低地板车辆内装中顶板装配探讨

■ 王强 李祥

王强：南车南京浦镇车辆有限公司，工程师，江苏 南京，210031

李祥：南车南京浦镇车辆有限公司，助理工程师，江苏南京，210031

近期全国兴起了一股低地板有轨电车热，虽然与传统有轨电车相似，但由于低地板车辆融入现代地铁车辆技术，在自动化控制、乘坐舒适性和产品寿命方面得到很大的提升。特别是100%低地板车倍受青睐，代表了城市轨道交通先进技术的发展方向，成为国内城市兴建交通项目的首选。为适应市场，抢得先机，国内生产企业加快了引进技术和转化的步伐。100%低地板现代有轨电车最显著的特点是造价低、节能环保。其轨道可直接在现有公路上铺设，车辆在地面停靠，运行系统建造成本仅为地铁的1/4～1/3，且工期短，污染少。由这种车辆构建起的城市有轨电车运载系统载客量大，乘坐舒适感、稳定性均高于公共汽车，且兼备城市观光功能。其车辆结构与地铁相似，票价却低于地铁。

1 低地板车辆结构特点

低地板车辆结构与地铁车辆结构存在很大不同。首先，低地板车辆以模块为最小单元，主要分为司机室模块（CM）、客室模块（SM）、转向架模块（BM），并根据运载量的需求进行模块编组。其次，100%低地板车辆的内部地板高度与地面高度差约为375 mm，这样的车体结构要求底架的设备少，主要为液压制动管路；同时，如单个模块长度短、设备集成度低、安装分散等特点，其生产工艺布局与地铁车辆的生产也有很大不同。以南车南京浦镇车辆有限公司为例，地铁车辆生产采用工位制、流水线的生产方式，每个台位安装部件固定不变、人员配置不变，满足大批量生产需求。如以此种方式进行低地板车辆的生产，虽然前期改造量小，但批量生产会造成各台位工作量不均衡，人员配置不合理的情况发生；同时，低地板车辆和地铁车辆的安装部件数量相差较大，生产节拍差异较大，有可能会造成车辆堆积，影响流水线生产。

2 低地板车辆模块化内装部件选取

低地板车辆运量大，单程距离较短，并兼有观光特点，这就要求车体在保证强度的前提下，客室侧窗的面积尽可能大，客室门页也采取框架-玻璃粘接结构。按此种结构设计，车辆的控制设备、空调系统只能集成在车辆顶板，即在客室顶板以上空间进行布置。根据以上分析，选取车顶吊座、纵横梁、空调风道、中顶板及其他边顶板安装支架等部件进行模块化组装。

3 低地板车辆工装设计

模块组装分为两部分：车顶吊座安装和中顶板模块安装。

车顶吊座的安装要求：第一，通过垫片调节吊座安装面高度，在中顶板模块安装完成后，侧顶板通过集成在中顶板模块的锁支架紧固，侧顶板不仅与中顶板处于同一平面，而且侧顶板能够遮挡玻璃粘接区域，同时，中顶板不能低于玻璃黑色印刷区域。通过尺寸转化，以车体窗框上边沿为基准，使吊座安装面与基准的高度满足要求。第二，调整各个吊座安装面的平面度满足组装工艺要求。采用水平校准仪完成安装面的平面度调整。首先，在车辆外部架设水平调整仪并调整平台处于水平位置，选取中部任一安装座并在其上悬挂标尺，通过水平校准仪测量出安装面与同侧车窗上边沿的距离，在测量表单上记录数值；其次，以此安装面为基准，通过水平校准仪测量同一侧其他安装座，并记录数值；另一侧吊座的调整步骤和方法相同。最后，测量两侧车窗上边沿的基准高度差是否在2 mm以内，如果超过标准，可对一侧安装座增加垫片，或对另一侧安装座减少垫片来消除超差尺寸；如满足要求则不予调整。

中顶板模块安装要求：中顶板集成部件多，质量大，需液压升降车辅助进行安装。在车顶吊座已经调整完成后，能够通过液压升降车将中顶板模块抬升至安装位置，直接紧固螺栓完成安装。液压升降车应包括以下主要部分：行走装置、液压升降装置、微调装置、托盘。首先，因转向架模块客室内有轮箱限制了通过宽度，所以行走装置宽度不能过宽，长度应短于转向架模块的长度，当液压升降车推入模块内，两端留有操作人员活动空间。其次，液压升降装置的升降高度满足中顶板模块的安装高度要求。再次，中顶板模块吊运至液压升降车托盘上，停放位置必然存在误差，当液压升降车推入客室内部，其位置便固定不可调整；为保证中顶板模块安装孔与吊架安装螺栓对齐，托架需要满足沿车长、车宽方向微调。因此，托架应设计为三层结构：底层为固定框架，与行走装置牢固连接，其表面尺寸略小于BM中顶板模块尺寸即可；中间层与固定框架为螺杆螺母连接，可作车长方向的微调；顶层与中间层为同样结构，可作车宽方向的微调。最后，托盘应装配快拆装置，可方便固定中顶板模块。液压升降车整体在保证强度的前提下，采用轻量化设计，同时可在行走装置两侧装配导向轮，当液压升降车通过轮箱时，可通过导向轮保证液压升降车运动不发生偏移，防止对轮箱产生碰撞破坏。当液压升降车与中顶板模块整体质量较大时，为防止车轮对客室地板产生破坏，可预先在客室地板上铺设10 mm厚胶合板，增大接触面积减小车轮处的应力。同时，在两侧轮箱处放置薄钢板，防止导向轮对轮箱表面粘接的地板布产生破坏。

4 中顶板模块集成安装

通过以上工装，可以最大限度地集成中顶板模块所包含的部件，不仅包括纵横梁、风道、顶板等部件，而且可以对车顶线槽、线缆进行集成安装。此外，在设计低地板车辆生产线时应考虑到模块化装配的需要，如车辆的支撑方式、车辆支撑的高度、车辆的流转方式。车辆生产线应采用低轨道形式，即在厂房地面以下铺设长导轨，车辆停放在导轨上，其客室内地板面与外部地面齐平。这样液压升降车可方便推入车辆内，并可以在流水线第一个台位安装中顶板模块，因为此台位的空间较大，可以使用天车或叉车搬运中顶板模块，并停放液压升降车。同时，为缩短车辆生产周期，减少部件存放占用空间，可采取中顶板模块委外加工，在供应商处完成组装，根据车辆生产节拍及时配送中顶板模块。此外，采用低轨道生产线，对于车顶部件的安装也只需要架设一层高站，由于高站上不需要放置部件，可降低其强度，只需满足承载操作人员即可。这样不仅减少固定资产的投入、节约成本，而且高站长度短减少厂房占用空间。采用模块化组装，避免了单个部件安装的测量、定位，减少重复工作。将这些部件集成为中顶板模块，只需一次测量、定位便可完成安装，不仅减少操作人员数量，降低劳动强度，而且可以缩短周期，减少工位数量。此外，一次测量、定位也可提高装配精度，保证中顶板与其他内装件结合处缝隙均匀，为后续部件安装提供较好的基准。

5 结论

低地板有轨电车作为一种介于地铁和公交车之间、乘坐舒适、运量大、环保节能的交通工具，属于中等运量交通工具，其灵活的特点将成为地铁的重要补充，必将完善地铁及市郊新城的出行“盲区”，构建出便捷的出行路网。这些特点也决定了低地板车辆的发展前景，如何在同等质量的前提下，提供出多样化的产品必将成为产品竞争的焦点。这就要求工艺人员在工艺策划阶段需要考虑如何提高装配精度，提高客室内装的美观度，同时合理编排生产节拍，缩短单个车辆的生产周期。通过内装模块化集成组装，提高组装精度、缩短生产周期不失为一种较好的工艺改善途径。

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