CJ6型城際動(dòng)車組司機(jī)室設(shè)計(jì)分析

趙 爽，王世舟

(中車株洲電力機(jī)車有限公司產(chǎn)品研發(fā)中心，湖南 株洲 412000)

1 設(shè)計(jì)依據(jù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程日益加快，城市群規(guī)模不斷擴(kuò)展，人們對(duì)城際出行的需求日益突出，城際軌道交通進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。

CJ6型城際動(dòng)車組批量生產(chǎn)時(shí)，主要以CJ6型城際動(dòng)車組已通過60萬(wàn)km運(yùn)行考核的原型車為基礎(chǔ)，參照國(guó)內(nèi)成熟的CR400AF型動(dòng)車組、CR400BF型動(dòng)車組及時(shí)速160 km CRH6F型城際動(dòng)車組的設(shè)計(jì)平臺(tái)為依據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)設(shè)計(jì)。

2 司機(jī)室總體說(shuō)明

CJ6型城際動(dòng)車組具有2個(gè)相同操作功能的司機(jī)室，分別設(shè)在動(dòng)車組兩端。司機(jī)室設(shè)計(jì)為單人駕駛模式。司機(jī)操縱臺(tái)布置在司機(jī)室正中央。操縱臺(tái)的設(shè)計(jì)遵守UIC 651-2002 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求，符合現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)原則。司機(jī)室前窗玻璃采用透明的電熱安全玻璃，具備防霜凍性能，在最低環(huán)境溫度下，滿足運(yùn)行過程中遠(yuǎn)方眺望要求，并且采用強(qiáng)光也不影響司機(jī)操作的設(shè)計(jì)。司機(jī)室的前窗設(shè)置電動(dòng)刮雨器、電動(dòng)遮陽(yáng)簾。司機(jī)室的兩側(cè)設(shè)置遮光側(cè)窗。司機(jī)座椅在滿足人機(jī)工程及視野清晰的要求下，增加挺腰機(jī)構(gòu)及方便司機(jī)拿取的水杯架等輔助設(shè)備。

司機(jī)室的設(shè)計(jì)為司機(jī)提供一個(gè)現(xiàn)代的、符合人們審美的外觀環(huán)境，并給司乘人員提供良好的人機(jī)界面、便利的操作空間、充分的瞭望條件。司機(jī)室總體布置效果如圖1所示。

圖1 司機(jī)室效果圖

3 操縱臺(tái)設(shè)備布置

操縱臺(tái)位于司機(jī)室正中央，行駛期間需要使用的控制和指示元件都布置在操縱臺(tái)上，司機(jī)操縱臺(tái)主要由主控臺(tái)(臺(tái)面操作區(qū)和儀表操作區(qū))、司機(jī)室右側(cè)柜、司機(jī)室左側(cè)柜及腳踏板組成。

主控臺(tái)臺(tái)面操作區(qū)可分為左操作區(qū)、中央操作區(qū)、右操作區(qū)。左控區(qū)主要布置了手動(dòng)過分相、刮雨器、遮陽(yáng)簾、頭燈以及開左門、左門釋放；關(guān)左門、司機(jī)室頂棚燈儀表燈開關(guān)。中央控制區(qū)主要布置了踏面清掃、停放制動(dòng)施加、停放制動(dòng)緩解、撒砂、風(fēng)笛選擇、受電弓、主斷路器、恒速、空調(diào)模式、空調(diào)溫度開關(guān)。右操作區(qū)主要布置了乘客緊急請(qǐng)求干預(yù)、開右門、右門釋放、關(guān)右門開關(guān)。儀表操作區(qū)從左到右依次布置車載無(wú)線電、LKJ顯示屏、ATP顯示屏、HMI顯示屏、儀表盤、CIR打印機(jī)等，如圖2所示。

圖2 操縱臺(tái)中控臺(tái)布置

司機(jī)室右側(cè)柜面板上布置開閉機(jī)構(gòu)相關(guān)的開關(guān)，柜內(nèi)設(shè)置端子排、連接器等電氣設(shè)備。司機(jī)室左側(cè)柜面板上布置I型聯(lián)絡(luò)電話的音量調(diào)節(jié)器，柜內(nèi)設(shè)置刮雨器水箱、控制盒及車鉤相關(guān)設(shè)備。操縱臺(tái)總體設(shè)備布置如圖3所示。

圖3 操縱臺(tái)總體設(shè)備布置

4 操縱臺(tái)骨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

操縱臺(tái)儀表盤上的顯示屏通常采用屏幕直接從面板正面安裝到骨架上，這種方式方便了設(shè)備的維護(hù)，但是緊固件外露，影響外觀。CJ6型城際動(dòng)車組原車輛的屏幕通過面板背后預(yù)留的緊固件，從面板背面安裝，隱藏了安裝螺釘，但是檢修不便。基于本項(xiàng)目，重新設(shè)計(jì)了一種屏幕安裝結(jié)構(gòu)，既方便設(shè)備的檢修，又提升了司機(jī)臺(tái)的整體外觀效果。

4.1 骨架優(yōu)化前

原骨架結(jié)構(gòu)詳見圖4，需要操作者爬到司機(jī)臺(tái)后面，拆掉整塊小帽檐，拆掉整塊大帽檐，再爬到儀表臺(tái)背后拆掉安裝屏幕的4個(gè)緊固件，才可以拆卸屏幕。拆卸工序如圖5所示。

圖4 優(yōu)化前的骨架結(jié)構(gòu)

圖5 優(yōu)化前的骨架拆卸工序

4.2 骨架優(yōu)化后

1)取消大小帽檐間的搭接關(guān)系，如圖6所示。

圖6 取消帽檐間的搭接關(guān)系

2)大帽檐分為3塊，并使用快鎖螺釘，減輕拆卸重量，提高工作效率，如圖7所示。

圖7 3塊帽檐與快鎖螺釘示意

3)顯示屏由整體背后安裝優(yōu)化為獨(dú)立安裝，同時(shí)從正面可以對(duì)顯示屏進(jìn)行拆卸，并通過帽檐隱藏螺釘。

(1)顯示屏獨(dú)立安裝設(shè)計(jì)，如圖8所示。

圖8 顯示屏獨(dú)立設(shè)計(jì)

(2)先將屏幕用螺母固定在鋁板上，將帶有屏幕的鋁板插入骨架(卡爪)，最后通過左、右2個(gè)螺釘鎖緊固定。如圖9所示。

圖9 顯示屏的安裝

(3)屏與屏之間設(shè)置連接件，控制間隙。如圖10所示。

圖10 屏與屏之間的連接件

(4)通過帽檐的折彎對(duì)安裝顯示屏的緊固件進(jìn)行遮擋。如圖11所示。

圖11 隱藏螺釘示意圖

優(yōu)化后的顯示屏拆卸結(jié)構(gòu)如圖12所示，拆卸工序如圖13所示。

圖12 優(yōu)化后的顯示屏拆卸結(jié)構(gòu)

圖13 優(yōu)化后的顯示屏拆卸工序

5 結(jié)語(yǔ)

CJ6型城際動(dòng)車組目前已上線運(yùn)營(yíng)，參照CRH6F等成熟動(dòng)車組的全新設(shè)備布置不僅滿足了功能的需求，同時(shí)本項(xiàng)目的操縱臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隱藏顯示屏緊固件，同時(shí)又達(dá)到了方便檢修的目的，為后續(xù)操作臺(tái)的設(shè)計(jì)開辟了新思路。