于廷飛 楊 銳 楊 林

(中車成都機(jī)車車輛有限公司 四川 成都 610051)

0 引言

隨著我國城市化進(jìn)程日益加快，各大城市紛紛提出城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃。在此背景下，各主機(jī)廠在地鐵車輛設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的過程中，優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低成本、縮短制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量成為主要研究和發(fā)展方向。模塊化理念也越來越多地應(yīng)用到地鐵設(shè)計(jì)、制造過程中。對此，本文結(jié)合新一代地鐵與成都某地鐵項(xiàng)目車輛內(nèi)裝擋風(fēng)板、燈具、滅火器罩等部件結(jié)構(gòu)、組裝工藝進(jìn)行研究，總結(jié)模塊化理念的特點(diǎn)和制造過程中的效率提升。

1 模塊化概念

地鐵車輛的模塊化設(shè)計(jì)是對地鐵車輛整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效分解，將其劃分為若干相對獨(dú)立又有聯(lián)系的分系統(tǒng)，系統(tǒng)命名為模塊[1]。地鐵車輛在各模塊配合作用下，鞏固了車輛的設(shè)計(jì)、施工合理性。在開展地鐵車輛裝配工作中，借助模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對車輛各組成模塊裝配的有效安裝，在簡化工藝流程的同時(shí)提高地鐵車輛內(nèi)裝部件裝配工作效率。

2 內(nèi)裝部件安裝分析

2.1 擋風(fēng)板底座安裝

2.1.1成都某地鐵項(xiàng)目

擋風(fēng)板底座分布于座椅兩側(cè)，外殼穿過墻板預(yù)埋螺栓后內(nèi)部扭緊螺母，側(cè)部與座椅骨架連接，座椅與擋風(fēng)板兩者安裝不干涉，該區(qū)域交叉工序較多且屬狹小空間作業(yè)，操作不便，如圖1所示。安裝時(shí)根據(jù)擋風(fēng)玻璃滑槽中心線，激光定位儀畫線，側(cè)墻處預(yù)埋M12的T型螺栓，線與螺栓孔中心線平齊。打開安裝座外殼穿過螺栓，采用扳手將螺栓緊固于側(cè)墻。待座椅骨架安裝完成后，底座側(cè)部使用螺栓將擋風(fēng)板與座椅骨架連接，安裝后座椅面、底座間隙不大于10 mm，目視平齊無偏差。

圖1 擋風(fēng)板及座椅安裝

2.1.2新一代地鐵

將擋風(fēng)板底座與座椅面結(jié)合為模塊化部件，無擋風(fēng)板底座定位、骨架連接等過程。采用模塊化部件安裝后，有效提升了擋風(fēng)板安裝準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，如圖2所示。

安裝時(shí)上部靠背掛鉤與座椅骨架掛接，座椅不晃動(dòng)。下部座椅面放置于骨架，座椅面及骨架之間使用橡膠墊及黏接劑墊實(shí)，搬運(yùn)過程中保證擋風(fēng)板座區(qū)域螺栓孔穿過T型螺栓。完成后拆除座椅下部裝飾蓋，露出座椅下部骨架及座椅安裝結(jié)構(gòu)。微調(diào)座椅面保證目視水平無傾斜后，扭力扳手施加10 N·m～15 N·m扭力將螺栓緊固于側(cè)墻。安裝座椅、骨架連接螺栓后，恢復(fù)裝飾蓋即可。擋風(fēng)板安裝孔目視水平，兩側(cè)高度差不大于1 mm，座椅面前端最高點(diǎn)距地板布(425±5)mm。

圖2 新一代地鐵擋風(fēng)板及座椅安裝

2.2 客室燈具安裝

2.2.1成都某地鐵項(xiàng)目

燈具通過燈罩安裝于頂板骨架橫梁。骨架預(yù)埋M6的T型螺栓，滑槽座粘貼隔音墊，拆開燈罩，燈體安裝眼孔穿過螺栓，依次帶入平墊、彈墊、螺母，風(fēng)動(dòng)扳手預(yù)緊。用調(diào)整墊調(diào)整燈具的高度、間隙，保證間隙不大于1 mm。端部燈具最后研裝，保證與端墻3～5 mm現(xiàn)車研割，所有燈具調(diào)整到位后將螺母緊固至彈墊壓平，如圖3所示。燈具緊固到位后，恢復(fù)燈罩即可。該結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝時(shí)兩人配合，安裝后調(diào)節(jié)燈具、燈罩間隙。

圖3 客室燈具安裝

2.2.2新一代地鐵

新一代地鐵燈具主要分為頂板隱形燈、中頂環(huán)形燈、窗區(qū)隱形燈三種。原車頂格柵側(cè)燈具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化方式為燈具與頂板、側(cè)頂、行李架等部件預(yù)組，形成三種內(nèi)裝件與燈具相結(jié)合的模塊化部件，克服了空間小、效率低等問題，部件可直接進(jìn)行安裝。

頂板隱形燈與邊頂板進(jìn)行模塊化安裝。無須現(xiàn)車裝配，燈具、彈簧卡座與邊頂在車下預(yù)組，隱形燈具通過彈簧卡座直接固定安裝。預(yù)組時(shí)M4螺釘將燈座固定于邊頂板，選取相應(yīng)型號燈具，通過彈簧卡座固定，邊頂與燈具一同上車，最后端部燈具進(jìn)行研磨，此結(jié)構(gòu)安裝簡便，便于調(diào)整，如圖4所示。

中頂環(huán)形燈與中頂板進(jìn)行模塊化安裝。 預(yù)組時(shí)將中部橢圓頂板取出， 在環(huán)形燈具、 頂板邊緣、 橢圓頂板粘貼0.5 mm厚毛氈。 頂板內(nèi)藏凹槽， 將燈具面朝下整體放入， 恢復(fù)橢圓頂板， 使用M6螺釘將橢圓頂板固定于頂板安裝座中即可， 安裝效果如圖5所示。

圖4 頂板隱形燈

圖5 中頂環(huán)形燈具

窗上隱形燈與行李架進(jìn)行模塊化安裝。預(yù)組時(shí)安裝線槽與燈條兩部分，線槽安裝時(shí)打開行李架擋板組成，根據(jù)擋板內(nèi)支架M5螺栓緊固線槽，線槽間隔均勻。燈條安裝時(shí)從外向內(nèi)穿過擋板，燈具朝外螺紋朝內(nèi)，依次帶入彈墊、平墊、螺母緊固，燈條間隔距離為(20±1)mm，測量后恢復(fù)擋板，行李架直接安裝即可。

2.3 端部滅火器罩安裝

2.3.1成都某地鐵項(xiàng)目

滅火器罩安裝工序在端板工序后， 端板設(shè)有方形槽， 方形槽小于罩體面大于罩體輪廓面， 內(nèi)部設(shè)有限位支架。 安裝時(shí)將罩體輪廓面穿過端板水平放置， 背靠限位支架， 使用小木錘輕敲底板四角調(diào)整接觸面緊貼方形槽邊緣， 無間隙。 打開端板柜門， 用M5螺栓將支架與罩體進(jìn)行緊固， 如圖6所示。

圖6 滅火器罩安裝

2.3.2新一代地鐵

將端板與罩體結(jié)合為模塊化部件，端板包含可存放滅火器的封閉空間，取消滅火器罩安裝過程，提高安裝效率。制造過程中，在原方形槽的位置焊接“C”型凹槽，凹槽設(shè)有插筒、玻璃、膠條等配件，滅火器直接放入即可，如圖7所示。考慮設(shè)備存放狀態(tài)，在端板安裝過程中對垂直度、平面度提出更高要求。安裝時(shí)左、右端板抬放至端部，調(diào)整兩端板距離(1 500±2)mm，與車體縱向中心線對稱,調(diào)整后將端板外邊固定于護(hù)板，角落固定于車體安裝梁，安裝梁與端板間用墊板進(jìn)行調(diào)平。安裝后用2.5 m尺桿檢測，左、右端板整體平面度不大于2 mm，垂直度偏差不大于5 mm，安裝后保證端板內(nèi)設(shè)備無傾斜、偏移。

圖7 新一代地鐵滅火器安裝

3 總結(jié)

(1)設(shè)計(jì)方面，內(nèi)裝模塊化部件間的接口采用了便于觀察、利于施工的方式；內(nèi)裝部件安裝使用機(jī)械緊固件和彈性密封件，充分考慮模塊化的裝配工藝要求，便于后期維修更換。

(2)在新結(jié)構(gòu)試制過程中，需要技術(shù)人員從預(yù)裝配階段、各模塊裝配階段、落車階段、試驗(yàn)階段等方面入手，模塊化裝配作業(yè)要嚴(yán)格按照工藝流程、工序執(zhí)行，并充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)思想[2]。

(3)通過新一代地鐵車輛與成都某地鐵項(xiàng)目部分內(nèi)裝部件的安裝對比分析，可以得出地鐵車輛內(nèi)裝部件模塊化在充分滿足安裝工藝要求的同時(shí)有諸多優(yōu)點(diǎn)。例如能夠優(yōu)化原有工藝流程、有效減少人員配置、降低作業(yè)時(shí)間，提高工作效率等，分析對比情況如表1所示。

表1 內(nèi)裝部件工藝分析表

4 結(jié)束語

通過新一代地鐵車輛內(nèi)裝部件模塊化與成都地鐵某項(xiàng)目在制造安裝過程的對比研究，模塊化理念在新一代地鐵項(xiàng)目中已得到成功應(yīng)用，為其他軌道交通車輛內(nèi)裝部件模塊化設(shè)計(jì)及組裝提供了方法和思路，今后在軌道交通車輛的設(shè)計(jì)、組裝過程中會進(jìn)一步推廣應(yīng)用。