实现城轨车辆车端跳接布线的可装配化技术探讨
2023-05-30杨偶胡显郭建春
杨偶 胡显 郭建春
摘 要:当前城市轨道交通车辆的车端跳接布线方式繁多,通过归纳分析,可分为焊接式分线盒方式和安装式车端箱布线方式。焊接式分线盒方式受结构限制,可操作性差,跳接线缆长度的验证无法在车辆编组前进行。针对这一问题,论文提出使用安装式车端箱布线方式,实现车端跳接布线的可装配化,弥补了焊接式分线盒方式可操行性差的缺陷,使得跳接线缆长度的验证能在车辆编组前进行,有效提高了车辆的生产周期。
关键词:车端跳接布线;分线盒;车端箱
Exploration of Assemblable Technology to Realize Jumper Wiring at
the End of Urban Rail Vehicles
Yang Ou Hu Xian Guo Jianchun
CRRC Zhuzhou Locomotive Co.,Ltd., HunanZhuzhou 412001
Abstract:There are many ways to jumper the wiring at the end of the current urban rail vehicles,and by summarizing and analyzing them,they can be divided into the welded splitter box way and the installed carend box wiring way.Welded splitter box method is restricted by the structure,poor operability,and verification of the length of the jumper cable can not be carried out before the vehicle grouping.In response to this problem,the thesis proposes the use of mounted carend box wiring method to realize the assemblability of carend jumper wiring,which makes up for the poor operability of the welded tap box method and enables the verification of the jumper cable length to be carried out before vehicle formation,effectively improving the vehicle production cycle.
Keywords:Carend jumper wiring;Distribution Box;Car end box
1 概述
虽然过去由于经济实力和技术水平的限制,我国城市轨道交通建设相比于西方国家整体起步较晚。但是,近年来我国城市轨道交通的发展迅速,轨道交通相关产业也随之变得强大[1]。我司城市轨道交通车辆项目的订单越来越多,给我们公司带来了机遇的同时,也带来了挑战。为了更好地满足市场需求,我们应当在保证产品质量的同时,尽量减少设计及生产的周期。
在整车设计过程中,布设线缆设计(以下简称布线设计)是影响整车设计质量的重要因素之一。城市轨道交通车辆布线设计有着给整个车辆打通神经系统的意义。城轨轨道交通车辆布线设计按照车辆区域可分为:车顶布线、客室布线、底架布线、车端跳接布线和司机室布线(如有)。以往车端跳接布线采用在车体底架端部焊接分线盒的方式进行跳接线缆的布设,这种方式操作人员需站在架起来的车辆下仰头进行分线盒内线缆的布设和压接,操作空间狭小,施工操作困难,长时间施工不利于人体健康,且无法满足节拍化生产的需求。
车端跳接布线采用车端箱通过紧固件安装在车体底架的方式进行布线设计,可有效解决以上问题。安装式的车端箱可在普通平臺上进行线缆的布设和压接,操作人员施工过程中,无需仰头即可完成车端箱内的施工,能有效提高施工的效率和质量。车端箱内线缆布设和压接工作完成后,整体安装到车体底架上即可。
2 焊接式分线盒布线方式分析
目前,城市轨道交通车辆的车端跳接布线可分为焊接式分线盒布线方式和安装式车端箱布线方式[2]。为满足电磁兼容要求,依据标准EN 503432014《铁路应用 机车车辆布线规则》[3],跳线线缆的高压线缆和低压线缆分别布设在车端的两侧。
焊接式分线盒布线方式是在城市轨道交通车辆车体底架的端部焊接分线盒,在分线盒内设置接线端子进行线缆的打断及分线的方式。如下图1焊接式分线盒布线方式示意图(仰视图)、图2焊接式分线盒布线方式示意图(侧视图)、图3焊接式分线盒布线方式示意图(隐藏分线盒底部盖板)所示,相邻车之间的跳接线缆均通过焊接式分线盒进行布设。
在焊接式分线盒端部的进线面板上设置连接器,实现城市轨道交通车辆解编时分离节车的需求。连接器可仅在相邻车中的一节车设置,也可在相邻车中的两节车均设置,具体根据车辆实际需求进行选择。在焊接式分线盒底部设置盖板,确保分线盒内部端子排的压接工作。在焊接式分线盒朝车辆中心方向的进线面板上设置管接头或电缆旋进件,确保车辆中心方向的线缆布设进分线盒。在焊接式分线盒两端的进线面板和分线盒之间、底部的盖板和分线盒之间均设置密封件,确保整个分线盒的防水性能。在跳接线缆上设置固定座,确保在相邻车辆存在相对运动(如转弯、上下坡等)时,跳线线缆动态部分的电缆不会过度压缩,也不会超车辆限界,同时,也保证了连接器插头与本节车车体发生相对运动,确保了跳接线缆固定的稳定性。
焊接式分线盒布线方式的分线盒是焊接在车体上的,焊接处与车体之间严丝合缝,稳定性好,无掉落的风险。焊接式分线盒的油漆与车体的油漆同步施工,可有效保证油漆的工艺及颜色的一致性。焊接式分线盒无需再次安装,节省了此部分的安装工作,且不会存在安装接口偏差导致分线盒装不上的情况。但是,焊接式分线盒布线方式须相邻车辆联挂后才能验证跳线线缆的动态部分的长度,不能满足车端跳线线缆和整车其他部分线缆的同步施工,影响了车辆的生产周期。为了满足焊接式分线盒内端子排的可操作性,端子排倒挂在分线盒内,即安装后的端子排接线面朝向轨道面,接线人员只能仰头进行端子排处线缆的压接和分线盒内线缆的布设,可操作性不强。
3 安装式车端箱布线方式分析
安装式车端箱布线方式是在城市轨道交通车辆车体底架的端部焊接安装接口,安装式车端箱内设置接线端子进行线缆的打断及分线,在车下任意平台进行车端箱内线缆布设和线缆压接后,再将车端箱及跳接线缆整体安装到车体安装接口上的方式。如下图4安装式车端箱布线方式示意图(仰视图)、图5安装式车端箱布线方式示意图(侧视图)、图6安装式车端箱布线方式示意图(隐藏车端箱底部盖板)所示,相邻车之间的跳接线缆均通过安装式车端箱进行布设。
同焊接式分线盒方式,在安装式车端箱端部的进线面板上设置连接器,实现城市轨道交通车辆解编时分离节车的需求。连接器可仅在相邻车中的一节车设置,也可在相邻车中的两节车均设置,具体根据车辆实际需求进行选择。在安装式车端箱底部设置盖板,确保车端箱内部端子排的压接工作。在安装式车端箱朝车辆中心方向的进线面板上设置管接头或电缆旋进件,确保车辆中心方向的线缆布设进分线盒。在安装式车端箱两端的进线面板和分线盒之间、底部的盖板和分线盒之间均设置密封件,确保整个车端箱的防水性能。在跳接线缆上设置固定座,确保在相邻车辆存在相对运动(如转弯、上下坡等)时,跳线线缆动态部分的电缆不会过度压缩,也不会超车辆限界,同时,也保证了连接器插头与本节车车体发生相对运动,确保了跳接线缆固定的稳定性。
与焊接式分线盒方式不同的是,安装式车端箱布线方式是将车端箱通过紧固件,装配到车体上的,车端箱通过多點安装到车体上,安装可靠,同时,在车端箱上设置二次防脱绳,进一步降低车端箱掉落的风险。由于车端箱是多点安装,故采用安装式车端箱布线方式需车体上的安装接口跟车端箱的接口吻合,对车体制造过程中误差控制的要求高。但是,采用安装式车端箱布线方式,车端箱内线缆的布设和压接均可在车下平台上操作,操作过程中,操作人员不须仰头施工,可操作性强。线缆布设和压接完成后,将车端箱及跳接线缆通过试验台模拟实车运行工况,验证车跳接线缆的长度,在确保跳接线缆长度精准性的同时,可大幅缩短车辆的生产周期[4]。
结语
城市轨道交通车辆的车端无论采用焊接式分线盒布线方式还是安装式车端箱布线方式,均可以有效解决车端线缆跳车跨接的需求。采用焊接式分线盒布线方式无法在车下平台上进行施工操作,可操作性较差,但是,在重量要求极高的项目,采用焊接式分线盒布线方式能减轻车辆重量的压力。采用安装式分线盒布线方式,在设计阶段可通过车端箱整体打包设计的模式,利用参数化设计,提高设计的效率;在施工阶段,可在车下平台进行车端箱内线缆的布设和压接,提高可操作性;在试验验证阶段,可通过在组装上整车前,通过试验台模拟车辆运行的方式,提前进行跳接线缆长度的模拟定长,可验证性强,进而减少因为长度不合适导致的人员返工、物料浪费,有效确保项目生产周期的可控性。采用安装式分线盒布线方式,实现了城市轨道交通车辆的车端跳接布线的可装配化。
参考文献:
[1]兰军.关于地铁车辆布线研究[J].科技创新与应用,2013.
[2]王利,董浩,王琳,等.伊兹密尔轻轨六轴低地板车辆的车端跨接方案确定与跨接线缆长度选取方法[J].城市轨道交通研究,2018(21):12.
[3]EN 50343—2014《铁路应用 机车车辆布线规则》[S].
[4]张玉芳,杨学渊,于丹丹.车端线缆疲劳试验台的设计[J].科学技术创新,2020.
作者简介:杨偶(1987— ),女,硕士,工程师,从事轨道交通车辆布线设计工作。