周青

摘要 文章首先介紹了車下端部線槽的具體構(gòu)成，其次提出了五種統(tǒng)型端部線槽，統(tǒng)型設(shè)計(jì)相較于之前的穿枕梁布線更易于安裝，且為以后的設(shè)計(jì)制造提高了效率與質(zhì)量。最后結(jié)合布線規(guī)則設(shè)計(jì)了統(tǒng)型后的端部線槽，旨在滿足用戶的個(gè)性化多元化需求，也可以滿足不同車型同類產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)開發(fā)需求。

關(guān)鍵詞 地鐵車輛;車下端部線槽;統(tǒng)型;模塊化

中圖分類號(hào) U271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）04-0093-03

0 引言

隨著城市地鐵的飛速發(fā)展，各個(gè)城市、各條線路對(duì)地鐵的要求也越來越多樣化、個(gè)性化。統(tǒng)型概念出現(xiàn)之前，研發(fā)過程中存在以下問題：

（1）產(chǎn)品特征不明顯，設(shè)計(jì)選型或選材沒有明確的規(guī)范，設(shè)計(jì)師根據(jù)自己的喜好風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式差異較大。

（2）各類典型零部件的重用率低，通用性低，導(dǎo)致成本升高，后期維護(hù)也較為困難。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不高。產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成，進(jìn)入生產(chǎn)制造過程時(shí)，若發(fā)現(xiàn)問題，只能針對(duì)性地解決，而后續(xù)不同項(xiàng)目同類產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不同設(shè)計(jì)師甚至同一設(shè)計(jì)師都有可能繼續(xù)犯同樣的錯(cuò)誤。導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量始終不能得到提高。

作為底架模塊的組成之一，部線槽這種機(jī)械結(jié)構(gòu)體對(duì)個(gè)性化要求并不高。于是，在設(shè)計(jì)中引進(jìn)了統(tǒng)型的概念。同樣的車型完全可以使用同樣的槽體結(jié)構(gòu)。這對(duì)于設(shè)計(jì)乃至后期的維護(hù)更換，都產(chǎn)生了更便捷、節(jié)約的效果。

該文根據(jù)車體車型將車下端部線槽分成了80 km B型車、80 km無人駕駛B型車、100 km B型車、適用于A型車PW120E-Ⅱ轉(zhuǎn)向架和適用于A型車PW80E-Ⅰ轉(zhuǎn)向架的五種統(tǒng)型結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。此五種結(jié)構(gòu)適用于90%以上的城市地鐵車輛。又由于地鐵車輛的頭車（拖車）存在高低壓側(cè)線束交叉換側(cè)的情況，所以每種車型會(huì)區(qū)分動(dòng)車與拖車兩種端部線槽模式。

1 車下端部線槽簡(jiǎn)介

車下端部線槽是位于車輛底架枕梁處，利用槽體上焊接的吊座安裝于車體底架T型槽和枕梁開孔上，銜接車端布線與中部線槽的線槽體。傳統(tǒng)意義上的底架端部線槽為枕梁兩側(cè)各一段，通過枕梁處為穿枕梁通孔形式。這樣在生產(chǎn)安裝過程中較為困難，尤其現(xiàn)在地鐵智能化程度日益增加，無人駕駛開始普及，帶來的首要問題就是線束的增多增粗，穿梁已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)。于是整體模塊化爬梁線槽開始得到廣泛應(yīng)用。這也使得端部線槽模塊化成為現(xiàn)實(shí)。

車下端部線槽由槽體及蓋板兩大部分組成。由于端部線槽形狀及結(jié)構(gòu)受轉(zhuǎn)向架空間限制，枕梁處必須位于轉(zhuǎn)向架中心銷與空簧座之間，高度上與轉(zhuǎn)向架最高點(diǎn)有最小65 mm的高度間隙要求，端部線槽在設(shè)計(jì)時(shí)無法做到像中部線槽一樣的長(zhǎng)直形態(tài)。該文介紹的五種統(tǒng)型結(jié)構(gòu)都是建立在地鐵車輛A型車、B型車平臺(tái)基礎(chǔ)上，采用的是普通六編組車輛組成，即?A*B*C=C*B*A?（Tc?Mp?M?M?Mp?Tc），四動(dòng)兩拖編組。端部線槽一二位端原則上對(duì)稱，但由于頭車存在一位端高低壓線束交叉的情況，考慮到布線換側(cè)及美觀效果，一、二位端有所區(qū)別，后文中會(huì)有詳細(xì)介紹。

2 五種統(tǒng)型端部線槽

2.1 80 km B型車

80 km B型車是城市地鐵中較為廣泛應(yīng)用的、成熟化最高的車型之一。很多城市的首條線路通常都會(huì)選擇B型車。這種車型也最先建設(shè)了產(chǎn)品平臺(tái)，該車型的很多零部件都是統(tǒng)型的基礎(chǔ)。80 km B型車采用了整體式端部線槽結(jié)構(gòu)，又由于頭車存在線束換側(cè)的設(shè)計(jì)需求，所以B型車統(tǒng)型結(jié)構(gòu)中頭車多一塊換側(cè)線槽。如圖1所示。

由于線束換側(cè)后存在高低壓線束混合而導(dǎo)致電磁干擾等情況，所以一位端線槽內(nèi)需要加焊隔檔將高低壓線束分開布置。80 km B型車中間車（動(dòng)車）端部線槽的布置如圖1所示，一、二位端完全對(duì)稱。

80 km B型車槽體高度49 mm，整體高度194 mm，長(zhǎng)3 348 mm，寬235 mm。采用2 mm厚不銹鋼板折彎拼焊制作。

80 km B型車頭車端部線槽蓋板由25塊0.8～2 mm不等厚不銹鋼板組成，中間車蓋板由24塊蓋板組成，一、二位端完全對(duì)稱，蓋板上開規(guī)則長(zhǎng)圓孔用于排水和散熱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.2 80 km無人駕駛B型車

近幾年來，無人駕駛技術(shù)逐漸在城市軌道交通中得到重視及應(yīng)用。無人駕駛B型車以后也會(huì)逐漸取代普通B型車。由于無人駕駛的設(shè)備及布線更為復(fù)雜，其端部線槽的設(shè)計(jì)采用了分段式結(jié)構(gòu)，比普通B型車的載線量更大且靈活性更強(qiáng)。該線槽的結(jié)構(gòu)也是參考了A型車的分段式結(jié)構(gòu)。過枕梁段利用槽體上焊接的吊座安裝在枕梁開孔上，其余段利用槽體上焊接的吊座固定在車底底架T型槽上。一、二位端保持原則上對(duì)稱結(jié)構(gòu)，頭車與中間車的區(qū)別也同樣是增加了換側(cè)線槽與高低壓交叉后分隔的隔檔。

80 km無人駕駛B型車槽體高度49 mm，寬270 mm，總共分為12段，其中頭車多一塊換側(cè)線槽。所有槽體采用2 mm厚不銹鋼板折彎拼焊制作。如圖2所示。

80 km無人駕駛B型車頭車端部線槽蓋板由21塊2 mm厚不銹鋼板組成，中間車蓋板由20塊蓋板組成，一、二位端完全對(duì)稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.3 100 km B型車

100 km B型車由于時(shí)速提高，車體結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了提速后的改造，端部線槽也隨枕梁高度與車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，但大體方案仍與80 km B型車保持一致，采用整體式端部線槽結(jié)構(gòu)。一位端涉及線束換側(cè)，依然區(qū)分頭車與中間車。

100 km B型車槽體高度49 mm，整體高度169 mm，長(zhǎng)3 348 mm，寬235 mm。采用2 mm厚不銹鋼板折彎拼焊制作。經(jīng)過槽體尺寸比較，可得出結(jié)論，100 km B型車與80 km B型槽槽體結(jié)構(gòu)僅在總體高度相差25 mm，其他尺寸完全一致。

100 km B型車頭車端部線槽蓋板由25塊2 mm厚不銹鋼板組成，中間車蓋板由24塊蓋板組成，一、二位端完全對(duì)稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.4 A型車（PW120E-Ⅱ轉(zhuǎn)向架）

A型車（PW120E-Ⅱ轉(zhuǎn)向架）最高運(yùn)營(yíng)速度100 km/h，車體長(zhǎng)度方向?yàn)?1 880 mm，寬度方向?yàn)? 963 mm，整體比B型車更為寬大。端部線槽也隨車體的變化進(jìn)行調(diào)整，但總體方案與B型車保持一致，采用整體式端部線槽結(jié)構(gòu)。一位端涉及線束換側(cè)，依然區(qū)分頭車與中間車。

A型車（PW120E-Ⅱ轉(zhuǎn)向架）槽體高度58 mm，整體高度204 mm，長(zhǎng)3 364 mm，寬254 mm。采用2 mm厚不銹鋼板折彎拼焊制作。

A型車（PW120E-Ⅱ轉(zhuǎn)向架）頭車端部線槽蓋板由21塊2 mm厚不銹鋼板組成，中間車蓋板由20塊蓋板組成，一、二位端完全對(duì)稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.5 A型車（PW80E-Ⅰ轉(zhuǎn)向架）

A型車（PW80E-Ⅰ轉(zhuǎn)向架）最高運(yùn)營(yíng)速度80 km/h，此種車型存在無人駕駛模式，端部線槽在設(shè)計(jì)時(shí)參考了無人駕駛B型車，將其設(shè)計(jì)為分段式。一位端涉及線束換側(cè)，依然區(qū)分頭車與中間車。

A型車（PW80E-Ⅰ轉(zhuǎn)向架）槽體高度59 mm，寬254 mm，總共分為12段，其中頭車多一塊換側(cè)線槽。所有槽體采用2 mm厚不銹鋼板折彎拼焊制作。

A型車（PW80E-Ⅰ轉(zhuǎn)向架）頭車端部線槽蓋板由25塊2 mm厚不銹鋼板組成，中間車蓋板由24塊蓋板組成，一、二位端完全對(duì)稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

3 設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)

（1）設(shè)計(jì)中需參照《軌道交通機(jī)車車輛布線規(guī)則》（GBT 34571—2017 ）及《 鐵路客車金屬線槽暫行技術(shù)條件》（TJ/CL 514—2016）相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）由于端部線槽下方即為轉(zhuǎn)向架區(qū)域，而安裝在轉(zhuǎn)向架區(qū)域的設(shè)備有高度要求。端部線槽的槽體高度按照高度要求的最大值進(jìn)行設(shè)計(jì)。此時(shí)需要結(jié)合布線規(guī)則中電纜鋪設(shè)要求計(jì)算鋪設(shè)空間，尤其是過枕梁段。過枕梁段為一個(gè)極限參考值，如果此處滿足要求，那么端部線槽其他區(qū)域的鋪設(shè)也不存在較大困難。如果過枕梁段空間計(jì)算出現(xiàn)不夠電纜通過的情況，就需要額外再結(jié)合穿枕梁方案進(jìn)行線路鋪設(shè)。

（3）安裝時(shí)異型金屬接觸面上涂防電腐蝕膠。

（4）因?yàn)檎w式的槽體長(zhǎng)度較長(zhǎng)，運(yùn)輸與安裝過程中容易產(chǎn)生形變，導(dǎo)致安裝座與枕梁處開孔高度方向無法完全貼合。于是增加厚度為1 mm的調(diào)整墊片，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（5）分段式端部線槽中間段在過枕梁段因車體牽引梁處有處加強(qiáng)筋板，線槽在設(shè)計(jì)時(shí)需能遮蓋住此處筋板，以免磨線導(dǎo)致線皮破損。如圖3所示。

（7）由于線槽靠近車中一側(cè)有牽引梁遮擋，緊固件安裝時(shí)無法打扭力，此處設(shè)計(jì)時(shí)使用了預(yù)埋鉚螺母。但生產(chǎn)安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)普通圓形鉚螺母容易打轉(zhuǎn)，后期統(tǒng)型設(shè)計(jì)時(shí)需改成六角鉚螺母。

4 總結(jié)

根據(jù)車型將端部線槽設(shè)計(jì)為兩大類共五種統(tǒng)型結(jié)構(gòu)后，無論設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)過程，甚至用戶使用中都能快速便捷地確定大體方案。統(tǒng)型后的端部線槽可以使不同項(xiàng)目的同類產(chǎn)品進(jìn)一步提高零部件的通用率，既可以滿足用戶的個(gè)性化多元化需求，也可以達(dá)到不同車型同類產(chǎn)品的快速設(shè)計(jì)開發(fā)需求。對(duì)于生產(chǎn)中產(chǎn)生的多料、廢料，在后續(xù)的項(xiàng)目開發(fā)過程中也可以得到重新使用，節(jié)約能源，降低損耗[1]。

統(tǒng)型后的端部線槽并不是一成不變的，對(duì)內(nèi)，端部線槽連接著端部分線箱與中部線槽，對(duì)外，端部線槽出線連接至轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)、信號(hào)等等其他系統(tǒng)，還有中間車與頭車也有不同的設(shè)備需求。所以，端部線槽統(tǒng)型設(shè)計(jì)中也可以考慮到一些微小的差別，比如有些個(gè)性化出線口需求、特殊連接器的架設(shè)，但這些都可以在整體統(tǒng)型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。要想實(shí)現(xiàn)統(tǒng)型的高度化，與之相配合的其他底架系統(tǒng)，比如轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)管路等，也需做到統(tǒng)型設(shè)計(jì)。相信在日趨完善的城軌車輛設(shè)計(jì)平臺(tái)上，模塊化統(tǒng)型設(shè)計(jì)與個(gè)性化設(shè)計(jì)能達(dá)到一個(gè)完美的平衡。

參考文獻(xiàn)

[1]王軍. 軌道交通裝備產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建理論與實(shí)踐[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社有限公司， 2021： 159-170.

1486501705245