關于地鐵車輛車下端部線槽的統(tǒng)型介紹

周青

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

關鍵詞 地鐵車輛;車下端部線槽;統(tǒng)型;模塊化

中圖分類號 U271 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）04-0093-03

0 引言

隨著城市地鐵的飛速發(fā)展，各個城市、各條線路對地鐵的要求也越來越多樣化、個性化。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，設計選型或選材沒有明確的規(guī)范，設計師根據(jù)自己的喜好風格進行設計，導致產(chǎn)品的結構形式差異較大。

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

（3）產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不高。產(chǎn)品設計完成，進入生產(chǎn)制造過程時，若發(fā)現(xiàn)問題，只能針對性地解決，而后續(xù)不同項目同類產(chǎn)品進行設計時，不同設計師甚至同一設計師都有可能繼續(xù)犯同樣的錯誤。導致產(chǎn)品質(zhì)量始終不能得到提高。

作為底架模塊的組成之一，部線槽這種機械結構體對個性化要求并不高。于是，在設計中引進了統(tǒng)型的概念。同樣的車型完全可以使用同樣的槽體結構。這對于設計乃至后期的維護更換，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轉向架和適用于A型車PW80E-Ⅰ轉向架的五種統(tǒng)型結構進行介紹。此五種結構適用于90%以上的城市地鐵車輛。又由于地鐵車輛的頭車（拖車）存在高低壓側線束交叉換側的情況，所以每種車型會區(qū)分動車與拖車兩種端部線槽模式。

1 車下端部線槽簡介

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。于是整體模塊化爬梁線槽開始得到廣泛應用。這也使得端部線槽模塊化成為現(xiàn)實。

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構受轉向架空間限制，枕梁處必須位于轉向架中心銷與空簧座之間，高度上與轉向架最高點有最小65 mm的高度間隙要求，端部線槽在設計時無法做到像中部線槽一樣的長直形態(tài)。該文介紹的五種統(tǒng)型結構都是建立在地鐵車輛A型車、B型車平臺基礎上，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），四動兩拖編組。端部線槽一二位端原則上對稱，但由于頭車存在一位端高低壓線束交叉的情況，考慮到布線換側及美觀效果，一、二位端有所區(qū)別，后文中會有詳細介紹。

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選擇B型車。這種車型也最先建設了產(chǎn)品平臺，該車型的很多零部件都是統(tǒng)型的基礎。80 km B型車采用了整體式端部線槽結構，又由于頭車存在線束換側的設計需求，所以B型車統(tǒng)型結構中頭車多一塊換側線槽。如圖1所示。

由于線束換側后存在高低壓線束混合而導致電磁干擾等情況，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（動車）端部線槽的布置如圖1所示，一、二位端完全對稱。

80 km B型車槽體高度49 mm，整體高度194 mm，長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、二位端完全對稱，蓋板上開規(guī)則長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，無人駕駛技術逐漸在城市軌道交通中得到重視及應用。無人駕駛B型車以后也會逐漸取代普通B型車。由于無人駕駛的設備及布線更為復雜，其端部線槽的設計采用了分段式結構，比普通B型車的載線量更大且靈活性更強。該線槽的結構也是參考了A型車的分段式結構。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稱結構，頭車與中間車的區(qū)別也同樣是增加了換側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型車由于時速提高，車體結構與轉向架結構進行了提速后的改造，端部線槽也隨枕梁高度與車體結構進行了相應的調(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構。一位端涉及線束換側，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，可得出結論，100 km B型車與80 km B型槽槽體結構僅在總體高度相差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、二位端完全對稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.4 A型車（PW120E-Ⅱ轉向架）

A型車（PW120E-Ⅱ轉向架）最高運營速度100 km/h，車體長度方向為21 880 mm，寬度方向為2 963 mm，整體比B型車更為寬大。端部線槽也隨車體的變化進行調(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構。一位端涉及線束換側，依然區(qū)分頭車與中間車。

A型車（PW120E-Ⅱ轉向架）槽體高度58 mm，整體高度204 mm，長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、二位端完全對稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

2.5 A型車（PW80E-Ⅰ轉向架）

A型車（PW80E-Ⅰ轉向架）最高運營速度80 km/h，此種車型存在無人駕駛模式，端部線槽在設計時參考了無人駕駛B型車，將其設計為分段式。一位端涉及線束換側，依然區(qū)分頭車與中間車。

A型車（PW80E-Ⅰ轉向架）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、二位端完全對稱，蓋板安裝根據(jù)槽體上安裝孔定位。

3 設計過程中的注意事項

（1）設計中需參照《軌道交通機車車輛布線規(guī)則》（GBT 34571—2017 ）及《 鐵路客車金屬線槽暫行技術條件》（TJ/CL 514—2016）相關內(nèi)容進行設計。

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

（3）安裝時異型金屬接觸面上涂防電腐蝕膠。

（4）因為整體式的槽體長度較長，運輸與安裝過程中容易產(chǎn)生形變，導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，結合現(xiàn)場實際安裝情況進行調(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筋板，線槽在設計時需能遮蓋住此處筋板，以免磨線導致線皮破損。如圖3所示。

（7）由于線槽靠近車中一側有牽引梁遮擋，緊固件安裝時無法打扭力，此處設計時使用了預埋鉚螺母。但生產(chǎn)安裝時發(fā)現(xiàn)普通圓形鉚螺母容易打轉，后期統(tǒng)型設計時需改成六角鉚螺母。

4 總結

根據(jù)車型將端部線槽設計為兩大類共五種統(tǒng)型結構后，無論設計還是生產(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目的同類產(chǎn)品進一步提高零部件的通用率，既可以滿足用戶的個性化多元化需求，也可以達到不同車型同類產(chǎn)品的快速設計開發(fā)需求。對于生產(chǎn)中產(chǎn)生的多料、廢料，在后續(xù)的項目開發(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，對內(nèi)，端部線槽連接著端部分線箱與中部線槽，對外，端部線槽出線連接至轉向架、制動、信號等等其他系統(tǒng)，還有中間車與頭車也有不同的設備需求。所以，端部線槽統(tǒng)型設計中也可以考慮到一些微小的差別，比如有些個性化出線口需求、特殊連接器的架設，但這些都可以在整體統(tǒng)型的基礎上實現(xiàn)。要想實現(xiàn)統(tǒng)型的高度化，與之相配合的其他底架系統(tǒng)，比如轉向架、制動管路等，也需做到統(tǒng)型設計。相信在日趨完善的城軌車輛設計平臺上，模塊化統(tǒng)型設計與個性化設計能達到一個完美的平衡。

參考文獻

[1]王軍. 軌道交通裝備產(chǎn)品技術平臺構建理論與實踐[M]. 北京：中國鐵道出版社有限公司， 2021： 159-170.

1486501705245