铁路客车内部门设计技术

铁路客车部门设计技术
作者  谢磊
内容提要: 本文介绍了铁路客车内部门的设计原则、设计步骤、设计要点,重点介绍了25G/T型车内部门的结构形式,供相关设计人员学习、参考。
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1概述
铁路客车内部门顾名思义是位于整个车体的内部,除去侧门和外端门都可称为内部门。随着铁路客车的发展,对内部门的工艺性、结构的合理性、使用的方便性都有了较高的要求。因此内部门从工艺安装角度和人性化的角度有了较大的变化。
通过内部门将整个车厢划分成了几个区域,按各区域的功能不同,内部门一般包括乘务员室门、厕所门、储藏室门、厨房门、司机室隔门、内端门、走廊隔门、包间拉门等(因拉门另单独做详细介绍,本教材就不做介绍)。在以往的的22型、25型车上乘务员室门、厕所门、储藏室门、厨房门、播音室门、配电室门、司机室隔门一般采用折页门或防夹手转轴门。在近几年引进的动车组中,一些车上在上述位置使用了拉门,这种门能更好的节省空间,且外观看起来更好,能提高车的整体档次。
最初的折页门门框为一单框,与间壁卡接,由于间壁的厚度不能保证,安装后门框与间壁之间存在间隙,而且门框只能是散组装,改进设计后,门框为二件套,即门框组成和盖条组成,安装后与间壁的间隙问题解决了,为了实现门框的整体安装以及降本增效的要求,将原不锈钢门坎取消,门框组成和盖条组成集合成框,整体安装,解决了原来在客车现车配装质量不高的问题。
从人性化角度考虑,首先从门框的外型着手,为了防止划伤旅客,门框型材的断面尽量采用圆弧面过渡。在车辆运用中又发现,在人流量较大的情况下,内部门尤其是厕所门经常发生挤伤旅客手指的事故,为了解决这个问题,又研制了防夹手转轴门,主要应用在25G、25T的车上,这种防夹手门的转动轴是安装在门板侧的铝合金型材内,门扇与门框柱相对转动,理论间隙为1mm,彻底解决了挤伤旅客手指的问题,外观效果也好。
下面就内部门的设计原则、设计步骤、设计要点和25G/T型客车内部门进行重点介绍。
2设计原则
门系设计中主要应考虑门系形式、门系参数、门系性能及门系的安装等几个方面。
2.1门系形式
常规客车门系的形式一般是根据客户要求或招标《技术规范》确定的,例如2009一标25G《技术规范》
中规定除软卧车包间拉门外,其余各内、外部门均采用折页门,侧门和外端门门板采用耐候钢板。在08二标25T《技术规范》中规定侧门:带集控功能的电控气动塞拉门,整体门框;外端门:手动对开拉门;内端门、餐车外端门:电动触摸式自动门;乘务员室和厕所门:防夹手小间门;餐车侧门:折页门,门板采用合金化镀锌钢板;硬、软卧车、餐车走廊隔门:双向摆门;软卧包间拉门:铝蜂窝门板。
对于新研制产品,门系的形式,正常情况下可参照有关标准和常规设计原则进行确定,但因新产品的特殊性,门的形式与车辆的档次、总体布局和具体结构密切相关,所以必须在总体方案设计过程中研究确定。
2.2门系参数
门系设计参数主要指的门孔尺寸参数。
对于常规客车,门系设计参数一般是根据有关标准和常规设计原则进行确定的,如门的高度、宽度和开度等。门孔尺寸与门的功能、旅客通过能力、紧急情况下的疏散有关,且与车辆的平断面布置密切相关,所以门系参数是总体方案设计中的重要组成部分。当然在确定参数的过程中,主管设计和专业设计人员须进行相互勾通,共同研究确定。生态养猪场
2.3门系性能
在门系形式和参数确定的基础上,在具体设计中还应认真考虑门系性能。其基本性能有强度、刚度、防火、隔音、隔热、外观等,操作性能有方便、灵活、可靠等,对于常规批量产品要特别关注制作的工艺性和经济性,总之,门系性能设计是门系设计成功与否的关键因素。车辆定位
3设计步骤
3.1设计依据
3.1.1《技术规范》对内部门的有关规定;
2.1.2总体设计、技术要求;
2.1.3相关技术标准的规定;
2.1.4同类车辆内部门的设计。
3.2 设计定位(设计方案确定)
总体设计关于内部门要求确定(形式、门孔);
内部门结构及材料确定(材料选择、结构组成);
内部门安装关系确定(间壁、平顶、厕所玻璃钢、厨房地板);
内部门技术要求确定(明确组装要求)。
3.3提出联系书
与车体之间的安装关系应提出联系书,与间壁、平顶、厕所玻璃钢、厨房地板和门上通风口之间的关系,需与车体、暖通及主管相互协调确定。为保证门的开启角度,要综合考虑是否与电热器、扶手等发生干涉。
3.4完成设计
(对于常规客车要特别注意以往曾出现的的问题是否已经整改)。
模组网4设计要点
4.1门孔尺寸
在标准《TB1813-83》客车车门设计参数中对新设计的座车、卧车、餐车、行李车、邮政车等客车用单扇折页门的门孔尺寸、门基本参数、折页安装尺寸、锁安装尺寸和适用门砍高度都做了详细的规定,
25G/T 型客车基本上是按此标准执行的,具体见表1《内部折页门设计参数》。对于新型客车,因车内部布置和结构的特殊性而有所不同。如引进的动车组中,厕所门、乘务员室门门口尺寸为:1850(高)x570(宽)mm,门的净开度为:450 mm。近来生产的马来西亚动车组,由于车顶较国产的客车低,车门的高度也相应的降低,厕所门的净开度只有:1678(高)x500(宽)mm。 表1                                  内部折页门设计参数 门基本参数 折页安装尺寸 锁安装尺寸
门孔尺寸
基本尺寸
侧面斜度
g1 g2 第一锁 第二锁 第三锁 500x1950
35x520x1900 35x580x1900 220
840
1140
640
35x580x1930 230 870(830) 1170 670  560x1950
35x580x1955
240 895(855)
1195 695 35x620x1900 220 840 1140 640 35x620x1930 230 870(830) 1170 670  600x1950
35x620x1955
240 895(855) 1195 695 650x1950 35x674x1930 700x1950 35x724x1930      1:10
230
725
870(830)
1170
670
784x 45x816x1915
1:10
205
750
865
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655
4.2 材料选择
在内部门的设计中的材料选择关键是门板。门板材料因客车的技术规范、车辆档次和使用条件的不同,采用的形式也不完全相同,但随着铁路客车的发展,内部门的设计技术在不断改进和提高,在防火、防腐、美观、耐用、工艺、成本等方面寻求最佳的方案。近几年来,客车内部门设计形式有铝合金门、玻璃门、玻璃钢门、蜂窝门、抗贝特板门、塑贴木质门等多种型式,内部门的形式及其材料选择是由特定条件决定的,利用材料的长处为特定条件服务,如使用得当就是成功。但我们从上述门系中可以看出,塑贴木质门使用最为广泛,不管是普通客车还是高档客车,均能看到它的存在,25G/T
型客车上几乎全 部采用这种材料。为什么塑贴木质门有如此强大的生命力,笔者认为虽然这种门的防火、防腐、美观性一般,但其耐用、工艺、成本方面有其独特的优势,尤其是工艺性,取材广泛,结构简单,易于加工,与周边连接方便可靠。由此可见,内部门的材料选择,要把实用性放在很重要的位置上,在普及型的大批量客车上显得尤为重要。
常规车种上内部门门板通常为木骨架外面粘贴塑料贴面板结构,门框、盖条及防夹手门的转轴均为铝合金型材,门下口须设换气用的通风口时,在门板上开洞,可选择安装通风器或者铝板冲孔;由于塑
料贴面板经过长时间的风吹、浸水容易开裂,在近两年生产的格鲁吉亚动车组、马来西亚动车组上用抗贝特板代替了塑料贴面板。在高速列车和动车组中门板多为铝板和铝骨架复合结构,内部发泡或填充蜂窝材料,这种结构不但解决了塑料贴面板开裂问题,且结构实现了轻量化,门板不易变形。
4.3 门系设计
涂布纸4.3.1基本原则
对于在不同的条件下运行的车辆,对车门的要求是不同的,高速列车及动车组功能间内空间较小,车辆档次较高,其车门以轻巧、美观、安全为主;一般的25G/T型车,各功能间的空间相对较大,档次相对较低,车门以实用、大方、安全为主;25B、降本的25G型车,车内设备简单,对车门的要求也不高,以简单、降本、安全为主。
采用模块化、集成化设计。
4.3.2结构设计
4.3.2.1结构组成
门系基本结构由门框、盖条、门板、门下护板、门锁、折页、门挡等组成。
4.3.2.2门板
在考虑门板设计方案时必须充分体现2.3条关于门系性能设计和4.2 条材料选择的要求。
门板的结构一般采用中空形式,填充轻质材料,尽可能减轻门体重量,防止门体铰接处承重过大造成门体下坠,影响门的正常开闭;门板表面要求平整,要有一个好的外观;表面要有一定的硬度,防止划伤;门板表面材料要有可装饰性,便于车内整体美工设计。
4.3.2.3门框及盖条设计t恤制作
门框和盖条采用铝合金型材,保证形状规范,便于周边连接和密封,表面采用喷塑或氧化处理(彩符合工业设计要求)。
由于门分为内开门、外开门,使用位置不同时间壁厚度也不同,因此门框和盖条的型式也不同。在常规客车上,乘务员室门无论是防夹手转轴门(图1)还是普通折页门(图2),门的结构、门框结构以及锁都是相同的,仅盖条不同。盖条断面是随其相邻间壁厚度或结构的不同而变化,盖条断面靠门框一侧尺寸不变,仅靠间壁一侧的尺寸随间壁厚度而改变(如图3、图4所示)。
乘务员室门的间壁厚度有22mm和27mm两种,与其相配合的盖条同样有22mm(图3)和27mm(图4)两种。
厕所门结构与乘务员室门基本相同,不同的是厕所门间壁内有15mm厚的玻璃钢,所以盖条断面有所不同(图5)。当厕所门为防夹手转轴门时,门下口玻璃钢翻边较宽,此时其余三边用盖条,下口用铁门槛(图6)。
图3  门盖条(乘务员室门)          图4  门盖条(乘务员室门)
4.3.2.4门系组成
无论是普通门还是转轴门,在常规客车上门框和盖条已实现整体设计、整体组成和整体组装,门框、门板及相关附件(包括门下护板、门锁、折页等)实现一体化设计、一体化组成和一体化组装。这种集成化设计方式,既缩短了生产周期,又能提高组装质量,实践证明,这种设计方式是成功的。虽在部分未经改进设计的客车上,门框和盖条仍处于散组装状态,如餐车储藏室门、厨房门等,但是模块化、集成化设计是趋势,这种散组装方式终会逐步得到改进。

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