黄明汉
长春中车轨道车辆有限公司 130062
摘要:室内地板是车辆室内装饰的重要部分。本文介绍了城市铁路车辆地板结构的几种类型和特性,并重点分析了地板结构设计中应该考虑的要素以及设计的方法,以此来确保延长地板结构的使用期限。此外,还详细介绍了地板性能特点和地板安装结构、定位基准及地板铺装的两种方法。城市轨道车辆的地板结构有很多种类,在选择地板设计时,不仅要考虑美学、舒适性、清扫和维护的便利性,还需要考虑车辆的重量控制和列车的速度等因素。无论采用哪个结构,延长地板布的寿命都是统一的要求。
关键词:地板结构;减振器;地板布;安装结构
随着城镇化的深化和城市人口的增加,城市交通问题越来越突出。城市铁路的开发是解决交通问题的唯一迅速有效的方法,是城市发展的必然趋势。但是地铁的建设成本非常高,不适合中国这样的发展中国家。根据欧洲的经验,电车建设是解决此问题比较好的一种选择。有轨电车具有承载多、低成本、短建设期、环境保护、操作稳定、低噪音、小转弯半径、省时和高效率、成本低等特点[1]。
1.城轨车辆的两种常见地板结构
城市轨道车辆的地板结构不仅要具备舒适性,满足乘客的需要,而且要在每天的磨损的情况下具有较长的生命周期,还必须为清扫和维护提供便利。这对城市轨道车辆地板设计来说,规定了较高的要求。
城市轨道车辆的地板结构有许多类型,主要包括两个主要的结构:一种是叫做单层地板结构,也就是直接在汽车地板上铺设地板布。还有一种是通过缓冲垫的转移来过渡,铺一层中间地板,然后在中间地板层铺设地板布,简称为夹层地板结构。
1.1单层地板结构
这种单层的设计很简单,但是要求比较高的是车身地板的平整程度。为了确保铺的地板面光滑、清洁、无污渍,铺地板之前,汽车车身地板的结构必须仔细焊接、打磨和涂漆。
1.2夹层地板结构
夹层地板结构的中间层通过减振垫的过渡连接到车身地板。它主要起到减少振动和隔离振动的作用,以此来提高乘客的舒适性。
为了控制车辆重量的需要,中央楼层通常是用铝蜂窝面板制作的。每辆车的铝蜂窝中间层的质量通常取决于设计的厚度在7和8之间。 汽车车身地板表面地板夹层结构的要求不太严格:不需要填充车身表面上工艺的焊接部分和阶段。地板结构这种设计的复杂性在于阻尼垫的计算、选择和配置。
2.地板性能特点
地板包括铝蜂窝地板、地板骨架和地板布。与性能和特点如下。
2.1铝蜂窝地板性能的选择及采用标准
汽车的传统地板是用普通木制地板包铁皮做的。它缺点是有很大的体积、比较重和费用也高。这就是为什么后来出现了铝蜂窝地板。铝蜂窝地板是由上表面和下表面使用铝合金板的复合材料制作的,在中间是夹层。夹层是用铝合金制成的,蜂窝状,所以被称为铝蜂窝地板。铝蜂窝地板是一种新型的公共汽车地板。铝蜂窝地板现在被广泛使用,在许多地铁和列车上都有使用,其结构成熟,可靠性高。
2.2地板骨架的构成和特性
随着车辆速度的提高,电车内的噪音增加,地板是乘客直接接触的地方,所以需要一种合适又舒适的地板结构。汽车使用减振器支撑地板,大幅降低车辆行驶时地板的振动和噪音。因此,固定铝蜂窝地板需要进行特别的设计。
2.3地板布的结构及其特性
城轨车辆地板布结构是高分子有机化学材料。为了满足车辆整体防火的要求,考虑到控制车辆整体车轴的负荷的必要性,以及耐候性、便于清扫和维护,城轨车辆在防火、车辆重量管理一些物理和化学特性等方面,都是设计者需要充分考量的因素[2][3]。
3.城市轨道车辆的地板结构设计
对于城市轨道车辆的地板结构的设计,设计师的工作重点和难点是,如何尽可能延长地板布的使用周期,这是亟需解决解决的首要问题。如果地板结构是夹层地板,设计师还必须耗费精力选择合适的地板减振垫。
3.1安装结构及定位基准
在设计地板时,必须留有安装的空间,并使用工具以确保安装的方便。地板的设计不能设计的尺寸太大,否则不能便于通过车辆运输。零件尽可能在车下组装,作为整体安装,以减轻安装问题,实现安装的可操作性。地板被拆除的情况下只需取下周围的螺丝。拆下地板后,依次拆下下面的地板框架和减震器。地板的安装包括驾驶席地板的设置和乘客客舱地板的设置。安装时,车身的侧梁、车身的第一和第二侧面、第一和第二端部用作定位的基准点。
在车辆宽度方向设置地板时,需要在车辆主体的两侧留有操作空间,通常为了设置地板进行调整,需要在两侧至少预留10mm。地铁车辆的长度通常在15m以上,所以安装时从一位端到二位端铺设地板。在二位端时,会积累误差。解决办法是将端部地板放大公差,如5mm-10mm左右。
3.2合理的结构设计
城市轨道车辆运行时,地板上的布料经常起泡、弯曲,开始从周边脱落。这主要是因为在日常过程中,地板布边缘的粘结结构长时间被空气中的水蒸气、灰尘、紫外线侵蚀,这很可能会失去原有的性能。失效的地板布的边缘会起泡或变形,导致的地板布内部中的粘结结构暴露在空气中,在受到外面的缓慢侵蚀后,地板的整个面最终被完全侵蚀和脱落。为了避免这种情况,设计者有意识地使用座椅、窗框、侧壁等结构压入地板布周围,并在地板布的边缘区域进行涂上胶密封,空气不易侵入布底内部,最大限度地确保地板布的寿命[4]。
4.城轨车辆地板布的铺装
4.1地板布分幅方案
城轨车辆的地板结构又宽又长,很难用地板布整体覆盖。在实际工程项目中,车辆地板的布料通常是用一些小地板布拼装的。
橡胶地板布布料宽度和长度可以灵活地调节以满足设计要求。 为了美观,橡胶地板织物多沿车身纵向铺设。每辆车只需要指定尺寸的地板面料3卷。
PVC地板布的宽度只能在几个指定的规格中选择,没有太多选择的余地。为了尽量提高地板结构的使用率,PVC地板面料经常被切割成大部分,放在车身上横向铺设[5]。
地板布的横向和纵向铺设既有优点,也有缺点。
纵向接缝地板的布料美观大方,但工作期间后修理和更换地板布很麻烦。因为侧壁和座椅等所有的内部零件在修理和更换时都需要拆卸,所以修理时和更换时返工的次数很多。地板横向铺设时,很少会反工,需要维护的地方只涉及局部拆卸。但是它的缺点是有太多的接缝,美观度不足。
4.2地板布拼接方案
拼接可以分为接缝拼接和无缝拼接两种类型。有缝拼缝意味着在两个相邻地板布之间留下一定的间隙,用PVC焊条或粘合剂填补间隙,无缝拼接意味着两个相邻地板的布料没有填充而牢固安装。在通常情况下,地板布有15年的寿命,一般不需要更换它。 更换时,必须再次清洁地板面,并使用特别的粘合剂将地板布粘合在一起。
5.结语
城市轨道车辆的地板结构有很多类型。在选择设计时,不仅要考虑美学、舒适度、清扫和维护的便利性,还需要考虑车辆对重量的控制和列车的速度等因素。当然,无论采用什么样的设计和结构,对延长地板布的寿命的这个要求都是一致的。
参考文献
[1]叶芹禄.有轨电车的现状与未来[J].都市快轨交通,2013,26(5)
[2]DIN 5510-2009铁路机车车辆预防性防火[s].
[3]BS 6853-1999载客列车设计与构造防火通用规范[s].
[4]成雷.城轨车辆中间扶手杆处地板布鼓包问题分析与措施[J].技术与市场,2020(4):71-72.
[5]汪丽君.城轨车辆地板布粘接结构与工艺[J].电力机车与城轨车辆 2010(6)