城市轨道交通车辆样车的研发试制

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　　摘 要： 阐述了城市轨道交通车辆样车的研发试制的设计、制作、验证、管控等阶段的过程和工作方法。
　　关键词： 城市轨道交通车辆;样车;设计;功能;配置;生产制造;装配;验证;管控
　　中图分类号： TB      文献标识码： A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.13.091
　　 1 城市轨道交通车辆样车的设计
　　 1.1 样车的总体布置
　　轨道交通车辆样车的设计以项目设计为基础，通常选择带司机室的头车作为设计基础。样车的设计截取项目设计最具有代表性的体现所有设计特征的全部，并遵守在部件结构和整体布置上与项目设计保持一致的原则。只有这样才能真正起到验证项目设计的作用。项目设计最具有代表性的功能区包括：车顶区域、門区、窗区、座椅区、扶手布置、地板区、客室端部、车头前端、司机室、司机室间壁墙及间壁门及电气设备等的布置。
　　 1.2 样车的功能和配置
　　样车要具备哪些功能，是要满足项目合同要求的。样车要具备的基本功能包括：真实的内室外观效果、灯具照明、视频显示、检查门的开闭、乘坐扶握、基本的标志标识。高功能的样车还需具备车门开闭操作、司机操作、广播信息系统操作、空调送风制冷等功能。样车要实现的功能决定了样车的配置。高功能样车的配置与基本功能样车区别于门系统、司机台、空调机组和风道等是真实物件。
　　 2 城市轨道交通车辆样车的生产制造
　　 2.1 车体的生产制造
　　样车的车体可用木质材料制造，也可用金属材料制造。无论哪种材料制造，必须保证车体骨架的牢固可靠，必要时在承载处考虑用钢梁。当样车需要从生产制造场地运输到别处，如业主方所在地时，需采用金属材料制造。车体外表面按照表面涂装技术要求处理。地板上平面距地平面的高度尺寸与地板布面距轨面的高度尺寸一致。样车的转向架用平台代替，转向架平台需要油漆处理。
　　 2.2 内装零部件的生产制造
　　客室和司机室内所有外露的装饰件、电气设备、室内设备和标志标识在样车中均用与设计图纸一致的材料和结构实物制作。客室侧门、司机室侧门和逃生门，对于基本配置的样车是用木质材料模拟制作，对于高配置的样车是用于设计图纸一致的材料和结构实物制作。门玻璃用实物制造。
　　 2.3 样车的总装配
　　车体制作完成就进入样车总装配阶段。先将车头的头罩和客室侧窗组装到车体上，然后进行地板铺装。接下来就可以展开车头前端、客室内装和司机室内装的装配。客室内先安装端墙和间壁，然后展开中顶、侧墙、客室设备以及侧顶等安装。司机室内装遵循从顶板到墙板再到设备件的安装顺序。车头前端安装顺序从车头罩、逃生门、风挡玻璃、下裙板、导流罩、防爬器罩板到头灯。用木质材料模拟制作的客室侧门和司机室侧门，在门立罩安装完成后组装。用实物制作的客室侧门和司机室侧门，在客室内装和司机室内装安装前进行组装。车内电气件、吊环和标识等小件最后安装。
　　 3 城市轨道交通车辆样车的验证
　　 3.1 功能的验证
　　样车的验证主要体现在对实物的验证，包含对零部件实物和车辆总装配的各项功能验证。样车的验证贯穿在样车生产制造全过程。结构强度、安装工艺性、检修维护操作方便性、安全牢固性、室内照度、人机工程、室内供风均匀性等验证都是功能性的验证。验证方法是通过实验室试验、计算机软件分析计算和对样车进行实际测试并对得到的试验数据和分析计算数据进行综合评估。评估依据是合同要求、技术条件和标准要求。对验证评估后不符要求的设计进行改进并再次验证，直到符合要求。
　　 3.2 外观和尺寸的验证
　　产品表面状态及颜色、装配效果、关键尺寸检测等都是外观和尺寸验证范畴。表面色调及光泽要保持一致，不得有斑痕及色差，用眼观、手摸和仪器测试等方法进行验证。在各部件制作完成后预先进行整体拼装试验，保证尺寸及形状符合图纸要求，然后方可装车。
　　 4 城市轨道交通车辆样车的管控
　　 4.1 设计管控
　　样车的设计遵照技术合同要求，根据正式车辆的设计推进及业主需求的提出，样车设计相应进行更新，直到最终设计审核通过。为保证样车进度，工业设计方案应尽早得到业主确认，车辆的电气、司机室系统、门窗、空调、电热、贯通道等系统的结构设计方案应尽早通过评审确认。样车设计进度与项目设计进度协调进行，样车图纸要早于项目设计图纸归档期一个月完成。
　　 4.2 生产制造管控
　　应严格按设计图纸和技术要求制造，在制作过程中因工艺或其它情况需变动时，要征得设计师同意后方可实施。生产和装配过程就是发现问题、分析问题和解决问题的过程。生产和装配过程中要善于发现问题并及时准确地反馈给研发技术人员。技术人员要透彻分析问题并拿出合理有效的解决方案。
　　 4.3 验证管控
　　验证管控要逐层逐阶段严格把关。样车的验证管控分三个阶段：第一阶段是对零部件验证的管控;第二阶段是对组件装配验证的管控;第三阶段是对整车装配验证的管控。零部件验证包括结构强度、平面度、外观尺寸等，主要在首件检验过程中把控，零部件的各项性能指标必须满足技术条件和图纸要求。组件装配验证包括零部件间的接口、连接牢固性、工艺调整性、公差配合度等，主要在组件的整体预组拼装试验过程中把控。整车装配验证包括组件间的接口、连接牢固性、工艺调整性、公差配合度、结构强度、安装工艺性、检修维护性、室内照度、广播视频效果、人机工程、室内供风均匀性、整体美观性等，这些在样车的总装配过程中把控。
　　 5 结语
　　城市轨道交通车辆样车的研发试制，保证了设计准确性和用户满意度，为生产制造提供了前期经验，对项目的成本控制起到积极作用。研发技术人员要重视操作和实践，深入生产一线，通过各种实验数据的积累，不断总结和完善，提升城市轨道交通国际竞争力。
　　 参考文献
　　[1] GB/T 26100-2010.机械产品数字样机的通用要求[S].
　　[2]GB/T 26701-2011.模型产品通用技术要求[S].
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