王 振
(南車南京浦鎮車輛有限公司動車設計部,江蘇 南京 210031)
統型化的端部分線箱模塊設計
王 振
(南車南京浦鎮車輛有限公司動車設計部,江蘇 南京 210031)
浦鎮公司鋁合金地鐵車輛的底架跨接方案為:在車輛端部將列車線電纜分斷,使用連接器安裝在端部分線箱上,通過跨接線實現車與車之間的電氣連接。
軌道車輛;分線箱;模塊化;統型化
目前城市軌道交通的迅猛發展,對于軌道車輛的需求與日俱增,國內車輛制造企業已經逐漸開始采用模塊化設計的思路進行設計,這種設計方式將改變原有傳統的電氣設備安裝、人工散裝布線的設計路線,取而代之的是模塊化整體設計方式。底架分線箱就是車輛模塊化設計中的一個模塊。
底架分線箱是車輛底架的一個重要組成部分,用于實現各節車輛之間的電氣連接,由于位置處在車輛底架端部,所以稱為端部分線箱,如圖1所示。
分線箱的位置、結構和電氣布線緊密相關,箱體設計過程中盡量保證以下設計要求:(1)滿足一定的強度和剛度要求;(2)散熱性能和熱變形問題。(3)布線結構設計合理;(4)工藝性好,便于安裝和維護;(5)造型好、質量?。唬?)安全保護和密封作用,使箱體內的電氣設備不受外界環境的影響,并有一定的防水、隔熱作用。
浦鎮公司鋁合金地鐵車輛的底架跨接方案為:在車輛端部將列車線電纜分斷,使用連接器安裝在端部分線箱上,通過跨接線實現車與車之間的電氣連接。分線箱安裝在車輛端部,車輛的列車線壓接到端部分線箱的連接器上。連接器的安裝面與箱體有一定的角度,主要考慮到B型車項目兩車之間的間距較小,電纜的彎曲空間不夠,斜面的設計保證了跨接電纜的布置合理美觀。
鋁合金車體底架設計有擠壓T型槽,分線箱安裝在T型槽上,周圍使用密封膠保證密封性,如圖2所示。
以前的設計方案中,連接器都是安裝在支架上,連接器靠自身的外殼進行防護,電纜通過管接頭波紋管進行防護。本設計方案中,連接器安裝在分線箱上,主要有兩個優點:(1)連接器通過分線箱防護,不需要外殼,減少了連接器的成本;(2)連接器電纜不需要管接頭波紋管防護,減少了端部的空間浪費,尤其是在B型車項目端部空間較小的情況下。
分線箱的結構雛形是不銹鋼整體焊接箱體,在生產過程中暴露出3個主要的問題:(1)重量太大,不利于安裝;(2)焊接變形量大;(3)整體結構不利于統型化和模塊化。經過綜合考慮,改進后將分線箱設計成統型化結構:鋁合金骨架和不銹鋼活動面板的結合。
鋁合金的密度小,焊接變形相對較小,一般采用弧焊;不銹鋼相對鋁合金強度較高,但是工藝實現性比較差,密度比較大,焊接變形量大,一般需要用電阻焊方可達到較高的平面度。所以分線箱骨架由鋁合金焊接構成,內部預留布線支架;面板安裝孔采用鉚螺母,方便活動面板安裝;箱體骨架表面噴漆,保證性能和美觀性。如圖3所示。
端部分線箱有三個活動面板:進線面板,連接器安裝面板和交叉線面板。車輛底架電纜通過面板進入箱內,由連接器進行壓接。部分電纜由引上線孔進入箱內,部分電纜通過交叉線面板與對稱一側的箱體進行交叉,部分電纜通過進線面板進入箱內?;顒用姘迮浜厦芊饽z,通過緊固件安裝在箱體骨架上。
2009年,浦鎮公司在孟買地鐵一號線電氣系統設計中,已經開始采用全新的模塊化設計理念,并取得了很好實際應用效果。本設計方案在模塊化的基礎上,實現統型化,保證了各個項目的通用性。經過上海13號線項目和伊朗地鐵項目的設計改進,形成了本方案中統型化的端部分線箱,目前已經在蘇州2號線項目、南京機場線項目、杭州2號線項目、無錫2號線項目等中應用。不同項目之間只需更改活動面板的開孔,從而大大降低了設計周期、采購周期和生產周期。在安裝過程中也減少了工人的失誤,方便了流水線的生產,提高裝配效率,進而提高企業整體生產力。
通過不斷完善,電氣模塊化、統型化布線設計和改進工藝工裝保證措施,必將提高我國軌道車輛電氣模塊化整體布線技術,有效地推動我國軌道車輛整體模塊化設計技術的發展。

圖1端部分線箱位置示意圖

圖2 端部分線箱安裝示意圖

圖3 端部分線箱骨架示意圖
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