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摘 要:文章以某型号双层动车组为研究对象,介绍了双层动车组的布线方式,通过对双层动车组的客室布线特点与难点分析,提前采取相应措施,确保实际应用的可行性,同时对于双层动车组客室布线可优化项点进行剖析,提出改进建议。
关键词:双层动车组;布线;工艺
双层动车组是一种拥有2层客室设计的动车组,有空间大、运量大、速度快的优点,能有效缓解客运高峰时期的压力,[1]受到国内外客户的青睐。文章以某型号双层动车组为例,简要介绍了双层动车组客室布线的方式及特点,通过对该型双层动车组的布线方式分析,简述其布线的难点和可优化项点。
1 双层动车组车辆概述
双层动车组即动力分散型铝合金双层动车组,设计时速160km/h以上,采用模块化设计,以1动1拖共2节车为一个基本动力单元,双层动车组采用8节编组的方案,具有防寒、防冻、防雨雪设计。该车型有上下2层结构,客室内分为低地板区和高低板区。客室车厢内设备主要有乘客信息系统等,包含了摄像头、扬声器、LCD显示屏、乘客紧急报警器及天线等,设备布置如图1所示。
除乘客信息系统外,客室内还设置有座椅方便插座、客室照明驱动电源及火灾报警探测器等,双层动车组与常规车型相比设备布置数量更多,结构更为复杂,布线难度大大增加,因此在最初设计时对整个车型的一体化要求更高。
2 双层动车组布线方式介绍
2.1 车顶与底架布线
车顶主要以25KV电缆为主,采用电缆夹固定;底架双层区域无悬挂设备,采用中央线槽布线,底架单层区域布置有设备,采用短线槽加紧固夹方式布线。
2.2 客室布线
客室为双层设计,双层区域布线设有主线槽,分为上下2层,位于各层顶部的拐角处,如图2所示,分别为上层左线槽、上层右线槽、下层左线槽及下层右线槽。为保证客室的空间,客室线槽采用侧立或倒挂的安装方式,线束从侧面放置于线槽内绑扎固定。客室主线槽线束分为3个电压等级,分别定义为B、C、D区,[2]不同电压等级之间由金属隔板隔开,各线槽都设置有接地座,以满足EMC要求。除客室主线槽外,客室单层区域安装有短线槽,用于至司机室或客室屏柜区域线束布线。在客室主线槽端部、司机室、客室屏柜区等位置设置横跨线槽,便于车辆左右两侧之间布线。客室铝蜂窝地板下也设计有线槽,用于车下至车上线束布线,也可用于司机室地板下线束布线。
客室主线槽线束可以在上车前进行预布,相对简单,而客室主线槽以外的短线槽布线需在车上进行,工作量较大。对于司机室,线束相对集中,所承载的功能较多,对线槽的容量有一定考验,需在设计时充分考虑线束的布线路径和线槽容量。
3 双层动车组布线的特点及难点
3.1 客室双层区域与单层区域布线
双层动车组与常规动车组相比线束量更多,但可用的布线空间非常有限。線槽基本采用侧立或倒挂方式安装,如图3所示,这种方式既能保证线槽容量又节约空间。安装侧立线槽后,使用扎带将线束固定在线槽底板和隔板之间,倒挂线槽同样利用扎带将线束绑扎于线槽底板。
双层动车组布线主要特点在于,不仅有客室双层区域的主线槽,还需将双层区域主线槽与屏柜区域、司机室之间进行联结,这样导致在客室主线槽外的布线工作变得更为繁重。客室主线槽内布线线束占整车线束的比例约为27.6%,客室内除经过主线槽线束外,需单独布线的线束约为27.3%,司机室单独布线线束约为29.4%,而客室主线槽中线束基本需布线至客室1、2位端的单层区域,因此实际单层区域布线线束要远高于上述的比例。受限于目前的制造水平,线束的具体位置在上车前无法确定,电缆不能在上车前预制作,因此车上布线周期长,难度大。车上布线还因受到各种限制,容易产生差错。因此,此种结构的线槽和布线方式往往满足不了批量生产的需求。
3.2 客室端部布线
端部从车下至车上的线需布置于地板下,地板下布线有2种方式,如图4所示。一是在铝蜂窝地板下安装金属线槽,线槽上隔一段距离开有绑扎带的腰型孔,部分区域还设置有线槽盖板,用于保护线缆,同时防止电磁干扰;二是在车体地板面上焊接扎带排,布线时直接将线缆绑扎在预先放置的扎带排上,这种方法适用于空间大,方便维护的区域。使用线槽布线时,需提前使用三维模型进行模拟,以确定线槽的大小及安装位置。实际运用过程中,将线缆依次排布在线槽内,线缆不应与线槽干涉。若电缆布置于地板下,需在前期布线时仔细核对确保正确,否则后期返工工作量较大。
4 客室布线的分析与优化
从目前的客室线槽布置方式看来,线槽为侧立或者倒挂安装,而预布线只能是线槽开口向上放置后进行,布线后无法翻转,即使翻转也可能导致线槽变形损坏,如果像常规项目在上车前预组装成整根线槽,线槽安装工装也无法到达双层区域。因此,客室主线槽布线不能与常规项目一致,即在上车前预组装成整根线槽,预布线后再在车上安装的方式,而是应先将线槽直接安装于车内,线束在上车前根据图纸进行预组,保持预留长度,适当绑扎固定后,整体转运至车内布线。
双层动车组客室布线方式较常规动车组复杂,布线线槽多,除客室主线槽外,单节车短线槽达到72个,线槽、隔板与接地座均为现场组装,线槽组装和安装耗时长。组装结构可优化为焊接结构,即线槽、隔板与接地座焊接成一体,减少图样数量,同时减少组装时间。客室线槽应尽量采用统型产品,减少线槽的种类和数量,尽量避免采用异型线槽,以免布线不能满足弯曲弧度要求,增加布线难度,影响布线美观。
5 结语
文章简单介绍了双层动车组的客室布线方式,通过对其布线特点、难点的分析,提出了双层动车组客室布线可采用的工艺方法,针对双层动车组布线相关的工艺难点采取了相应的解决措施,同时对其结构进行分析并提出优化项点,为新研制的双层动车组提供参考。
参考文献:
[1]王菁,毕海权,苟琦林.双层动车组下层中部火灾烟气蔓延数值模拟[J].制冷与空调,2018,32(1):18-22.
[2]叶明雪,柏赟.城轨车辆主要电缆布线方式介绍与分析[J].技术与市场,2014,21(5):65-66.
关键词:双层动车组;布线;工艺
双层动车组是一种拥有2层客室设计的动车组,有空间大、运量大、速度快的优点,能有效缓解客运高峰时期的压力,[1]受到国内外客户的青睐。文章以某型号双层动车组为例,简要介绍了双层动车组客室布线的方式及特点,通过对该型双层动车组的布线方式分析,简述其布线的难点和可优化项点。
1 双层动车组车辆概述
双层动车组即动力分散型铝合金双层动车组,设计时速160km/h以上,采用模块化设计,以1动1拖共2节车为一个基本动力单元,双层动车组采用8节编组的方案,具有防寒、防冻、防雨雪设计。该车型有上下2层结构,客室内分为低地板区和高低板区。客室车厢内设备主要有乘客信息系统等,包含了摄像头、扬声器、LCD显示屏、乘客紧急报警器及天线等,设备布置如图1所示。
除乘客信息系统外,客室内还设置有座椅方便插座、客室照明驱动电源及火灾报警探测器等,双层动车组与常规车型相比设备布置数量更多,结构更为复杂,布线难度大大增加,因此在最初设计时对整个车型的一体化要求更高。
2 双层动车组布线方式介绍
2.1 车顶与底架布线
车顶主要以25KV电缆为主,采用电缆夹固定;底架双层区域无悬挂设备,采用中央线槽布线,底架单层区域布置有设备,采用短线槽加紧固夹方式布线。
2.2 客室布线
客室为双层设计,双层区域布线设有主线槽,分为上下2层,位于各层顶部的拐角处,如图2所示,分别为上层左线槽、上层右线槽、下层左线槽及下层右线槽。为保证客室的空间,客室线槽采用侧立或倒挂的安装方式,线束从侧面放置于线槽内绑扎固定。客室主线槽线束分为3个电压等级,分别定义为B、C、D区,[2]不同电压等级之间由金属隔板隔开,各线槽都设置有接地座,以满足EMC要求。除客室主线槽外,客室单层区域安装有短线槽,用于至司机室或客室屏柜区域线束布线。在客室主线槽端部、司机室、客室屏柜区等位置设置横跨线槽,便于车辆左右两侧之间布线。客室铝蜂窝地板下也设计有线槽,用于车下至车上线束布线,也可用于司机室地板下线束布线。
客室主线槽线束可以在上车前进行预布,相对简单,而客室主线槽以外的短线槽布线需在车上进行,工作量较大。对于司机室,线束相对集中,所承载的功能较多,对线槽的容量有一定考验,需在设计时充分考虑线束的布线路径和线槽容量。
3 双层动车组布线的特点及难点
3.1 客室双层区域与单层区域布线
双层动车组与常规动车组相比线束量更多,但可用的布线空间非常有限。線槽基本采用侧立或倒挂方式安装,如图3所示,这种方式既能保证线槽容量又节约空间。安装侧立线槽后,使用扎带将线束固定在线槽底板和隔板之间,倒挂线槽同样利用扎带将线束绑扎于线槽底板。
双层动车组布线主要特点在于,不仅有客室双层区域的主线槽,还需将双层区域主线槽与屏柜区域、司机室之间进行联结,这样导致在客室主线槽外的布线工作变得更为繁重。客室主线槽内布线线束占整车线束的比例约为27.6%,客室内除经过主线槽线束外,需单独布线的线束约为27.3%,司机室单独布线线束约为29.4%,而客室主线槽中线束基本需布线至客室1、2位端的单层区域,因此实际单层区域布线线束要远高于上述的比例。受限于目前的制造水平,线束的具体位置在上车前无法确定,电缆不能在上车前预制作,因此车上布线周期长,难度大。车上布线还因受到各种限制,容易产生差错。因此,此种结构的线槽和布线方式往往满足不了批量生产的需求。
3.2 客室端部布线
端部从车下至车上的线需布置于地板下,地板下布线有2种方式,如图4所示。一是在铝蜂窝地板下安装金属线槽,线槽上隔一段距离开有绑扎带的腰型孔,部分区域还设置有线槽盖板,用于保护线缆,同时防止电磁干扰;二是在车体地板面上焊接扎带排,布线时直接将线缆绑扎在预先放置的扎带排上,这种方法适用于空间大,方便维护的区域。使用线槽布线时,需提前使用三维模型进行模拟,以确定线槽的大小及安装位置。实际运用过程中,将线缆依次排布在线槽内,线缆不应与线槽干涉。若电缆布置于地板下,需在前期布线时仔细核对确保正确,否则后期返工工作量较大。
4 客室布线的分析与优化
从目前的客室线槽布置方式看来,线槽为侧立或者倒挂安装,而预布线只能是线槽开口向上放置后进行,布线后无法翻转,即使翻转也可能导致线槽变形损坏,如果像常规项目在上车前预组装成整根线槽,线槽安装工装也无法到达双层区域。因此,客室主线槽布线不能与常规项目一致,即在上车前预组装成整根线槽,预布线后再在车上安装的方式,而是应先将线槽直接安装于车内,线束在上车前根据图纸进行预组,保持预留长度,适当绑扎固定后,整体转运至车内布线。
双层动车组客室布线方式较常规动车组复杂,布线线槽多,除客室主线槽外,单节车短线槽达到72个,线槽、隔板与接地座均为现场组装,线槽组装和安装耗时长。组装结构可优化为焊接结构,即线槽、隔板与接地座焊接成一体,减少图样数量,同时减少组装时间。客室线槽应尽量采用统型产品,减少线槽的种类和数量,尽量避免采用异型线槽,以免布线不能满足弯曲弧度要求,增加布线难度,影响布线美观。
5 结语
文章简单介绍了双层动车组的客室布线方式,通过对其布线特点、难点的分析,提出了双层动车组客室布线可采用的工艺方法,针对双层动车组布线相关的工艺难点采取了相应的解决措施,同时对其结构进行分析并提出优化项点,为新研制的双层动车组提供参考。
参考文献:
[1]王菁,毕海权,苟琦林.双层动车组下层中部火灾烟气蔓延数值模拟[J].制冷与空调,2018,32(1):18-22.
[2]叶明雪,柏赟.城轨车辆主要电缆布线方式介绍与分析[J].技术与市场,2014,21(5):65-66.