模塊化地板的研發(fā)設(shè)計(jì)

高國燕 楊廣 熊力 萬志華

【摘 要】 為了適應(yīng)現(xiàn)代客車的大規(guī)模生產(chǎn)、努力提高客車的設(shè)計(jì)制造水平，近些年來，在客車設(shè)計(jì)中全面貫徹模塊化設(shè)計(jì)理念，模塊化設(shè)計(jì)思想逐步滲透并應(yīng)用于唐車公司鐵路設(shè)計(jì)當(dāng)中。本文系統(tǒng)闡述了高速動車組地板模塊化設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 高速動車組 地板 模塊化

1 模塊化設(shè)計(jì)的基本概念

模塊化設(shè)計(jì)分為三個不同層次：第一個層次為系列模塊化產(chǎn)品研制過程，需要根據(jù)市場調(diào)研結(jié)果對整個系列進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，本質(zhì)上是系列產(chǎn)品研制過程；第二個層次為單個產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，需要根據(jù)用戶的具體要求對模塊進(jìn)行選擇和組合，并加以必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算，本質(zhì)上是選擇及組合過程；第三個層次是模塊化制造，在整體工藝布局上充分考慮各種平臺產(chǎn)品的兼容性，在制造過程中進(jìn)行工裝、模具的模塊化和柔性化，在組裝過程中實(shí)行成模塊車下組裝。通過模塊化設(shè)計(jì)，引入模塊化制造的概念，利用模塊化設(shè)計(jì)，滿足車下模塊組裝后再上車組裝的工藝要求，簡化車上的施工工藝，最大程度地減少了工人車上作業(yè)的勞動強(qiáng)度，改善了工人的勞動環(huán)境和條件。唐車公司某項(xiàng)目中，使用了模塊化地板結(jié)構(gòu)，它將木地板、地板支撐、地板防寒材集成為一體，實(shí)現(xiàn)了車下組裝，整體模塊上車的概念。模塊化地板結(jié)構(gòu)在我公司動車組上的應(yīng)用尚屬首例。

2 模塊地板組成

模塊化地板集成了木地板、防寒材、地板支撐（彈性支撐）三部分。地板支撐（彈性支撐）通過螺釘與木地板連接緊固，在木地板下面粘接防寒釘，涂刷膠粘劑，同時避開彈性支撐安裝區(qū)域，將防寒材與木地板背面緊密安裝。斷面安裝形式詳見圖1。

3 模塊化地板的安裝

模塊化地板整塊上車，大部分彈性支撐坐落在車體C型槽上，通過C型槽實(shí)現(xiàn)模塊化地板與車體的連接。另外一部分無車體C型槽的區(qū)域，彈性支撐直接坐落在車體鋁地板上。（見圖2）

4 主要技術(shù)性能指標(biāo)

模塊化地板的主要技術(shù)性能指標(biāo)由木地板、防寒材、彈性支撐三項(xiàng)指標(biāo)綜合而成，其各自的性能指標(biāo)綜述如下：

4.1 木地板

模塊化地板中的木地板采用包括兩個面層和芯材的板材，其中面層為白樺和軟木組合層壓板，約9.6mm厚，中間為7層有芯板結(jié)構(gòu)，其芯材為隔音層，約0.2mm，木地板總厚度為19.5mm±0.5 mm。地板具有良好的隔聲效果，其Rw值為≥31dB。

4.2 防寒材

模塊化地板中的防寒材采用高速列車專用的玻璃棉氈/板，是在玻璃纖維棉上復(fù)合阻燃型玻纖貼面制成（如表1）。

4.3 地板支撐（彈性支撐）

模塊化地板中地板支撐由鋁型材6063-T6和非污染、阻燃性能好的橡膠通過硫化工藝制成。其補(bǔ)強(qiáng)材料為Q235A，表面鍍鋅后進(jìn)行防腐處理。鉚釘采用拉鉚釘，鉚合后表面平整、光潔。由于采用了硫化橡膠，減少了原動車組中地板支撐中常用的減振墊設(shè)計(jì)，減少了一道工序（如表2）。

5 模塊化地板的優(yōu)點(diǎn)

模塊化地板的設(shè)計(jì)，使全車的地板僅由幾個通用的模塊組成，相同模塊之間圖紙相互借用，模塊圖紙固定化，避免了類似產(chǎn)品的重復(fù)設(shè)計(jì)；同時采用模塊化設(shè)計(jì)方法可以實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)階段互不沖突。

6 結(jié)語

目前，模塊化設(shè)計(jì)理念已經(jīng)廣泛應(yīng)用于唐車公司動車組和城際鐵路的設(shè)計(jì)當(dāng)中，但模塊化地板的設(shè)計(jì)在唐車公司動車組的設(shè)計(jì)中尚屬首次。模塊化地板的設(shè)計(jì)優(yōu)勢顯而易見，它將使公司的設(shè)計(jì)、采購、制造等周期縮短，效率提高。目前，模塊化地板已完成設(shè)計(jì)階段，下一步將進(jìn)行裝車試驗(yàn)，經(jīng)過批量裝車后，總結(jié)完善此項(xiàng)設(shè)計(jì)成果，使其對公司其他車輛（動車組、城軌等）具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉恕.淺談模塊化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2010（11）.