中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 063035
摘要：轨道客车平顶板是旅客界面的重要组成部分，为旅客和工作人员提供一个安全、舒适的旅行环境，平顶板样装会影响整车的生产周期，浪费人力和时间，通过对产生样装的原因进行分析，梳理，结合平顶板周圈部位的安装结构关系，对平顶板的安装结构和进行优化改进，最终取消顶板样装工序，缩短生产周期。
关键词：平顶板；样装；安装结构
引言
目前,我国的铁路旅客运输主要由高速动车组和普速客车承担。根据我国铁路路网结构未来规划，既有线路改造或新建客运线路仍然是铁路客运主体线路，中、低速客车的市场需求量将持续增大。但是，目前线路上运用的客车存在配件多样化、检修差异大、旅客界面不统一、车辆运用维护及检修成本高、主要零部件存在技术垄断、部分配件技术落后等问题。随着我国轨道客车的快速发展，客车的制造水平也在不断提高，在满足旅客舒适度要求的前提下，各主机厂积极缩短组装周期，提高市场竞争力。
轨道客车平顶板是旅客界面的重要组成部分，为旅客和工作人员提供一个安全、舒适的旅行环境，但目前车体制造存在误差，配件尺寸误差，安装累积误差，导致平顶板存在样装的工序，因此，本文从顶板安装形式和安装结构出发，分析误差产生的原因，通过对平顶板安装结构的优化，研究取消平顶板样装的工艺方法，缩短组装周期，提高生产效率。
一、现有的顶板安装结构
图1
图1为现有平顶板的安装结构及示意图，平顶板位于间壁墙板下部，通过骨架与间壁墙板连接安装，与间壁墙板周圈8mm缝隙。这样会带来如下问题：1，平顶板安装必须在间壁墙板安装完成后进行，安装工序固定；2，由于车体的制造误差及间壁安装后的安装累计误差，平顶板安装尺寸无法保证；3，间壁墙板为弧面结构时，平顶板与弧面角度配合精度差；4，受安装工序影响，平顶板上部操作空间狭小，顶板安装时不易操作。
分析平顶板安装结构，发现平顶板的安装位置和尺寸配合完全取决于间壁墙的安装尺寸和形式，车体制造时允许存在25米长度内存在3-5mm的制造误差，平顶板安装于车内小走廊区域，安装工序靠后，客车组装车都是先保证客室区域的尺寸，这样带来的问题就是把车体的制造误差留给了车内两端的小走廊，即安装平顶板的区域；
其次，间壁墙板的安装位置不能完全精确，平顶板又是安装于间壁墙板上，导致间壁的安装累积误差也留给了平顶板安装；为突显客车的质量与档次，现代越来越多的客车内部都有大圆弧的间壁墙造型，大圆弧结构手配件制造水平限制，无法和图纸理论尺寸匹配，导致平顶板的弧度与间壁墙板的圆弧弧度对接不准。
因此，在平顶板制造过程中，需留有一定的样装量，在组装过程中，安装工人按小走廊的实际尺寸对平顶板划线样装，配件单位根据划线尺寸对板材进行二次加工，然后返回装配，增加了组装周期，降低了生产效率。
二、优化后的顶板安装结构
针对上述原因，对顶板的安装结构进行优化，将顶板安装位置由间壁下部改为间壁上部，不在与间壁连接，与间壁留有5mm缝隙，平顶板本身通过安装骨架与车体进行连接，骨架与车体通过螺栓连接。
平顶板安装示意图
平顶板提到间壁墙板上部后，平顶板可先于间壁墙安装，不与间壁发生关系的同时，取消了样装工序，大大提高了安装效率。前期图纸设计时，可根据平面布置排布骨架，根据功能元件的分布情况进行顶板分块，顶板根据位置设置最大开度检查门板，安装时将检查门板打开，调整顶板缝隙及平整度。
此种设计相对于传统设计具有如下优点：
1）平顶板和间壁可同时安装，将原来的穿行更改为并行，从而大大提高工作效率，缩短供货周期，有利于提高市场竞争力；
2）避免了车体误差、配件制造误差和安装积累误差的影响。只需根据车内平面布置要求，将平顶板与车体的接口形式考虑清楚即可，增加图纸设计的快速应变能力；
3）避免了配件圆弧形式的制约。平顶板相对高度提升后与间壁为两个相互独立的模块，易于产品的通用设计及维护；
4）利于提高产品质量。在平顶板装配时，顶板上部与车体之间留有足够空间，将平顶板通过骨架连接于车体；易于保证车辆的尺寸和形位公差，降低成本，便于操作和检修，增加产品市场竞争能力。
5）降低了车内噪音。将原来顶板与间壁的硬连接更改为不连接，车辆运行振动时，顶板与间壁不会发出摩擦声响，提高车内旅客界面舒适度。
6）提高了客车部件检修的独立性，原来间壁需要拆卸的话需要先将平顶板拆卸，改后的结构，两者是独立的，各单元部件可独立拆卸更换。
结构分析：顶板安装于间壁上方，顶板分块根据平面布置及各区域功能要求，顶板实现最大限度的开闭，便于检修和维护顶板内部各功能元件；顶板的安装强度增加，由原来的间壁连接更改为二次骨架连接，调整量增大，便于顶板缝隙调整；与其他部位接口清晰明确，车内一些功能件如灯，风口等零部件安装定位合理美观；顶板检查门采用一侧折页，一侧门锁及安全吊绳结构，防止门锁失效时顶板砸伤乘客；顶板与间壁留有5mm缝隙，有效了避免了直接接触带来的噪音，提高了旅客舒适度。
平顶安装时做到有法可依，有据可循，顶板骨架根据安装定位尺寸在车下组装为小框架模块，整体上车组装；骨架与骨架之间采用螺栓连接，提升了车辆的稳定性和可靠性，打开顶板检查门，顶板与骨架采用螺栓连接牢固，在车内可视区域设置顶检门，便于顶板安装及功能部件检修维护，调整顶板分块缝隙，使车辆在正常使用条件下能够低维护或免维护；优化了功能部件结构，采用标准化的门锁及折页，提高了车辆产品的标准化、通用化水平，避免了技术垄断。
为了验证此方法的有效性，跟踪、统计了某动车组16辆，每辆车有平顶板10块，通过对平顶板安装结构的分析梳理，对比安装前后的工艺性，基本解决了安装累计误差对顶板安装的影响，解决了因空间狭小造成的不易操作安装，保证了平顶板安装的平面度，样装工序取消，提高了组装效率，顶板分缝位置可自行设计，保证了旅客界面的美观性。
结束语
本文主要针对目前轨道客车平顶板存在样装问题，分析了存在样装问题的原因，通过对其安装结构的优化更改研究，取消平顶板的样装工艺过程，缩短列车的生产周期，节省人力和时间，提高市场竞争力。项目成果带动了车体噪音震动等多学科协同研究，促进了轨道客车基础理论水平的提升；为后期顶板模块化生产装配奠定了基础。
论文作者:柴国利,张国栋,和志忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/5
标签：顶板论文; 平顶论文; 结构论文; 误差论文; 客车论文; 车体论文; 骨架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;