城市軌道交通車輛樣車的研發試制

王曉晶

摘 要： 闡述了城市軌道交通車輛樣車的研發試制的設計、制作、驗證、管控等階段的過程和工作方法。

關鍵詞： 城市軌道交通車輛;樣車;設計;功能;配置;生產制造;裝配;驗證;管控

中圖分類號： TB????? 文獻標識碼： A????? doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.13.091

1 城市軌道交通車輛樣車的設計

1.1 樣車的總體布置

軌道交通車輛樣車的設計以項目設計為基礎，通常選擇帶司機室的頭車作為設計基礎。樣車的設計截取項目設計最具有代表性的體現所有設計特征的全部，并遵守在部件結構和整體布置上與項目設計保持一致的原則。只有這樣才能真正起到驗證項目設計的作用。項目設計最具有代表性的功能區包括：車頂區域、門區、窗區、座椅區、扶手布置、地板區、客室端部、車頭前端、司機室、司機室間壁墻及間壁門及電氣設備等的布置。

1.2 樣車的功能和配置

樣車要具備哪些功能，是要滿足項目合同要求的。樣車要具備的基本功能包括：真實的內室外觀效果、燈具照明、視頻顯示、檢查門的開閉、乘坐扶握、基本的標志標識。高功能的樣車還需具備車門開閉操作、司機操作、廣播信息系統操作、空調送風制冷等功能。樣車要實現的功能決定了樣車的配置。高功能樣車的配置與基本功能樣車區別于門系統、司機臺、空調機組和風道等是真實物件。

2 城市軌道交通車輛樣車的生產制造

2.1 車體的生產制造

樣車的車體可用木質材料制造，也可用金屬材料制造。無論哪種材料制造，必須保證車體骨架的牢固可靠，必要時在承載處考慮用鋼梁。當樣車需要從生產制造場地運輸到別處，如業主方所在地時，需采用金屬材料制造。車體外表面按照表面涂裝技術要求處理。地板上平面距地平面的高度尺寸與地板布面距軌面的高度尺寸一致。樣車的轉向架用平臺代替，轉向架平臺需要油漆處理。

2.2 內裝零部件的生產制造

客室和司機室內所有外露的裝飾件、電氣設備、室內設備和標志標識在樣車中均用與設計圖紙一致的材料和結構實物制作。客室側門、司機室側門和逃生門，對于基本配置的樣車是用木質材料模擬制作，對于高配置的樣車是用于設計圖紙一致的材料和結構實物制作。門玻璃用實物制造。

2.3 樣車的總裝配

車體制作完成就進入樣車總裝配階段。先將車頭的頭罩和客室側窗組裝到車體上，然后進行地板鋪裝。接下來就可以展開車頭前端、客室內裝和司機室內裝的裝配。客室內先安裝端墻和間壁，然后展開中頂、側墻、客室設備以及側頂等安裝。司機室內裝遵循從頂板到墻板再到設備件的安裝順序。車頭前端安裝順序從車頭罩、逃生門、風擋玻璃、下裙板、導流罩、防爬器罩板到頭燈。用木質材料模擬制作的客室側門和司機室側門，在門立罩安裝完成后組裝。用實物制作的客室側門和司機室側門，在客室內裝和司機室內裝安裝前進行組裝。車內電氣件、吊環和標識等小件最后安裝。

3 城市軌道交通車輛樣車的驗證

3.1 功能的驗證

樣車的驗證主要體現在對實物的驗證，包含對零部件實物和車輛總裝配的各項功能驗證。樣車的驗證貫穿在樣車生產制造全過程。結構強度、安裝工藝性、檢修維護操作方便性、安全牢固性、室內照度、人機工程、室內供風均勻性等驗證都是功能性的驗證。驗證方法是通過實驗室試驗、計算機軟件分析計算和對樣車進行實際測試并對得到的試驗數據和分析計算數據進行綜合評估。評估依據是合同要求、技術條件和標準要求。對驗證評估后不符要求的設計進行改進并再次驗證，直到符合要求。

3.2 外觀和尺寸的驗證

產品表面狀態及顏色、裝配效果、關鍵尺寸檢測等都是外觀和尺寸驗證范疇。表面色調及光澤要保持一致，不得有斑痕及色差，用眼觀、手摸和儀器測試等方法進行驗證。在各部件制作完成后預先進行整體拼裝試驗，保證尺寸及形狀符合圖紙要求，然后方可裝車。

4 城市軌道交通車輛樣車的管控

4.1 設計管控

樣車的設計遵照技術合同要求，根據正式車輛的設計推進及業主需求的提出，樣車設計相應進行更新，直到最終設計審核通過。為保證樣車進度，工業設計方案應盡早得到業主確認，車輛的電氣、司機室系統、門窗、空調、電熱、貫通道等系統的結構設計方案應盡早通過評審確認。樣車設計進度與項目設計進度協調進行，樣車圖紙要早于項目設計圖紙歸檔期一個月完成。

4.2 生產制造管控

應嚴格按設計圖紙和技術要求制造，在制作過程中因工藝或其它情況需變動時，要征得設計師同意后方可實施。生產和裝配過程就是發現問題、分析問題和解決問題的過程。生產和裝配過程中要善于發現問題并及時準確地反饋給研發技術人員。技術人員要透徹分析問題并拿出合理有效的解決方案。

4.3 驗證管控

驗證管控要逐層逐階段嚴格把關。樣車的驗證管控分三個階段：第一階段是對零部件驗證的管控;第二階段是對組件裝配驗證的管控;第三階段是對整車裝配驗證的管控。零部件驗證包括結構強度、平面度、外觀尺寸等，主要在首件檢驗過程中把控，零部件的各項性能指標必須滿足技術條件和圖紙要求。組件裝配驗證包括零部件間的接口、連接牢固性、工藝調整性、公差配合度等，主要在組件的整體預組拼裝試驗過程中把控。整車裝配驗證包括組件間的接口、連接牢固性、工藝調整性、公差配合度、結構強度、安裝工藝性、檢修維護性、室內照度、廣播視頻效果、人機工程、室內供風均勻性、整體美觀性等，這些在樣車的總裝配過程中把控。

5 結語

城市軌道交通車輛樣車的研發試制，保證了設計準確性和用戶滿意度，為生產制造提供了前期經驗，對項目的成本控制起到積極作用。研發技術人員要重視操作和實踐，深入生產一線，通過各種實驗數據的積累，不斷總結和完善，提升城市軌道交通國際競爭力。

參考文獻

[1] GB/T 26100-2010.機械產品數字樣機的通用要求[S].

[2]GB/T 26701-2011.模型產品通用技術要求[S].