车内布线的模块化设计与装配集成

来源:用户上传      作者: 刘菁 王珊珊

　　[摘 要]车内布线是电气系统的重要组成部分，本文介绍了地铁车辆车内布线所进行的模块化的探索与装配集成的优化
　　[关键词]管线模块化 装配集成 轻量化
　　中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0033-02
　　1、前言
　　随着社会经济和我国现代化建设的飞速发展，地铁市场需求巨大。公司获得的地铁项目订单越来越多，出现了多条地铁项目的并行设计。为适应不断增长的地铁车辆市场需求，我们通过对地铁车内布线的模块化设计和装配集成，提高布线质量和生产效率。
　　2、我公司地铁布线状况简介
　　依据公司的地铁项目，分别介绍前期北京地铁四号线、广州地铁四号线和现在B型地铁集成化装配方式。
　　2.1北京地铁四号线布线特点主要是在车顶设计了4道E形线槽。安装E形线槽时，需要在车顶骨架的特定位置焊接一定数量的线槽安装座，通过螺栓将线槽固定在安装座上，电缆布置完毕后扣上线槽盖并用不锈钢扎带收紧。E形线槽占用空间较大，但是能够容纳的线束多，减少了线槽的总量。
　　2.2广州地铁四号线布线特点是利用车顶钢结构滑槽设置多道Z形线槽。安装线槽时，先把T形螺栓放入滑槽内，然后将线槽托起，对齐安装眼孔拧紧螺母后完成安装。由于采用滑槽式的安装结构，免去了在车顶焊接线槽安装座的需要。由于线槽的半开放式结构取消了线槽盖，但是每个Z形线槽线束容纳量减少了，线槽的数量与种类增加了，相应的增加了工作量。
　　2.3 B型地铁集成化装配
　　通过对车内管线槽的集成与优化，使车内管线槽与内装结构形成一个整体，简化管线槽的安装关系，提高布线效率。同时车内管线槽与车体相分离，车体钢结构不需焊接线槽座，提高车体的轻量化。
　　2.4例如：B型地铁的标准断面特征，通过集成优化，将车内管线与车顶连接梁进行整合，统一线管、线槽的滑槽安装形式，简化管线与内装之间的关系。安装时只需将线管、线槽布设在车顶连接梁后，配合各种带栓异径管卡固定，操作简单、快捷，提高布线效率。
　　2.5集成装配示例：
　　通过对普通管卡的改进，我们开发了一系列的带栓异径双管卡和带栓异径三管卡。将螺栓预先焊接在管卡上，安装管卡时仅只需旋紧下部螺母即可，简化了安装过程，拆装方便、调整灵活。而且当螺母被施加扭矩时能够防止螺栓的旋转，解决了因地铁空间狭小，施加扭矩困难的问题。
　　3、管线模块化设计
　　由于各类车形的差别细微，相似性强，为了减少设计工作量、提高设计质量、简化制造过程、降低成本，我们对车内管线进行了一系列的模块化设计。将具有同样安装步骤、且又相互独立的部件集成为一个模块。具体措施为以下两点：
　　1，将车辆管线零件形成一个独立完整的管线模块，利用相关管线接口与车辆整车实现集成；
　　2，车辆管线模块预组，可以与车体等部件实现并行制造。
　　组装模块时，首先将风道组成布设固定在顶板骨架，再将穿线铝管铺设在顶板骨架，穿线铝管通过异径管卡固定。最后将顶板安装座固定在顶板骨架。整个模块由工装小车输送到车内。车顶由四个管线模块组成，每个模块之间都是相互独立，互不干涉。在车下进行管线模块预组，将大由先前的车上仰视施工改在了地面上，改善了施工人员的工作条件。取消了先前在车体钢结构上需要大量焊接的各类线槽座，降低了车体焊接的工作强度与台位占用时间。
　　4、经济性分析
　　4.1 非模块化布线施工时间统计
　　经过生产情况的调查统计，非模块化布线现车施工用时见下表1
　　4.2 采用模块化布线时施工时间统计
　　经过生产情况的调查统计，模块化布线施工用时见下表2
　　采用非模块化布线结构，需要等风道安装完毕后再进行骨架安装施工，因此无法同时展开作业。并且零散的线槽需要按顺序排列好后，再进行安装，序步骤多，工作量大。而模块化管线结构，整合了风道、管线、骨架，通过工装小车托起后安装，三道工序一步到位。
　　从上述统计表及分析来看采用非模块化布线结构，车上作业需8人次，车上施工共5～6小时左右。更改为模块化安装结构后，车上作业需5～6人次，车上施工共需2～3小时。采用模块化管线结构取得了明显的时间效益。
　　5、结束语
　　我们通过对以往地铁车内布线的经验总结，对布线方式进行优化、统一，模块化的设计减少了由于车形变换造成的布线差异。随着三维布线设计的使用，能够对车辆上的电缆线束路径进行直观分析，暴露出潜在的隐患。运用模拟软件进行精确的定量设计，取代笼统的示意性设计。不断的提高车内布线质量、缩短设计周期、推动地铁车辆的轻量化、模块化，在激烈的地铁市场争夺中提高产品竞争力。
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