低地板車輛內(nèi)裝中頂板裝配探討

■ 王強 李祥

王強：南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，工程師，江蘇 南京，210031

李祥：南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司，助理工程師，江蘇南京，210031

近期全國興起了一股低地板有軌電車熱，雖然與傳統(tǒng)有軌電車相似，但由于低地板車輛融入現(xiàn)代地鐵車輛技術，在自動化控制、乘坐舒適性和產(chǎn)品壽命方面得到很大的提升。特別是100%低地板車倍受青睞，代表了城市軌道交通先進技術的發(fā)展方向，成為國內(nèi)城市興建交通項目的首選。為適應市場，搶得先機，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)加快了引進技術和轉(zhuǎn)化的步伐。100%低地板現(xiàn)代有軌電車最顯著的特點是造價低、節(jié)能環(huán)保。其軌道可直接在現(xiàn)有公路上鋪設，車輛在地面停靠，運行系統(tǒng)建造成本僅為地鐵的1/4～1/3，且工期短，污染少。由這種車輛構(gòu)建起的城市有軌電車運載系統(tǒng)載客量大，乘坐舒適感、穩(wěn)定性均高于公共汽車，且兼?zhèn)涑鞘杏^光功能。其車輛結(jié)構(gòu)與地鐵相似，票價卻低于地鐵。

1 低地板車輛結(jié)構(gòu)特點

低地板車輛結(jié)構(gòu)與地鐵車輛結(jié)構(gòu)存在很大不同。首先，低地板車輛以模塊為最小單元，主要分為司機室模塊（CM）、客室模塊（SM）、轉(zhuǎn)向架模塊（BM），并根據(jù)運載量的需求進行模塊編組。其次，100%低地板車輛的內(nèi)部地板高度與地面高度差約為375 mm，這樣的車體結(jié)構(gòu)要求底架的設備少，主要為液壓制動管路；同時，如單個模塊長度短、設備集成度低、安裝分散等特點，其生產(chǎn)工藝布局與地鐵車輛的生產(chǎn)也有很大不同。以南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司為例，地鐵車輛生產(chǎn)采用工位制、流水線的生產(chǎn)方式，每個臺位安裝部件固定不變、人員配置不變，滿足大批量生產(chǎn)需求。如以此種方式進行低地板車輛的生產(chǎn)，雖然前期改造量小，但批量生產(chǎn)會造成各臺位工作量不均衡，人員配置不合理的情況發(fā)生；同時，低地板車輛和地鐵車輛的安裝部件數(shù)量相差較大，生產(chǎn)節(jié)拍差異較大，有可能會造成車輛堆積，影響流水線生產(chǎn)。

2 低地板車輛模塊化內(nèi)裝部件選取

低地板車輛運量大，單程距離較短，并兼有觀光特點，這就要求車體在保證強度的前提下，客室側(cè)窗的面積盡可能大，客室門頁也采取框架-玻璃粘接結(jié)構(gòu)。按此種結(jié)構(gòu)設計，車輛的控制設備、空調(diào)系統(tǒng)只能集成在車輛頂板，即在客室頂板以上空間進行布置。根據(jù)以上分析，選取車頂?shù)踝?、縱橫梁、空調(diào)風道、中頂板及其他邊頂板安裝支架等部件進行模塊化組裝。

3 低地板車輛工裝設計

模塊組裝分為兩部分：車頂?shù)踝惭b和中頂板模塊安裝。

車頂?shù)踝陌惭b要求：第一，通過墊片調(diào)節(jié)吊座安裝面高度，在中頂板模塊安裝完成后，側(cè)頂板通過集成在中頂板模塊的鎖支架緊固，側(cè)頂板不僅與中頂板處于同一平面，而且側(cè)頂板能夠遮擋玻璃粘接區(qū)域，同時，中頂板不能低于玻璃黑色印刷區(qū)域。通過尺寸轉(zhuǎn)化，以車體窗框上邊沿為基準，使吊座安裝面與基準的高度滿足要求。第二，調(diào)整各個吊座安裝面的平面度滿足組裝工藝要求。采用水平校準儀完成安裝面的平面度調(diào)整。首先，在車輛外部架設水平調(diào)整儀并調(diào)整平臺處于水平位置，選取中部任一安裝座并在其上懸掛標尺，通過水平校準儀測量出安裝面與同側(cè)車窗上邊沿的距離，在測量表單上記錄數(shù)值；其次，以此安裝面為基準，通過水平校準儀測量同一側(cè)其他安裝座，并記錄數(shù)值；另一側(cè)吊座的調(diào)整步驟和方法相同。最后，測量兩側(cè)車窗上邊沿的基準高度差是否在2 mm以內(nèi)，如果超過標準，可對一側(cè)安裝座增加墊片，或?qū)α硪粋?cè)安裝座減少墊片來消除超差尺寸；如滿足要求則不予調(diào)整。

中頂板模塊安裝要求：中頂板集成部件多，質(zhì)量大，需液壓升降車輔助進行安裝。在車頂?shù)踝呀?jīng)調(diào)整完成后，能夠通過液壓升降車將中頂板模塊抬升至安裝位置，直接緊固螺栓完成安裝。液壓升降車應包括以下主要部分：行走裝置、液壓升降裝置、微調(diào)裝置、托盤。首先，因轉(zhuǎn)向架模塊客室內(nèi)有輪箱限制了通過寬度，所以行走裝置寬度不能過寬，長度應短于轉(zhuǎn)向架模塊的長度，當液壓升降車推入模塊內(nèi)，兩端留有操作人員活動空間。其次，液壓升降裝置的升降高度滿足中頂板模塊的安裝高度要求。再次，中頂板模塊吊運至液壓升降車托盤上，停放位置必然存在誤差，當液壓升降車推入客室內(nèi)部，其位置便固定不可調(diào)整；為保證中頂板模塊安裝孔與吊架安裝螺栓對齊，托架需要滿足沿車長、車寬方向微調(diào)。因此，托架應設計為三層結(jié)構(gòu)：底層為固定框架，與行走裝置牢固連接，其表面尺寸略小于BM中頂板模塊尺寸即可；中間層與固定框架為螺桿螺母連接，可作車長方向的微調(diào)；頂層與中間層為同樣結(jié)構(gòu)，可作車寬方向的微調(diào)。最后，托盤應裝配快拆裝置，可方便固定中頂板模塊。液壓升降車整體在保證強度的前提下，采用輕量化設計，同時可在行走裝置兩側(cè)裝配導向輪，當液壓升降車通過輪箱時，可通過導向輪保證液壓升降車運動不發(fā)生偏移，防止對輪箱產(chǎn)生碰撞破壞。當液壓升降車與中頂板模塊整體質(zhì)量較大時，為防止車輪對客室地板產(chǎn)生破壞，可預先在客室地板上鋪設10 mm厚膠合板，增大接觸面積減小車輪處的應力。同時，在兩側(cè)輪箱處放置薄鋼板，防止導向輪對輪箱表面粘接的地板布產(chǎn)生破壞。

4 中頂板模塊集成安裝

通過以上工裝，可以最大限度地集成中頂板模塊所包含的部件，不僅包括縱橫梁、風道、頂板等部件，而且可以對車頂線槽、線纜進行集成安裝。此外，在設計低地板車輛生產(chǎn)線時應考慮到模塊化裝配的需要，如車輛的支撐方式、車輛支撐的高度、車輛的流轉(zhuǎn)方式。車輛生產(chǎn)線應采用低軌道形式，即在廠房地面以下鋪設長導軌，車輛停放在導軌上，其客室內(nèi)地板面與外部地面齊平。這樣液壓升降車可方便推入車輛內(nèi)，并可以在流水線第一個臺位安裝中頂板模塊，因為此臺位的空間較大，可以使用天車或叉車搬運中頂板模塊，并停放液壓升降車。同時，為縮短車輛生產(chǎn)周期，減少部件存放占用空間，可采取中頂板模塊委外加工，在供應商處完成組裝，根據(jù)車輛生產(chǎn)節(jié)拍及時配送中頂板模塊。此外，采用低軌道生產(chǎn)線，對于車頂部件的安裝也只需要架設一層高站，由于高站上不需要放置部件，可降低其強度，只需滿足承載操作人員即可。這樣不僅減少固定資產(chǎn)的投入、節(jié)約成本，而且高站長度短減少廠房占用空間。采用模塊化組裝，避免了單個部件安裝的測量、定位，減少重復工作。將這些部件集成為中頂板模塊，只需一次測量、定位便可完成安裝，不僅減少操作人員數(shù)量，降低勞動強度，而且可以縮短周期，減少工位數(shù)量。此外，一次測量、定位也可提高裝配精度，保證中頂板與其他內(nèi)裝件結(jié)合處縫隙均勻，為后續(xù)部件安裝提供較好的基準。

5 結(jié)論

低地板有軌電車作為一種介于地鐵和公交車之間、乘坐舒適、運量大、環(huán)保節(jié)能的交通工具，屬于中等運量交通工具，其靈活的特點將成為地鐵的重要補充，必將完善地鐵及市郊新城的出行“盲區(qū)”，構(gòu)建出便捷的出行路網(wǎng)。這些特點也決定了低地板車輛的發(fā)展前景，如何在同等質(zhì)量的前提下，提供出多樣化的產(chǎn)品必將成為產(chǎn)品競爭的焦點。這就要求工藝人員在工藝策劃階段需要考慮如何提高裝配精度，提高客室內(nèi)裝的美觀度，同時合理編排生產(chǎn)節(jié)拍，縮短單個車輛的生產(chǎn)周期。通過內(nèi)裝模塊化集成組裝，提高組裝精度、縮短生產(chǎn)周期不失為一種較好的工藝改善途徑。

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