嘉兴有轨电车客室内装的设计

汤云哲 杨苑斐 郭英洁

1.上海轨道交通设备发展有限公司 上海 200245 2.中车长春轨道客车股份有限公司 长春 130062

1 嘉兴有轨电车概述

嘉兴有轨电车项目共规划有七条线路,总长为98 km。正在建设的一期工程全长为15.6 km,共配置20列有轨电车,采用100%低地板、钢轮钢轨、无触网超级电容供电有轨电车[1-2]。每列有轨电车由五节车厢组成,最高运营速度为70 km/h,总长度为34.8 m。有轨电车入口地板处距轨面高度不超过35 cm,基本与站台齐平,方便老人、轮椅上下。有轨电车客室内部坡度小,可以方便乘客在客室内无障碍移动[3-5]。有轨电车采用大开窗,车内通透明亮,景观形象佳[6-8]。有轨电车客室座椅和扶手满足人机工程学要求,设有特殊人群区域[9]。有轨电车采用超级电容,可避免在城市上空架设电网,能源利用率高,节能环保。有轨电车美观大方,载客量大,行驶平稳,为乘客带来舒适的乘坐体验[10]。

有轨电车五节车厢编组顺序为Mc、F、Tp、F、Mc,如图1所示。其中,Mc为安装动车转向架和司机室的动车模块,Tp为安装受电弓和拖车转向架的拖车模块,F为悬浮车体模块。

图1 嘉兴有轨电车车厢具体布置

嘉兴有轨电车技术参数见表1。

表1 嘉兴有轨电车技术参数

2 客室内装总体布置

嘉兴有轨电车客室内装效果如图2所示。

图2 嘉兴有轨电车客室内装效果

客室内装包括侧墙板、立罩板、内顶板、端墙间壁、客室安装型材、地板橡胶垫、地板布、地板、隔声隔热材料[7-8]。

3 客室内装设计原则

嘉兴有轨电车客室内装设计原则包括六方面。

(1)总体布局和装饰美观、协调。

(2)良好的密封,防水、防尘。

(3)使用不显眼且没有锐角的紧固件和装配件,所有装饰部位没有锐角和锐边,防止对乘客造成伤害。

(4)易磨损部位采用具有较高耐久性能的表面喷漆。

(5)材料、安装方法、密封、地板布不受气候条件影响。

(6)牢固可靠,易于保养和清洁。

4 底架内装

地板采用19 mm厚的酚醛地板,防火性能满足DIN 5510《轨道车辆防火保护措施》标准相关要求。动车车厢和拖车车厢的座椅间走道区域仅设有橡胶垫,其余区域地板下方与车体钢底架间设有橡胶垫和铝型材骨架。地板上方铺有2.5 mm厚的聚氯乙烯地板布,寿命为15 a,地板周边用密封胶密封。内装地板结构如图3所示。地板高度分为三种,门区入口处区域距轨面最高为35 cm,门区地板中部区域距轨面高度为38 cm,座椅间走道地板区域距轨面高度为45 cm。

图3 内装地板结构

聚氯乙烯地板布覆盖在地板上,采用粘接安装。尽量采用宽幅地板布,以减少接缝。聚氯乙烯地板布具有耐磨、防火、寿命长、不开裂、防滑等特性,并且具有美观、易于清洁的特点。

5 座椅及扶手

动车及拖车转向架上方均为座椅区,座椅区设置为两列,共有16个横向座椅,如图4所示。悬浮车体模块车厢窗区下一侧为四人纵向座椅,另一侧为两人纵向座椅、腰靠及轮椅固定器。纵向座椅两侧有挡风扶手,横向座椅上方有竖直扶手。每个立罩板及间壁上都有竖直扶手。

图4 动车与拖车车厢横向座椅

座椅采用不饱和聚酯树脂和玻璃纤维糊制,厚度不小于4 mm。座椅安装在铝合金座椅骨架上,保证座椅整体刚度和强度。座椅每个座位要求能够承受150 kg均布载荷,不会导致损坏或永久变形。动车与拖车车厢座椅整体安装在车体底架上,然后安装前后围板。悬浮车体模块车厢安装座椅时,直接通过螺栓连接在车体滑槽上。座椅安装结构如图5所示。

图5 座椅安装结构

图6 扶手与吊环布置

6 侧墙

侧墙结构由侧墙及立罩板组成。侧墙采用3 mm厚的玻璃钢材质,背后由铝型材整体骨架支撑,保证刚度和强度,表面进行喷漆处理。侧墙上部通过螺钉与车体固定,其余位置通过蘑菇搭扣与车体固定。动车车厢侧墙安装点如图7所示。动车、拖车车厢四人座椅中间的侧墙上有通用串行总线充电口,供乘客充电使用。

图7 动车车厢侧墙安装点

立罩板只在悬浮车体模块车厢内设置,采用3 mm厚的6063-T5铝型材,表面喷漆。立罩板通过螺钉与车体紧固。立罩板上设有竖直扶手,供门区乘客使用。悬浮车体模块车厢侧墙及立罩板安装点如图8所示。

图8 悬浮车体模块车厢侧墙及立罩板安装点

7 车顶

车顶板由车顶二次骨架、中顶板、侧顶板、格栅组成。车顶内装结构断面如图9所示。

图9 车顶内装结构断面

二次骨架为铝合金结构,通过紧固件固定在车体上。相较于镁铝合金,铝合金强度更高,能承载更大的载荷,并且耐腐蚀能力更强。为了隔断热桥,在车体与二次骨架间增加非金属垫片,可以避免产生冷凝水。

中顶板由10 mm厚的铝蜂窝制成,表面喷漆。纵向中顶板间隙为2 mm,与端墙的间隙为5 mm。中顶板两侧安装在二次骨架上,一侧采用方孔锁和锁垫板。打开方孔锁,可以打开中顶板并检查顶上设备。悬浮车体模块车厢门区中顶板上开有缺口,以安装V形屏及竖直扶手。

侧顶板由10 mm厚的铝蜂窝制成,表面喷漆。纵向侧顶板间隙为2 mm,端部与端墙的间隙为5 mm。侧顶板一侧安装在二次骨架上,另一侧通过方孔锁固定在侧墙翻边上,打开侧顶板后,可以检查内部门机构及电气设备。

格栅采用铝型材,表面喷塑。格栅两侧均安装在二次骨架上,通过中顶板和侧顶板的安装型材翻边将两侧螺钉孔遮盖。格栅安装方式如图10所示。

图10 格栅安装方式

客室内装所用方孔锁为7 mm×7 mm不锈钢压紧锁,锁具疲劳次数不少于10万次。为了保证表面美观,锁表盘厚度仅为1.5 mm,环形拉丝,表面粗糙度Ra为0.4μm。锁表盘上有开闭位标记,红色为锁闭位置,绿色为打开位置。锁芯的三角标记与开闭位标记对齐,箭头代表锁芯旋转方向。方孔锁如图11所示。

图11 方孔锁

8 端墙

端部由客室间壁及司机室间壁组成。

客室间壁采用3 mm厚的玻璃钢材料,背部采用铝型材补强,司机室间壁采用20 mm厚的铝蜂窝材料。间壁上安装有扶手,供贯通道区域乘客使用。客室间壁分为上、左、右三块,左、右间壁侧面通过螺栓固定在车体侧墙的安装座上,上间壁通过螺栓紧固在车顶安装座上。客室间壁安装方式如图12所示。

图12 客室间壁安装方式

司机室间壁为一整块直接安装,上部与车顶滑槽连接,左右两侧与动车车厢车头处端墙安装座连接,下部与钢底架结构钥匙孔滑槽连接,实现四周固定。司机室间壁安装方式如图13所示。

图13 司机室间壁安装方式

9 隔声、隔热材料

动车、拖车车体底架与内装地板的间隙只有2 mm,空间十分有限,所以底部只有阻尼片及铝板。在钢底架结构上开孔,四周贴有长条阻尼胶,然后用铝板覆盖阻尼胶与钢底架结构开孔。在钢底架结构上没有铝板的区域粘贴地板橡胶垫,将地板放置在橡胶垫上。阻尼片、铝板、橡胶垫布置如图14所示,图中红色为车体底架,绿色为阻尼片,黑色为铝板,蓝色为橡胶垫。

图14 底架阻尼片、铝板、橡胶垫布置

座椅下方为转向架区域,该区域设置10 mm厚的吸声材料、0.8 mm厚的隔声垫,以及阻尼片。在车顶、端墙、侧墙处均贴有40 mm厚的预氧丝棉。为了提高整车隔热性能,避免产生冷凝水,在车顶梁柱上贴有10 mm厚的隔热保温材料。

10 展望

由于嘉兴有轨电车项目对于有轨电车质量的要求极高,因此有必要对内装系统进行进一步轻量化设计。针对即将启动的二期工程,可以考虑在结构上进行优化,减轻质量。

二次骨架用于连接车体的安装座材料由不锈钢改为铝型材,扶手材料由不锈钢管改为铝合金型材。

此外,由于现代有轨电车对舒适度、美观性、轻量化的要求较高,促进了许多新材料的应用。

(1)热塑墙板。随着表面处理技术的改进,塑料的防火、抗老化、耐候性能大大改善。塑料质量轻、生产环保的优点是玻璃钢无法企及的。因此,热塑墙板预计在有轨电车中将会有更大范围的应用。

(2)玻纤预浸料墙板。相较于玻璃钢,玻纤预浸料强度更高。在同等强度要求下,采用玻纤预浸料制成的墙板比玻璃钢更薄,质量能够减轻20%。

(3)凯夫拉纤维。凯夫拉纤维是一种芳纶复合材料,密度仅为1.44 g/cm3。凯夫拉纤维密度低,化学稳定性强,抗冲击性能强,常应用于军工领域,如防弹衣等。与玻璃钢相比,在相同条件下,采用凯夫拉纤维,质量可以减轻为原来的一半。

11 结束语

嘉兴有轨电车客室内装采用人性化设计,100%低地板入口高度最大为35 cm,方便乘客上下。两侧采用大面积玻璃窗,通透性好。客室座椅和扶手满足人机工程学要求,设有特殊人群区域。客室布置显示屏幕,方便乘客观看和收听各种信息。嘉兴有轨电车总体形象美观,从人性化、防火性能、模块化等方面进行充分考虑,给乘客以舒适、美观、人性化的乘坐体验。