CN109591832A - 一种轨道车辆车下设备安装及管线走线的方法 - Google Patents

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崔宪伟
陈志东
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Abstract

一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：滤波电抗器安装在车的端部，蓄电池箱安装在制动电阻一侧；在车下设备上方普通波纹板中间设置两块高波波纹板，线缆经高波波纹板内腔走线，车下分线区域安装有带线管的分线箱，分线箱直接通过对接法兰连接线管，在制动电阻周围安装隔热防护装置。本发明增加了车下整体设备和线管安装空间；可拆卸的托板便于波纹段内部的清洗和维修维护，外观更加整洁。可以集中不可布线区域，减少空间浪费。保护线缆在穿入穿出时不受磨损且提供良好的固定支撑。同时通过避免线缆经过高温区域，提高了车下设备和线缆的安全性能。

Description

一种轨道车辆车下设备安装及管线走线的方法
技术领域
本发明涉及轨道车辆车下电气系统，尤其是涉及一种车下设备安装及管线走线的方法。
背景技术
随着城市现代化的发展，轨道车辆在交通运输中扮演的角色越来越重要。与此同时，人们对于轨道车辆功能多样性的要求也越来越高，轨道车辆不仅仅需要提供运输功能，还需要提供良好的网络通讯，舒适的乘坐环境等。这些辅助功能的引入大大增加了轨道车辆设备数量以及复杂性。车辆很多大型设备例如辅助逆变器、牵引逆变器、滤波电抗器、蓄电池等均安装在底架下方（简称：车下）。一方面，由于车下空间受到轨道线路条件，站台位置以及车辆供电方式的制约，车下设备和管线的布置空间十分有限。另一方面，人们对轨道车辆安全性的要求越来越高，如何在有限的车下空间安装各种设备，同时保证其运行的安全性和便于维修维护成为本领域技术人员需要解决的重要问题。
目前在现有技术中，铝车体采用在铝合金型材地板的型腔中布线的方式来增加车下布线的空间。专利CN 103935372 B, CN 202389380 U 以及 CN 204222866 U 均涉及此种布线方法，但此种方法只适用于铝车体。对于钢结构车体，由于加工困难，很少使用封闭且复杂断面的型材。因此，钢车体不具备封闭断面的型腔供线路穿过。另外，因为车下线路需连接车下各个设备，所以必然会有管线从型腔中穿入和穿出。如何保证管线在穿入和穿出时不被割伤或者磨损也是急须解决的问题。CN 202389380 U 中，从开口处穿出的管线无固定支撑，处于散开的状态，管线只是被简单的橡胶带包裹。这种结构下管线没有得到充分的保护，且不方便与车下设备连接。CN 204222866 U 公开了一种开口密封的结构，以保护铝型材底板中穿入和穿出的管线，密封结构可以避免车下的灰尘等进入型腔内部，方便型腔的维护。这样设计的原因是铝型材底板是一个整体构件，型腔在底板内部不方便清理或者维修。如果用于走线的型腔可以打开清理，将不需要这样复杂的密封结构。
在现有技术中，蓄电池上方往往也可以走线。在一般情况下，蓄电池和其上的管线不构成安全威胁。但是，蓄电池会排出氢气，氢气属于易燃易爆气体。当车辆发生危险情况例如碰撞，着火或者管线漏电等情况时，蓄电池会对其上方的管线造成安全隐患。为此，最安全的做法是不要在蓄电池上方布线。当蓄电池上方不布置管线时，车下布线空间进一步减少，进而也影响车下设备安装。为此，需要创新性的设计安装车下设备以及走线结构，以合理安装车下设备以及管线。
发明内容
本发明的目的是提供一种创新性的轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，该方法可以高效利用车下空间且提高车下整体安全性能，适用于车下空间较小的轨道车辆运行环境。
为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：滤波电抗器安装在车的端部，蓄电池箱安装在制动电阻一侧；在车下设备上方普通波纹板中间设置两块高波波纹板，线缆经高波波纹板内腔走线，车下分线区域安装有带线管的分线箱，分线箱直接通过对接法兰连接线管。
所述的高波波纹板下方设置托线板，形成封闭腔室。
所述的托线板上连接有线夹板。
所述的对接法兰包括上板和下板，上板和下板采用螺栓连接，上板和下板的外形和线管的外形一致，从而保证完整贴合。
本发明与背景技术相比优点和效果如下：
(1)通过在波纹地板中设计高波波纹板，设计出适合车下线管走线的腔室，从而增加了车下整体设备和线管安装空间。
(2)通过在高波波纹板下方安装可拆卸的托线板，一方面为波纹段内部的线管提供可靠的固定和支撑，另一方面，可拆卸的托线板便于波纹段内部的清洗和维修维护。托线板将线缆固定于高波波纹板内腔，外观更加整洁。
(3)通过将上方不能走线的制动电阻和蓄电池箱安装在一起，将具有较高高度的滤波电抗器布置在车端，提高了车下的空间利用率。由于线管需要避开制动电阻和蓄电池箱，将制动电阻和蓄电池箱布置在一起可以集中不可布线区域，减少空间浪费。由于用于供电的第三轨在车辆两端的侵入距离短而在中间的侵入距离长，将具有较高高度的滤波电抗器布置在车端可以避免其与第三轨的干涉。
(4)通过在高波波纹板出线和进线处设计托线板和线夹板，保护线缆在穿入穿出时不受磨损且提供良好的固定支撑。
(5)通过设计新型的接头密封装置，减小了管线接头的体积。相比于传统的分线箱，该新型的接头密封装置能在实现良好连接和密封的同时，具有较小的结构，大大节省了布线空间。
(6)通过设计带线管的分线箱结构，减小了分线箱附近的安装体积。由于分线箱体积较大，其安装位置也受到其他装置的制约。在空间极其有限的情况下，可以使用带线管的分线箱结构，将分线箱与线管采用端接法兰的连接方式改为采用线管与线管对接法兰连接方式，从而优化空间布置。
附图说明
图1为车下限界示意图；
图2为本发明车下设备安装图；
图3为本发明波纹板示意图；
图4为本发明高波波纹板布线示意图；
图5为本发明高波波纹板、托线板、线夹板组合示意图；
图6为本发明托线板示意图；
图7为本发明接头密封装置示意图；
图8为本发明带线管分线箱示意图；
图9为传统的法兰盘分线箱示意图。
具体实施方式
参照图1，1-车下矮区；2-车下高区；
对于采用第三轨供电的地铁，第三轨在过曲线时会侵入车下空间，从而影响车下设备布置。图1 A 显示的是第三轨侵入区域，即车下矮区1 和不受第三轨干扰的区域，即车下高区2。图1B显示了车下矮区1和车下高区2的高度差别。一般车下矮区1可用高度为500mm左右，车下高区2可用高度为660mm左右。
参照图2，3-制动电阻；4-蓄电池箱；5-高压分配箱；6-辅助逆变器；7-高速断路器；8-牵引逆变器；9-滤波电抗器；
车下主要设备安装示意图，显示了各个设备之间的相对位置关系。滤波电抗器9高度较大，所以完全安装在车下高区。制动电阻3在工作时温度较高，蓄电池箱4内有蓄电池，在工作时可能产生易燃易爆的氢气。为了提升车下线缆的安全性和寿命，本发明在制动电阻3和蓄电池箱4的上方不设置线缆。为了减少车下布线空间因此造成的损失，特将制动电阻和蓄电池布置在一起。
参照图3，10-边梁；11-横梁；12-高波波纹板；13-普通波纹板；
车下设备大都吊装在横梁11上，横梁11安装在两个边梁10之间，普通波纹板13和高波波纹板12都布置在横梁11和边梁10上。高波波纹板12的高度和宽度均大于普通波纹板13，其内腔可以走线。传统设计中只有普通波纹板13。
参照图4、图5、图6，12-高波波纹板；14-可拆卸托线板；141-线夹板；15-焊接托线板；16-线缆；17-支撑线夹；18-设备箱或者分线箱；
所述的高波波纹板为两块，其中一块高波波纹板下方进线口处设置可拆卸托线板14，另一块高波波纹板下侧设置有焊接托线板15，形成封闭腔室。可拆卸托线板14上连接有线夹板141，线缆16出线至设备箱或分线箱18路段设一支撑线夹17。线缆16从高波波纹板12走出，通过线夹板141和线夹17，进入到设备箱或者分线箱18。线夹板141起到一个均匀过度的作用，使得从高波波纹板12走出的线缆16经过一个较小的转角走向它连接的设备箱或者分线箱18。支撑线夹17能够给线缆16提供一定的支撑和固定。
可拆卸托线板14上有线夹板141，线夹板141为软性材料，线缆穿过线夹板141.线夹板141固定在托线板14上，于是支撑和固定了线缆16.通过调整托线板141固定线夹板平面的倾斜角度可调整线缆16的转弯半径，从而保证线缆16的转弯半径在合理的范围之内，降低应力，提高寿命。
参照图7，19-接头密封装置；20-线管；21-线套；16-线缆；25-对接法兰；
在传统的车下线管与线缆的连接中，一般采用分线箱。但是分线箱占用空间大，在一些空间狭小的局部区域，很难使用分线箱进行分线和密封。本发明设计出一种简洁的对接法兰，包括上板和下板，上板和下板采用螺栓连接。上板和下板的外形和线管20的外形一致，从而保证完整贴合。图7中A部分显示的是利用对接法兰25连接两个线管20；图7中B部分显示的是利用接头密封装置19分线缆16，线缆16通过线套21固定。在接头密封装置19的两侧均采用密封胶进行密封，从而保证接头防水防尘。
参照图8，25-对接法兰；23-分线箱；231-分线管；24-横梁；20-线管；
本发明设计的分线箱23自带一定长度的分线管231。这样线管可以直接通过对接法兰25连接线管20和分线箱23。图8中显示的是一个局部空间有限的区域，由于横梁24，分线箱23和线管20可以利用的空间非常有限。在这种情况下，本发明所设计的带分线管231的分线箱23及对接法兰25能够发挥很大的作用，利用狭小的空间实现分线和密封的功能。
参照图9，20-线管；23-分线箱；22-法兰盘；
传统的分线箱23采用法兰盘22与线管20连接，并采用橡胶圈进行密封。这种连接方式的好处在于可拆卸，维修维护方便。但是法兰盘占用空间大，在局部空间紧张的区域使用不便。

Claims (4)

1.一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：滤波电抗器安装在车的端部，蓄电池箱安装在制动电阻一侧；在车下设备上方普通波纹板中间设置两块高波波纹板，线缆经高波波纹板内腔走线，车下分线区域安装有带线管的分线箱，分线箱直接通过对接法兰连接线管。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：所述的高波波纹板下方进线口处设置托线板，形成封闭腔室。
3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：所述的托线板上连接有线夹板。
4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车下设备安装和管线走线的方法，其特征在于：所述的对接法兰包括上板和下板，上板和下板采用螺栓连接，上板和下板的外形和线管的外形一致，从而保证完整贴合。
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