动车组轻量化内装设计探讨.pdf

高雷

[摘 要]铁路列车所追求的目标之一是高速度，而对于普速列车而言，高速动车组要对轻量化进行充分的考虑，因此在高速动车组内装设计的过程中，轻量化是一个十分重要的课题。基于此，下文对动车组内装设计的轻量化进行了研究，从而为进一步研究轻量化内装提供参考。

[关键词]动车组；内装设计；轻量化

中图分类号：G504 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0194-01

引言

随着铁路装备技术的不断发展，高速动车组运营速度也得到了不断的提高，而轻量化内装设计作为动车组设计的关键组成部分，对改善动车组的运行质量和效益有着十分重要的作用。因此，如何提高动车组内装设计轻量化的研究，对提升动车组内装设计质量有着十分重要的现实意义。

1 动车组内装轻量化设计应该注意的问题

轻量化对动车组来说是一个重要课题，针对不同的使用环境、用户需求以及生产制造条件，要有不同的设计原则和方法，并且不同的情况对产品的轻量化程度需求也不同。因此，动车组内装轻量化设计过程中还需注意以下几点问题。

1.1 关注人性化设计

动车组轻量化的内装设计是在保证安全性、舒适性的基础上，重点关注产品与乘客的和谐。所谓“和谐”代表着合理化与人性化。比如，在列车上安置带盲文座位号的座椅、残疾人卫生间、清晰辨识性较高的卫生间无人指示牌、可进行手机和平板电脑充电的电源插座、为带婴儿乘客提供的可供放置婴儿的护理桌板、可依据需求开启关闭的茶桌、可在窗口各位置停放的下拉式窗帘等，这些设计都体现了动车的人性化。同时，动车组内所选用的各类设备通常是比较先进、功能较多的自动控制设备，并且明确的标记和提示牌也可以满足大部分乘客的文化素质与习惯，从而避免给乘客带来不必要的麻烦。

1.2 注重车辆的安全性

动车组的主要功能为载客运行，其安全性是首先要考虑的，因此所有设计都要在保证安全的前提下进行。由于，传统的高速列车其质量比较大，一方面是因为为了确保动车的安全性，在设计产品时过于保守，并且将一些不影响安全性的零部件设计的过于笨重，再加上在设计过程中缺乏计算与分析，从而导致质量增加；另一方面是因为没有找到合适的轻量化材料导致部分轻量化材料工艺性较差、成本较高。因此，在动车组内装轻量化设计时，要对传统的设计进行优化，并对具体的问题进行具体分析，使用严密科学的计算分析法来进行验证，从而在保证安全性能的前提下降低列车质量。

1.3 适应生产加工条件

对于轻量化的内装设计会采用到新的材料以及新的工艺，所以动车组的设计人员要充分考虑到设计制造的周期与成本。同时，在使用新工艺和新材料时要结合现阶段国内制造业水平，尽可能地选用工艺水平高、技术成熟、费用低的材料。另外，动车组内装的轻量化从设计到制造跨越了诸多学科及领域，因此需要精通不同专业的人员和部门进行合作才能够完成。总的来说，轻量化设计不仅要满足乘客的需求，还要适应国内生产的加工条件。

2 提高动车组轻量化设计的具体措施

2.1 车顶结构

对于动车组轻量化设计，在整体的车顶板上要选用集成模块化的结构。在设计时，可以将侧顶板下口所使用的螺钉安置在行李架内侧不明显的位置，上口所使用的螺栓连接在灯带后侧的铝型材上，中顶板的双侧也用螺栓连接在灯带后侧的铝型材上，并将灯带设置在侧顶板和中顶板之间，使两者可以平滑过渡，从而凸显造型风格的简单化。同时，在中顶板要使用高性能的玻璃钢材质，并且在侧顶板上按照顺序设定多个圆孔，从而当做空调的出风孔，并将风道内所吹出的冷风或者热风均匀的分散到车厢内，从而简化了安装工艺，提升了轻量化的工作效率。

2.2 侧墙结构

在动车组轻量化设计中，侧墙内的墙板可用优质玻璃钢模块构成，并将下墙板、窗下墙板以及窗口墙板由下至上构成一个整体结构。其中，下墙板可采用与窗下墙板类似的外凸造型，并采用适用于电热器的钢板；窗下墙板只需要在上部为适应座椅的安装设置相应的内凹造型，使其造型趋于简单化；窗口墙板可以选用集成模块结构，窗下口设置可供放置茶杯等小物件的窗台，上口采用配合于行李架的斜突出造型，两侧为自然折边，衣帽钩及卷帘结构提前安装在模块上。总之，对于三部分墙板的设计不仅要提升墙板自身的功能需求，还要使其能够满足设备的扩展需求。

3 动车组内装轻量化的设计趋势

随着科学技术的不断发展，世界高速铁路与高速客车技术取得了飞跃性的进步，至今已经走向成熟，成为了现代交通运输体系中不可或缺的实用性技术。高速铁路与高速、高档铁路客车也符合我国国民经济的发展需要，也是我国铁路客车装备制造的发展方向，具有广阔的发展空间。

3.1 模块化设计

轻量化、模块化设计是动车组车辆设计的发展趋势。虽然模块化对轻量化的意义不大，但模块化程度的高低在一定的程度上反映了动车组内装设计水平的高低，再加上高速动车组在我国铁路客运列车中存在着十分大的需求空间，必将成为我国铁路客运的主要车辆，而高速动车组的发展也将带动车辆档次和设计水平的提升。同时，由于模块化、轻量化的内装设计适合我国高速铁路列车，将成为今后的追求目标。

3.2 同平台合作设计

由于，内部装饰与列车外形一样属于动车组的“面子工程”，而与列车外形不同的是，内装是乘客直接接触的部位，也是铁路客车与乘客“互动”的部位，所以说动车组的内装设计与其他部位设计不同。因此，在内装设计中，要从美学、人机工程学等各种专业共同考虑设计，而一个人或一个部门不可能将各种专业的知识很全面的掌握和应用，所以多个领域的合作是满足乘客多方面需求的好途径，而在同一平台上设计又是多领域合作取得好效果的好途径。总的来说，同平台合作设计不仅能够最大的发挥各领域的优势，还能够进行信息共享，从而对设计进行优化。

3.3 新材料与新工艺的运用

随着科学技术的不断发展以及我国工业水平的不断进步，越来越多的新材料和新工艺被应用到铁路装备制造业中，尤其是在内装的轻量化设计中，除了对设计、计算、验证和结构优化等方面进行深入研究，对质量轻、强度高的新材料应用和新制造工艺的应用也将成为实现轻量化的另一个方向。比如，对镁铝合金材料、碳纤维材料研究的不断深入，超高强度钢热成型技术、液压成型技术、半固态成型技术、超塑性成型技术等新工艺也正不断的完善，成本不断降低，未来应用在动车组轻量化内装的设计制造中是非常有可能的。

结束语

总而言之，动车组轻量化内装设计的质量对整个动车组的整体设计质量和使用效果有着直接关系，所以相关的从业人员要针对高速列车轻量化技术，加强对动车组内装设计轻量化的研究，通过分析动车组轻量化内装设计的要点及改进措施，不断提升动车组轻量化内装设计水平。

参考文献

[1] 李丰收，薛晓霞.动车组布线轻量化设计及探讨[J].技术与市场，2018，25（01）：41-42+45.

[2] 刘雪梅，方少安.高速动车组内裝结构介绍及材料应用[J].铁道车辆，2014，52（04）：17-19+5.

[3] 张海波，苏永章，王赵华.城际动车组车体结构优化设计[J].中国高新技术企业，2017（05）：47-48.