使其更簡約輕薄,車頂部的每一結(jié)構(gòu)都鑲嵌在車頂板中,在車頂部設(shè)計中也要考慮到自然光照和通風(fēng)設(shè)計,以使整個車頂結(jié)構(gòu)具備一定的功能,如利用日光照射和自然風(fēng)等,降低能源的浪費,實現(xiàn)輕質(zhì)化、高效化、集約化。
側(cè)墻也要使用優(yōu)質(zhì)輕薄材料,側(cè)墻也可以使用一個集成化的結(jié)構(gòu),側(cè)墻中包含下墻板、窗口、窗下墻板這三部分,可以將這三部分融合在一起,以實現(xiàn)輕薄化、集成化的特點,同時要使這三個側(cè)墻組成部分各自發(fā)揮作用,以充分利用動車組內(nèi)空間,實現(xiàn)節(jié)約化設(shè)計,側(cè)墻外部可以加入太陽能板,以利用太陽能中的能量實現(xiàn)車內(nèi)的照明、發(fā)電等,以實現(xiàn)合理利用資源的目標(biāo),窗口墻板可以設(shè)置放置東西的隔板,總而言之,充分利用側(cè)墻內(nèi)的各個結(jié)構(gòu),使其充分發(fā)揮作用,發(fā)揮各自功能[3]。
動車組內(nèi)的模塊化設(shè)計更利于實現(xiàn)資源的節(jié)約化利用,在后期維護和保養(yǎng)車內(nèi)設(shè)備時更易于發(fā)揮作用,更便于檢修,同時集約化結(jié)構(gòu)的設(shè)計更利于節(jié)約車內(nèi)空間,充分利用車內(nèi)的資源,因此也有助于幫助企業(yè)降低成本,集約化結(jié)構(gòu)設(shè)計是否科學(xué)合理更是關(guān)系到動車組的建設(shè)成本,因此設(shè)計過程中要考慮到動車組內(nèi)的空間需求、乘客舒適度與滿意度以及資源的合理利用等。
動車組的內(nèi)裝設(shè)計要考慮多方面的因素,如內(nèi)裝材料是否輕薄優(yōu)質(zhì)、內(nèi)裝設(shè)計是否能滿足乘客需求、是否能達到審美要求等,這些因素都要考慮在內(nèi),而不是單一化的對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,因此要求設(shè)計師在設(shè)計過程中要考慮多方面的影響因素,也要求設(shè)計師具有更高的設(shè)計水平,不僅能更合理利用車內(nèi)布局,還要有一定的審美水平等,所以可以通過同平臺合作設(shè)計來達到設(shè)計要求[4]。
在現(xiàn)代鐵路裝備制造業(yè)中,出現(xiàn)了越來越多的新型材料和新的技術(shù)。這些都有益于動車組設(shè)計輕量化的實現(xiàn),因此更利于達到設(shè)計標(biāo)準。設(shè)計師在內(nèi)裝設(shè)計中,也要使用這些新型優(yōu)質(zhì)材料,以使動車組達到輕量化標(biāo)準,從而更有益于符合現(xiàn)代交通發(fā)展的新形勢[5]。
動車組輕量化內(nèi)裝設(shè)計是當(dāng)前發(fā)展趨勢,要達到輕量化這一標(biāo)準,就需要設(shè)計人員做出相應(yīng)的努力,在設(shè)計中充分利用各種優(yōu)質(zhì)高效輕薄的材料進行設(shè)計,同時也要使設(shè)計師對動車組內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個具體的了解,在此基礎(chǔ)上進行合理化設(shè)計。