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摘要:文章介绍了不锈钢车体内装侧墙的特点,及设计过程中与以往铝合金车体的不同点和难点,为今后内装侧墙设计工作做积累与铺垫。
关键词:玻璃钢;内装侧墙
中图分类号:TQ327.1
0 引言
随着我国社会经济的快速发展,城市人口增长迅速,交通压力日益凸显,而轨道交通成为解决时间集中、客流量大的城市交通问题的理想交通方式。近几年来城市轨道交通得到了迅猛的发展。
车体内装人性化设计,高度关注乘客舒适性。城轨车辆中内装侧墙是整车内部设计的重要组成部分之一,不仅要求其具有良好的隔声、隔热性能,而且要造型美观、色彩新颖,以便为乘客创造良好的乘坐条件。
一、 材料选择
在选材上也得着重考虑性价比高,且能满足车辆行驶要求的材料。目前城轨车辆的内装侧墙主要用材是:铝蜂窝和玻璃钢。地铁车辆内装材料的选择主要考虑一下几点因素:
1、重量:目前侧墙使用的聚酯玻璃钢材料厚度为3mm;铝蜂窝结构的侧墙厚度为8mm,根据类似产品实际称重对比,铝蜂窝结构侧墙比聚酯玻璃钢结构侧墙重约30%左右。
2、强度方面:聚酯玻璃钢在弹性模量方面稍逊铝蜂窝板,但玻璃钢侧墙背面可以通过加筋板的方式来提高整个侧墙板板的强度。
3、防火性能:铝蜂窝和聚酯玻璃钢均能达到DIN5510防火等级的要求。
4、結构特点:侧墙在窗框位置有一个向内的突起,结构较复杂。在使用铝蜂窝材料时,由于铝蜂窝不能进行复杂的造型,在侧窗位置的结构一般用铝板折弯,再和铝蜂窝板焊接或粘接起来,窗框位置是应力集中位置,并且铝板和铝蜂窝板的热胀冷缩系数稍有差异,可能会造成结合位置开裂而采用聚酯玻璃钢材料则是通过模具一体成型,不存在开裂问题。
5、使用维护:铝蜂窝件一旦发生损坏,很难修补,对于表面比较简单的划痕或凹坑,可以通过刮腻子重新做油漆的方式弥补,对于比较大的损坏,基本无法修补;聚酯玻璃钢产品表面发生损坏后,则可以很容易修补。
6、使用寿命:铝蜂窝和聚酯玻璃钢均能满足全寿命使用周期的要求。
7、小结:由以上的分析综合考虑,城轨车辆内装侧墙选材优先考虑采用玻璃钢材质。
二、 结构设计
为缓解大城市的交通压力,该车型设计以标准A型地铁的尺寸为基础。不锈钢车体侧墙由多块不锈钢板拼焊而成,很难保证精度尺寸且内部没有成型C型槽,内装就无法采用传统的安装方式。不锈钢车内装侧墙板设计中与铝合金车体的不同点:
1.由于A型车,较B型车而言相邻两车门门间距较大,为了实现侧墙的装配工艺性,中间侧墙采用2块侧墙板搭接而成,中间通过覆盖压条过渡。
图1 中间侧墙结构
2.与车体安装结构:铝合金车辆中车体铝合金型材含有成型C型槽。内装侧墙板可直接通过紧固件连接车体。由于车体不锈钢板焊接组成,车体上没有成型C型槽。内装侧墙无法通过紧固件与车体直接连接。内装侧墙与车体之间设计型材组成的二次骨架,型材与与车体侧墙通过螺栓固定,一端与侧墙板连接。这样解决了以往项目由于侧墙局部面接触所产生的形变。
以往项目 二次骨架
图2 侧墙二次骨架
3.与侧窗过渡结构:客室内装侧墙与客室侧窗通过一根橡胶条过渡。以往项目窗框内镶嵌的橡胶条作为窗玻璃与侧墙窗框的自然过渡。该项目橡胶条设计安装在侧墙板窗框处(图3),解决了以往玻璃钢形变较大,在装配时客室侧窗型材与窗框胶条难以配合。在装配过程中窗框与侧墙板定位基准不一致,导致侧墙窗框与侧窗玻璃距离误差较大,侧墙窗框与侧窗玻璃距离误差较大,胶条与侧窗玻璃接触不良。经过多次工艺验证获得了较为合理的胶条截面(图4),实现了侧墙与侧窗的自然过渡。胶条选材过程中,选择邵氏硬度偏高,以免列车在行驶过程中乘客损坏。
以往项目结构 新安装结构
图3 橡胶条安装
设计中的难点控制:
侧墙窗框处出现局部偏软现象,通过增加加强筋的方案加强。
侧墙与侧窗配合关系,通过侧墙胶条实现侧墙与侧窗的自然过渡。
图4 橡胶条截面
三、 小结
内装侧墙板安装在车辆内部,与乘客的舒适度息息相关。本文以特殊的不锈钢车体作为基础分析,从材料、结构及工艺等方面介绍了不锈钢车体内装侧墙的设计,并分析了与铝合金车体不同的设计特点。
参考文献:
[1] GB/T 7928-2003, 地铁车辆通用技术条件[S].
[2] DIN 16948-1975, 玻璃纤维增强的热固性树脂模塑材料-特殊模塑材料的性能[S].
[3] 马艳波, 整体玻璃钢前端技术在城市轨道车辆中的应用[J]. 企业技术开发, 2002(2).
[4] DIN5510-2009, 铁路车辆火灾预防保护[S].
关键词:玻璃钢;内装侧墙
中图分类号:TQ327.1
0 引言
随着我国社会经济的快速发展,城市人口增长迅速,交通压力日益凸显,而轨道交通成为解决时间集中、客流量大的城市交通问题的理想交通方式。近几年来城市轨道交通得到了迅猛的发展。
车体内装人性化设计,高度关注乘客舒适性。城轨车辆中内装侧墙是整车内部设计的重要组成部分之一,不仅要求其具有良好的隔声、隔热性能,而且要造型美观、色彩新颖,以便为乘客创造良好的乘坐条件。
一、 材料选择
在选材上也得着重考虑性价比高,且能满足车辆行驶要求的材料。目前城轨车辆的内装侧墙主要用材是:铝蜂窝和玻璃钢。地铁车辆内装材料的选择主要考虑一下几点因素:
1、重量:目前侧墙使用的聚酯玻璃钢材料厚度为3mm;铝蜂窝结构的侧墙厚度为8mm,根据类似产品实际称重对比,铝蜂窝结构侧墙比聚酯玻璃钢结构侧墙重约30%左右。
2、强度方面:聚酯玻璃钢在弹性模量方面稍逊铝蜂窝板,但玻璃钢侧墙背面可以通过加筋板的方式来提高整个侧墙板板的强度。
3、防火性能:铝蜂窝和聚酯玻璃钢均能达到DIN5510防火等级的要求。
4、結构特点:侧墙在窗框位置有一个向内的突起,结构较复杂。在使用铝蜂窝材料时,由于铝蜂窝不能进行复杂的造型,在侧窗位置的结构一般用铝板折弯,再和铝蜂窝板焊接或粘接起来,窗框位置是应力集中位置,并且铝板和铝蜂窝板的热胀冷缩系数稍有差异,可能会造成结合位置开裂而采用聚酯玻璃钢材料则是通过模具一体成型,不存在开裂问题。
5、使用维护:铝蜂窝件一旦发生损坏,很难修补,对于表面比较简单的划痕或凹坑,可以通过刮腻子重新做油漆的方式弥补,对于比较大的损坏,基本无法修补;聚酯玻璃钢产品表面发生损坏后,则可以很容易修补。
6、使用寿命:铝蜂窝和聚酯玻璃钢均能满足全寿命使用周期的要求。
7、小结:由以上的分析综合考虑,城轨车辆内装侧墙选材优先考虑采用玻璃钢材质。
二、 结构设计
为缓解大城市的交通压力,该车型设计以标准A型地铁的尺寸为基础。不锈钢车体侧墙由多块不锈钢板拼焊而成,很难保证精度尺寸且内部没有成型C型槽,内装就无法采用传统的安装方式。不锈钢车内装侧墙板设计中与铝合金车体的不同点:
1.由于A型车,较B型车而言相邻两车门门间距较大,为了实现侧墙的装配工艺性,中间侧墙采用2块侧墙板搭接而成,中间通过覆盖压条过渡。
图1 中间侧墙结构
2.与车体安装结构:铝合金车辆中车体铝合金型材含有成型C型槽。内装侧墙板可直接通过紧固件连接车体。由于车体不锈钢板焊接组成,车体上没有成型C型槽。内装侧墙无法通过紧固件与车体直接连接。内装侧墙与车体之间设计型材组成的二次骨架,型材与与车体侧墙通过螺栓固定,一端与侧墙板连接。这样解决了以往项目由于侧墙局部面接触所产生的形变。
以往项目 二次骨架
图2 侧墙二次骨架
3.与侧窗过渡结构:客室内装侧墙与客室侧窗通过一根橡胶条过渡。以往项目窗框内镶嵌的橡胶条作为窗玻璃与侧墙窗框的自然过渡。该项目橡胶条设计安装在侧墙板窗框处(图3),解决了以往玻璃钢形变较大,在装配时客室侧窗型材与窗框胶条难以配合。在装配过程中窗框与侧墙板定位基准不一致,导致侧墙窗框与侧窗玻璃距离误差较大,侧墙窗框与侧窗玻璃距离误差较大,胶条与侧窗玻璃接触不良。经过多次工艺验证获得了较为合理的胶条截面(图4),实现了侧墙与侧窗的自然过渡。胶条选材过程中,选择邵氏硬度偏高,以免列车在行驶过程中乘客损坏。
以往项目结构 新安装结构
图3 橡胶条安装
设计中的难点控制:
侧墙窗框处出现局部偏软现象,通过增加加强筋的方案加强。
侧墙与侧窗配合关系,通过侧墙胶条实现侧墙与侧窗的自然过渡。
图4 橡胶条截面
三、 小结
内装侧墙板安装在车辆内部,与乘客的舒适度息息相关。本文以特殊的不锈钢车体作为基础分析,从材料、结构及工艺等方面介绍了不锈钢车体内装侧墙的设计,并分析了与铝合金车体不同的设计特点。
参考文献:
[1] GB/T 7928-2003, 地铁车辆通用技术条件[S].
[2] DIN 16948-1975, 玻璃纤维增强的热固性树脂模塑材料-特殊模塑材料的性能[S].
[3] 马艳波, 整体玻璃钢前端技术在城市轨道车辆中的应用[J]. 企业技术开发, 2002(2).
[4] DIN5510-2009, 铁路车辆火灾预防保护[S].