地鐵車輛電氣布線模塊化組裝工藝研究

孫澤陽(yáng)

摘 要：目前地鐵已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，其安全性越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。電氣布線模塊化組裝工藝是地鐵生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)，而地鐵生產(chǎn)工藝又與地鐵的安全性有著直接聯(lián)系，因此想要提升地鐵車輛的安全性，可以以電氣布線模塊化組裝工藝為切入點(diǎn)，以此工藝質(zhì)量的提升帶動(dòng)地鐵車輛整體運(yùn)行安全性的提升。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；電氣布線模塊化組裝工藝；研究

中圖分類號(hào)：U270.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）30-0108-02

Abstract： At present， subway has become an important part of people's daily life， and its safety has been paid more and more attention. Modular assembly technology of electrical wiring is an important part of subway production technology， and subway production technology is directly related to the safety of subway， so we want to improve the safety of subway vehicles. The modular assembly process of electrical wiring can be used as a starting point to improve the quality of the process to promote the overall operation safety of metro vehicles.

Keywords： subway vehicles； modular assembly process of electrical wiring； research

前言

在當(dāng)今社會(huì)中，地鐵出行已成為城市居民出行的主要方式。在此背景下，就需要對(duì)地鐵工藝進(jìn)行深入研究，并對(duì)現(xiàn)有的地鐵車輛制造工藝進(jìn)行完善，使得地鐵車輛獲得更大的發(fā)展空間，從而在提高其安全性能的基礎(chǔ)上更好的服務(wù)于社會(huì)大眾。

1 地鐵運(yùn)行概述

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，軌道交通固有的優(yōu)勢(shì)也逐漸凸顯出來(lái)。例如綠色環(huán)保、節(jié)能、輸送量大等。它的出現(xiàn)，既符合“綠色城市”理念，同時(shí)也是城市交通運(yùn)輸對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的積極響應(yīng)。尤其對(duì)于一些人口較為密集的城市來(lái)講，其所具有的優(yōu)勢(shì)更是得到了有效的拓展。它除了具備上述優(yōu)點(diǎn)外，還能有效改善城市的交通堵塞，使人們的出行更為方便。

地鐵是城市軌道交通中最具代表性的交通方式，同時(shí)也是我國(guó)城市公共交通發(fā)展的重要體現(xiàn)[1]。想要促進(jìn)地鐵交通的發(fā)展，不僅需要科學(xué)合理提高地鐵在我國(guó)城市的覆蓋率，而且還需要對(duì)相關(guān)制造工藝給與重視，從根本上提升我國(guó)地鐵的質(zhì)量。據(jù)了解，目前我國(guó)設(shè)有地鐵交通方式的城市大約有幾十座，雖然這些城市地鐵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短不一，但是在其發(fā)展過(guò)程中，均能做到因地制宜，與其所在城市發(fā)展有較高的吻合度，因此對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)具有突出作用。

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)對(duì)地鐵的需求量也呈現(xiàn)了逐年上升的趨勢(shì)，如何在滿足社會(huì)需求的前提下，提高地鐵運(yùn)行的安全性和可靠性是當(dāng)下相關(guān)制造人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。據(jù)研究，地鐵運(yùn)行狀況是受地鐵車輛電氣系統(tǒng)影響的，具有較高的復(fù)雜性和嚴(yán)密性，而此系統(tǒng)核心工藝就是電氣布線模塊化組裝工藝。由此可見(jiàn)，想要提高地鐵車輛運(yùn)行的安全性就要以電氣布線模塊化組裝工藝為切入點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行深入深究并不斷完善，從而有效推動(dòng)我國(guó)地鐵運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。

2 電氣布線的模塊化思想

模塊化思想簡(jiǎn)而言之就是將復(fù)雜的、整體性的系統(tǒng)劃分成多個(gè)小型模塊，從而使劃分出來(lái)的小模塊共同發(fā)揮作用。在電氣布線過(guò)程中，不僅要求模塊化思想滲透到每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，而且還要在市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品售后中有所涉及，從而使得模塊化思想落實(shí)到實(shí)處。這樣有效避免了重復(fù)勞動(dòng)等情況的出現(xiàn)，提高了每個(gè)部分功能的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，從而更好推動(dòng)既定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在電氣布線的模塊化思想運(yùn)用中，主要通過(guò)兩方面工作內(nèi)容來(lái)體現(xiàn)，即功能區(qū)域劃分和線束化。

功能區(qū)域的獨(dú)立性對(duì)區(qū)域間其他工作之間的相互關(guān)系有著重要影響。通常來(lái)講，功能區(qū)域的獨(dú)立性越強(qiáng)，那么區(qū)域間其他類型工作之間互相受到影響的程度就會(huì)越低。而約束化可以將前期工作與后期制造裝配工作區(qū)分開(kāi)來(lái)，使前期工作與后期工作獨(dú)立而存在，避免受到來(lái)自對(duì)方的影響。

在進(jìn)行電氣布線功能區(qū)域劃分時(shí)，要對(duì)電氣機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，并圍繞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)開(kāi)展。一般來(lái)講，除了要將大型電器設(shè)備劃分出來(lái)外，還要將高壓箱、中低壓箱以及車端電器柜等根據(jù)功能的不同分別進(jìn)行劃分。劃分結(jié)束后，要對(duì)其進(jìn)行檢查，確保各區(qū)域內(nèi)的布線保持獨(dú)立，而各個(gè)功能區(qū)域又依靠整車布線中具有等級(jí)劃分的線束連接起來(lái)。針對(duì)電氣原理圖中的電氣部件，除了要明確其所屬系統(tǒng)外，還要對(duì)其所在的空間區(qū)域進(jìn)行明確，這不僅會(huì)對(duì)各功能區(qū)域的獨(dú)立性產(chǎn)生影響，甚至還會(huì)阻礙電氣模塊化設(shè)置效果的充分發(fā)揮。

想要進(jìn)行線束設(shè)計(jì)，那么就必須保證以下兩方面的輸入：第一，保證連接各部件的連接器與接線端子所處位置的輸入；第二，保證連接清單的輸入，而連接清單又包含了電纜信號(hào)、電纜線兩端部件等信息。相關(guān)工作人員要以上述內(nèi)容為依據(jù)，對(duì)走線路徑進(jìn)行合理把控，減少外界因素對(duì)走線路徑的影響[2]。同時(shí)，還要注重走線路徑的美觀性，并嚴(yán)格控制走線材質(zhì)的使用量，從而完成三維的電氣線束的設(shè)計(jì)工作；在此工作完成后，要參考相關(guān)制作需求對(duì)三維電氣線束進(jìn)行變形，使其實(shí)現(xiàn)由三維立體向平面圖形的轉(zhuǎn)換，為線束模版構(gòu)圖和繪制提供方便。這樣制作人員就可以對(duì)照繪制出的線束模版完成線束加工。這種方式一方面擺脫了現(xiàn)車的限制，另一方面線束的整體性與準(zhǔn)確性也有著較高的保障。

3 地鐵車輛電氣模塊化組裝工藝的應(yīng)用

3.1 地鐵車輛電氣模塊化系統(tǒng)組裝過(guò)程

地鐵車輛電氣模塊化組裝通常都是由以下幾方面工序完成的：首先，準(zhǔn)備各部分的電氣模塊；其次，將各部分電氣模塊進(jìn)行車上組裝；然后，要對(duì)組裝好的電氣線路進(jìn)行檢測(cè)；最后，將末端的并線連接[3]。其中準(zhǔn)備相應(yīng)的電氣模塊并不需要在車上進(jìn)行，而是依靠車下場(chǎng)地即可完成，這樣不僅為后期其他工序的進(jìn)行提供了大量的時(shí)間保障，而且還能使總裝場(chǎng)地保持整潔、有序，方便了后續(xù)其他工序的完成。

3.2 電氣布線模塊化工藝設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)原則

3.2.1 電氣布線模塊化工藝設(shè)計(jì)流程

第一，要對(duì)地鐵車輛實(shí)際情況進(jìn)行深入了解，并以此作為依據(jù)，將地鐵車輛中的電氣布線系統(tǒng)進(jìn)行拆分，使其由一個(gè)系統(tǒng)整體劃分成多個(gè)電氣模塊；第二，要對(duì)劃分出來(lái)的電氣模塊結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行明確，了解布線的線槽結(jié)構(gòu)和布局，并將其作為線束形式設(shè)計(jì)的主要參考[4]；第三，以繪制出的圖紙為參考，以明確各設(shè)備電氣出口為基礎(chǔ)，來(lái)確定線束出線口的位置所在。在對(duì)設(shè)計(jì)出的首列車進(jìn)行試制時(shí)，要根據(jù)地鐵車輛的實(shí)際運(yùn)行，來(lái)對(duì)各出線線束的走線方式、線束長(zhǎng)度等進(jìn)行最終確定，并將其編寫成相關(guān)文件，方便后期查看與參考；第四，還可以根據(jù)實(shí)際情況的不同選擇線束鋪設(shè)位置，例如可以將線束與線槽進(jìn)行貼合，這樣就可以形成一個(gè)較為整體的電氣模塊，在安裝的過(guò)程中，也就可以以整體部分進(jìn)行安裝。

3.2.2 地鐵電氣布線模塊化工藝設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)

首先，要根據(jù)地鐵車輛的實(shí)際情況對(duì)自身電氣系統(tǒng)劃分，使其實(shí)現(xiàn)由統(tǒng)一的一個(gè)整體劃分成多個(gè)模塊整體，為后續(xù)工作提供方便。但是在此過(guò)程中，要注重劃分的合理性與細(xì)致性，避免出現(xiàn)遺漏等情況的發(fā)生；其次，要嚴(yán)格觀察電氣設(shè)備接口，并根據(jù)電氣設(shè)備接口變化選擇制作方式。如果接口情況不同于常規(guī)接口狀況，那么連接末端等工作環(huán)節(jié)就需要在現(xiàn)車中才能完成；最后，要積極尋求科學(xué)合理的安裝方式，來(lái)完成電氣模塊的安裝，減少安裝過(guò)程中的難度，使得安裝工作的效率得到有效提升。

3.3 電氣布線模塊化的優(yōu)缺點(diǎn)分析

在對(duì)地鐵車輛進(jìn)行整車裝配時(shí)，由于車輛總裝較為復(fù)雜，因此在裝配過(guò)程中，不僅會(huì)增加裝配難度，而且其工作效率也差強(qiáng)人意。這種背景下，將車輛的電氣系統(tǒng)進(jìn)行劃分，使劃分出來(lái)的模塊作為整體，并進(jìn)行裝配，這樣在進(jìn)行車輛總裝時(shí)，只需要將各模塊按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求裝配到固定位置即可。由此看來(lái)，電氣布線模塊化具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，降低了裝配難度，簡(jiǎn)化了裝配流程，在地鐵車輛裝配時(shí)，被劃分好的各模塊同時(shí)進(jìn)行，使得裝配效率得到了顯著提升，為相關(guān)技術(shù)人員提供了較大的便利[5]；第二，在電氣布線模塊化組裝工藝中，產(chǎn)品的布線質(zhì)量得到了應(yīng)有的重視，使其與傳統(tǒng)裝配過(guò)程中布線質(zhì)量相比有了很大的提高。同時(shí)傳統(tǒng)布線設(shè)置一般都是由人工操作來(lái)完成的，因此布線最終設(shè)置會(huì)出現(xiàn)明顯的差異性，布線出現(xiàn)差錯(cuò)的情況時(shí)有發(fā)生。而模塊化工藝的使用，有效避免了因人工操作差異導(dǎo)致布線美觀性和精準(zhǔn)性降低的情況；第三，電氣布線模塊化改變了以往在車上進(jìn)行各結(jié)構(gòu)裝配的方式，在地面就能完成相關(guān)準(zhǔn)備工作，這樣一方面可以確?？傃b場(chǎng)地的整潔性與有序性，另一方面從某種角度來(lái)講，還方便了后續(xù)的管理。此外，在車下進(jìn)行布線工作，還能減輕相關(guān)人員的工作強(qiáng)度；第四，模塊化工藝改變了以往各個(gè)部分裝配的工作方式，簡(jiǎn)化了裝配流程，在此背景下，對(duì)工人技能要求方面就會(huì)有所降低，從一定程度上來(lái)講，對(duì)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)具有一定的積極意義；第五，傳統(tǒng)的各部分裝配的工作方式，一旦部件安裝完成，那么后續(xù)想要進(jìn)行調(diào)整與更改就會(huì)非常的困難。而模塊化的方式由于是在地下進(jìn)行的，因此只要模塊整體還未被安裝到車上，那么就可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

雖然電氣布線模塊化的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，但是在應(yīng)用過(guò)程中，還存在著一定的問(wèn)題與限制，主要表現(xiàn)為：首先，由于模塊化中的線束生產(chǎn)是脫離現(xiàn)車依靠相關(guān)模型來(lái)建立的，因此會(huì)給工藝設(shè)計(jì)方面帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)；其次，在進(jìn)行模塊化工藝設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊化有著較強(qiáng)的依賴性，這是非常片面與不準(zhǔn)確的，而是應(yīng)該將模塊化思想融入到最初的圖紙繪制當(dāng)中。最后，劃分出的部分模塊化產(chǎn)品過(guò)大，會(huì)增加安裝難度，需要一定的輔助安裝工具。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雖然城市地鐵交通獲得了迅猛發(fā)展，但是在地鐵交通設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，仍然存在著一些亟待解決的問(wèn)題，例如地鐵車輛電氣布線模塊化工藝還不夠完善等?；诖?，相關(guān)技術(shù)人員要加大對(duì)其研究，并不斷豐富自身所掌握的理論知識(shí)和技術(shù)水平，提高地鐵車輛運(yùn)行的安全性，從而為我國(guó)地鐵交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展提供必要的技術(shù)支持。

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