关于南昌地铁车辆司机室结构及改造的现代研究
某地铁车辆司机室车门的优化与强度分析
某地铁车辆司机室车门的优化与强度分析摘要：基于某城市轨道Tc车的车体结构，采用有限元分析方法，通过HyperMesh 软件建立车体有限元模型。
在计算阶段，按照EN12663-2010标准设置城轨车辆的载荷工况等参数，利用ANSYS软件对车体结构强度进行计算并校核。
经分析，优化之后的车体性能均满足要求，同时完成了车体轻量化，最终实现了新型城市轨道Tc车的车体结构优化设计。
关键词：城轨车辆；有限元分析；结构优化；强度计算1.引言我国城市轨道交通行业发展潜力巨大，如今我国正在大力推进城市轨道交通的研发、生产、运营、基建等多方面的发展方向，市场需求度大幅度提高[1]。
城市轨道交通更为民生所关注。
在城市轨道车辆的设计中，对车体结构的强度分析以及优化设计不仅关系到运行过程中的安全性和舒适性，还影响着铁路运营的经济效益[2][3]。
本文将优化设计理论贯穿全文，以某型城市轨道Tc车为研究对象进行司机室车门优化设计，寻找车体轻量化的最佳设计方法，为生产实际提供一定意义上的指导。
2.结构参数与模型车体结构材料与参数见表2.1，表2.2。
2.1车体结构材料表2.1车体结构材料2.2车体技术参数表2.2车体技术参数2.3仿真模型介绍在增大车门尺寸，减轻车体重量的同时，也要保证车体的静强度与疲劳强度符合要求。
为了满足结构强度现对车体提出3点结构改进1）增长横板长度；2）增加楔块厚度；3)提升横梁高度。
以上改进的目的是使横板1的力传递到横梁3上，避免应力集中。
增大厚度可以减小司机室门角处的应力。
3计算标准及对比分析3.1计算标准BS EN 12663-1:2010 Railway applications - Structural requirements of railway vehicle bodiesBS 7608:2014 Fatigue design and assessment of steel structures使用累计损伤方法进行疲劳寿命的评估，对于某个确定的焊缝及母材连接部位，取相应S-N曲线上1E7周期处的疲劳容许应力范围值如表3-1所示，根据公式3.1计算其累计损伤并叠加，小于1即满足疲劳强度要求。
某轨道工程车司机室整体设计技术研究
某轨道工程车司机室整体设计技术研究现有轨道工程机械车辆大部分仍采用传统的单件组装模式，尚未引入整体司机室概念，生产效率低下。
本文依据某车型采用的整体司机室研制经验，对整体司机室设计模式及各子系统的关键技术进行了介绍，为新产品研发提供了一种设计思路。
标签：整体司机室；设计模式；关键技术；设计思路1 引言目前，轨道工程车司机室装配，绝大多数生产厂家仍沿用传统的零部件组装模式，首先将各个零部件按计划采购，并储存在仓库，按生产排程等待组装。
该生产模式无形中增加很多成本，如各零部件的采购造成人力及物料成本增加，并且一般零部件的采购周期与整机组装有一定的时间间隔，会带来零部件在库积压，造成资金周转率低下，同时对公司在流动资金、储存场地、物料管理、场内转运等环节带来了额外的成本。
零部件组装生产模式在车辆组装过程中较为缓慢，组装周期拉长，整机流转速度较慢，组装场地的使用率较低，不能快速变为产品实现收入而使成本增加，该模式已不符合现代化企业的竞争需求。
为解决上述问题，采用大部件集成系统势在必行，司机室作为轨道工程车中零部件组装最为复杂部分，通过近几年司机室内各部件的集成经验积累，已具备在轨道工程车上采用整体司机室的基础。
2 整体司机室概述整体司机室就是将司机室、车内设施、司机台、司机室电气系统、司机室空气系统等部件集成于一身，作为一个独立单元通过销轴连接在车架、车体后，将预留的空气管路接头及电气线路接头与整车连接后实现司机室功能的新模式。
作为独立单元，该司机室可实现快速互换功能。
图1为某轨道工程车整体司机室结构外形。
3 整体司机室结构介绍3.1 整体司机室主要技术参数整体司机室长度/mm 2847.5，整体司机室宽度/mm2665，整体司机室高度/mm 2027.5，整体司机室重量/kg ～19003.2 整体司机室结构主要组成部分整体司机室主要由司机室、司机室司机台、司机室车内设施、司机室电气系统、司机室空调系统及司机室空气制动系统组成。
地铁车辆司机室内装配工艺分析
地铁车辆司机室内装配工艺分析摘要：随着社会城市化的推进，地铁是一种极为重要的交通运输工具，不但缓解了地面交通运输的压力，也与大众的出行安全有密切的联系,因此，为了保证地铁在运行期间是具有安全性的，地铁的安装工作必须严格执行。
地铁车辆司机室是重要部位之一，室内装配是一件不可忽视的问题，它能影响到驾驶员的操作以及驾驶体验。
地铁从而也渐渐地影响到大众出行安全问题，所以说地铁车辆司机室内装配是个极其重要部位。
关键词：地铁司机室装配地铁作为当今社会一种重要的出行交通工具，在城市建设的发展中具有非常重要的作用和功能，随着我国科技技术的不断提高，在地铁建设工作中要求也越来越高，比如说室内装配以及相关的安装程序要求也随之提高。
地铁车辆司机室是地铁建设中最难处理的问题，相对于其他列车,规格虽小，但是承载了整趟列车的全部运行功能,是整趟列车的主体,所以说司机室内的装配要保证质量达标的同时也要保障装配的美观性,两者都是影响司机在地铁运行中的重要因素，因此，不断完善地铁车辆司机室内装配,可以提高车辆司机室的质量，从而也能推动公司的发展。
一.地铁车辆司机室内装配流程地铁车辆司机室是地铁的重要部位之一,地铁司机室的安全质量能够反射出整个地铁列车的安全质量，所以在司机室装配时要注重设备后期运行的安全,还有各方面的细节以及安装顺序，必须严格按照设计图纸进行安装程序，虽然地铁车辆司机室的每一个部分都具有各自部分的设计图纸,但是也有它的应有的装配顺序，按照正常顺序为：先进行装配地铁的墙面以及地板，然后进行司机室隔间的安装，接着进行地铁顶端的装配,最后装配司机室的电子设备，并且美化司机室的整体结构,从而使司机在地铁运行的过程中，能够达到预期良好的效果。
二.标准装配定位探究2.1墙板的定位标准地铁整个车体是属于对称性的,以及司机室是处于对称性的重要部位,所以为了避免在装配的过程中地铁司机室的玻璃外有暴露位置以及确保对称性的预期效果，在安装司机室墙板的时候，应该以整个车体的中心线为标准，实现两面处于对称，并且处理好墙板间距的大小，从而达到地铁合格的标准。
地铁车辆司机室内藏门携门架断裂故障分析及整改
地铁车辆司机室内藏门携门架断裂故障分析及整改发布时间：2021-04-30T07:53:29.280Z 来源：《福光技术》2021年1期作者：周航[导读] 经分析后找到了故障原因，针对故障原因进行了针对性的整改，整改后效果良好。
成都地铁运营有限公司摘要：地铁车辆司机室门作为司机驾驶期间上下车的重要通道，其可靠性直接影响司机的站台作业。
本文主要对司机室内藏门携门架断裂故障分析及整改进行介绍，得出更优的携门架结构，以提升司机室内藏门的可靠性。
关键词：司机室内藏门；携门架；断裂1引言地铁车辆司机室门是电客车司机上下车的通道，也是司机进行站台开关门作业的唯一通道，司机室门的状态将直接影响司机的站台作业，对列车正线运用造成较大影响。
本文根据地铁车辆司机室门发生携门架断裂的故障，经分析后找到了故障原因，针对故障原因进行了针对性的整改，整改后效果良好。
2司机室门结构简介地铁车辆司机室内藏门总体结构，如图 1 所示：图 2 左侧司机室门携门架断裂对司机室侧门携门架进行有限元静力分析，由于车门在关门状态下在正线运营受到轨道不平顺等因素产生的冲击力对携门架产生的影响，需要考虑以下两种情况：3.1 振动（向上）受力分析关门状态下，携门架受到 3G 的震动加速度（向上）（如图 3 所示）图 3 携门架受到 3G 的震动加速度（向上）有限元静力分析3.2 振动（向下）受力分析关门状态下，携门架受到 3G 的震动加速度（向下）（如图 4 所示）选取 1 列车进行司机室门携门架换型整改，跟踪观察 6 个月。
跟踪期满无异常，随后扩大携门架整改范围至 5 列车。
4.4扩大试整改扩大试整改无异常后对使用该结构的剩余车辆进行司机室门携门架换型整改。
4.5跟踪观察整改情况通过对整改完成的司机室携门架进行日常检查，未发现有开裂情况出现，整改效果良好。
5结束语通过本次的分析、整改过程，准确的找出了司机室门携门架断裂的故障原因，并根据故障原因制订了合理的整改方案，且整改效果良好，为后续的地铁车辆车门结构优化积累了宝贵的经验。
地铁车辆司机室车体结构设计研究 张亚男
地铁车辆司机室车体结构设计研究张亚男摘要：近年来，地铁车辆司机室车体结构设计问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，分析了不同结构车体司机室特点以及司机室内装质量控制，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就地铁司机室内装结构设计问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：地铁车辆；司机室；车体结构；设计1前言作为一项实际要求较高的实践性工作，地铁车辆司机室车体结构设计的特殊性不言而喻。
该项课题的研究，将会更好地提升对司机室车体结构的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述随着经济社会的发展，城市人口的比例不断扩大，作为方便快捷的城市交通工具，轨道车辆的地位越来越高，对其安全性、经济性和工艺性的要求也在不断增加。
司机室结构独特，关系复杂，产品设计多样化。
司机室车体结构设计考虑的因素主要有：曲面造型空间、内装设计空间、设计结构的安全性及整体安装的工艺性等要求，结合以上司机室结构设计特点，L型头型设计结合了大头型及小头型的设计优点，具有结构简单，外观美观、大方，安装方便的优点，已成为当今的主流设计结构。
司机室骨架糊制在玻璃钢外罩上，其结构新颖、简单，避免了连接结构的复杂性，为新产品的设计开发提供了思路。
3不同结构车体司机室特点大头型司机室，此类司机室头型比较长，长度达到约2.2m。
从外观上看，其曲面弧度大、流畅且美观，内部司机室骨架为不锈钢框架焊接在车体上，司机室骨架支撑玻璃钢外罩及司机室侧门，并考虑两者的安装，需要使用众多的横梁、立柱及安装连接梁。
司机室骨架重量将近550kg，玻璃钢外罩也有220kg左右，以此满足强度要求，保证司机的安全，整体略微偏重。
小头型司机室，此类司机室头型长度约1m。
小头型司机室曲面弧度小，整体略平。
司机室侧门划分在侧墙上，使得司机室头型变短，也压缩了司机室内装的设计空间，内装变小，司机室空间变小，影响司机乘坐的舒适度。
地铁车辆司机室内安装工艺分析
地铁车辆司机室内安装工艺分析摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的地铁行业的发展也有了很大的进步。
城市人口的比例不断扩大，作为方便快捷的城市交通工具，轨道车辆的地位越来越高，对其安全性、经济性和工艺性的要求也在不断增加。
司机室结构独特，关系复杂，产品设计多样化。
关键词：地铁车辆；司机室内；安装工艺分析引言在大中型城市，地铁逐渐成为人们日常生活的交通首选，与其它交通方式相比，地铁出行的优点有：高效、方便、快捷。
但不可避免的是，地铁运行时，车内和车外振动噪声较大，影响乘客的舒适性和沿线居民的日常生活。
欧美等发达国家已将地铁噪声列为七大环境公害之一，我国随着环保意识日益加强，对地铁运行环境及乘坐舒适性的要求也逐渐提高。
从噪声的产生、传播与影响特性方面来看，最有效的降噪方式为对噪声源的控制，该方法可以从根本上解决问题。
对噪声源进行研究的关键步骤就是对噪声源进行识别及声场重构，从而获得声源辐射特性。
在实际工程应用中，早期识别声源的方法，如近场声压法和表面振速法，精度不高。
随着电子技术、计算机技术和信号处理技术的发展，频谱分析、相干分析等技术不断应用于噪声源识别，此后又出现了声全息、波束形成等识别声源的新技术。
波束形成是一种快速有效的球形阵列噪声源识别、定位技术，工程设计人员可根据声源识别结果为产品的噪声控制、低噪声结构设计方案提供依据。
1地铁车辆司机室内安装流程分析作为地铁车辆的重要组成部分，司机室的安装质量在一定程度上影响着整个地铁车辆的质量。
地铁司机室内的安装需根据安装图纸进行，不同安装图纸的安装顺序不同。
通常情况下，地铁司机室内的安装流程为：先安装地铁的墙板，再安装司机室的间壁，最后安装司机室的顶板。
其中，司机室墙板的安装顺序为：左/右墙板→窗上/下板→左/右门立罩→左/右门边压条→左/右门上头。
2地铁司机室外部结构2.1司机室外壳作为整列车的车头，司机室外壳需要具有流线型的外形，以减少动车在高速运行时的空气阻力和能源消耗，以及空气摩擦产生的噪音；司机室外壳还需要安装牢固，为司机的人身安全提供足够的保障；同时，司机室外壳必须要承载安装在其上的零部件，以保证零部件的可靠性和功能性。
城市轨道交通全自动运行车辆司机室区域技术方案分析
城市轨道交通全自动运行车辆司机室区域技术方案分析摘要：FAO(全自动运行)系统是未来城市轨道交通发展的主流方向，其运行模式包括DTO(有人值守的全自动运行)和UTO(无人值守的全自动运行)。
司机室是实现列车FAO功能的重要组件。
其中，列车端头疏散门、司机室侧门、司机室隔断作为司机室中的关键部件，在应急疏散、行车作业组织等方面发挥着重要作用。
目前，国内不少城市对FAO列车是否需要设置疏散门和司机室侧门还存在争议，对司机室隔断方式的配置还有待建立适用的标准。
对此，本文结合FAO场景和FAO车辆的运行特点，讨论上述关键部件在不同设置方式上的优缺点，旨在为后续FAO车辆司机室的设计提供参考。
关键词：城市轨道；交通；自动运行1司机室疏散门设计方案1.1 疏散门设置的必要性分析1规范层面。
GB 50157—2013《地铁设计规范》第28.2.4条区间的安全疏散应符合下列规定：“道床面应作为疏散通道，道床步行面应平整、连续、无障碍物。
”GB 51298—2018《地铁设计防火标准》第5.4.6条规定：“需行驶于地下区间的列车头、尾节应设置疏散门，各节车厢之间应贯通。
”根据上述标准的要求可知，线路道床是乘客区间疏散的主要通道，而疏散平台一般作为检修和应急人员进入区间的通道。
当列车车门设置侧向疏散方式时，在疏散平台不连续的情况下，乘客最终还是由疏散平台步行至道床并撤离至安全区域；设置端头疏散方式时，可以让乘客直接由端头疏散门步行至道床进行快速疏散。
2车辆设计层面。
GOA4(无人干预列车运行)级FAO系统下的列车客车门设计与有人驾驶系统不同，正常情况下当列车在区间运行或临时停在区间时，信号系统会禁止车门解锁以防止乘客自行进入区间。
端头疏散门的控制回路可独立于车门进行设计，以增加疏散情况下设计的容错性，即当中央授权车门解锁失效或某些疏散场景下，端头疏散门将为疏散逃生提供新的选择方式，同时疏散门的增设将大大提高紧急情况下的疏散能力。
司机室的结构
州
操纵台台面设有TMS
轨
显示器、信号系统显
道
示器、视频监视显示
1
屏、速度表、双针压
号
力表、无线电台控制
线
器、司机广播控制器、
司
司机控制器、扳键开
机
关、转换开关、按钮
室
及指示灯等。
二、司机室设备
(2) 操纵台台下箱柜电器布置 操纵台左侧柜设有广播系统服务器、视频监视系统服务器、无线缓冲器等；中间柜设 有司机室脚炉和连接器；右侧柜设有无线电语音台主机、无线电数据台主机、PWM信 号发生器、HUB（牵引系统用）及接线端子排等。 2．继电器柜 继电器柜设在司机室后部的右侧，负责TMS、列车启/停控制、列车牵引/制动控制、 列车门控制及列车直流配电等。 3．信号柜 信号柜设在司机室后部的左侧，信号柜负责列车自动防护及自动驾驶等。 4．左/右侧屏 (1) 左侧屏 (2) 右侧屏
一、司机室的结构
典型的地铁列车司机室由以下几部分组成： 1. 内部设备（司机座椅）； 2. 司机两侧（边窗、司机室门、开/关客室门的按钮）； 3. 司机上部（司机室空调、内部照明、外部信息显示器、光亮度探测器）； 4. 司机后方（司机室电气柜、信号柜、司机室隔墙）； 5. 司机前方（司机控制台、遮阳窗帘）； 6. 司机的左手边（应急逃生门、驾驶室灭火器）； 7. 司机台下的设备（音频控制单元ACU、110/24 dc-dc变换器）； 8. 外部设备（护手、司机室前窗玻璃、刮雨器、外部车头灯、无线电天线）。
二、司机室设备
其他设备 前照灯
司机室
说一说：
常州轨道1号 线司机室动图， 请简介司机室。
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关于南昌地铁车辆司机室结构及改造的现代研究
摘要介绍南昌地铁1号线一期工程地铁车辆司机室手动内藏移门的结构，分析了司机室侧门在实际运用中不足之处，提出并实施了改进方案，通过改造，司机室侧门手柄与车体干涉得到了根本解决，列车正点率得到了大大的提高。
关键词地铁车辆；司机室；侧门锁；改进
南昌地鐵1号线司机室侧门采用手动内藏门，在司机室的每侧各设置一个司机室侧门，为手动内藏移门。
每个侧门的上部设一个滑动窗。
1 问题的提出
在南昌地铁首列车验收中，发生首列车司机室侧门手柄会与车体相撞，由于手动内藏门自身结构的特点等原因，导致司机操作司机室侧门时，手会撞到车体，同时，右侧的定位块也会不利于司机在正线上频繁操作，从而造成列车晚点，给地铁运营带来了一定的影响。
因此，分析司机室侧门结构和上述引起的原因，研究如何进行改造，尽可能减少对运营的影响，就显得十分重要和迫切[1]。
2 司机室侧门结构
司机室侧门系统主要是由门机构、门板、C型密封框、下部导向踏板等部分组成。
2.1 门机构
驱动机构组成的主要零部件包括：机构导轨、门定位块以及挡铁。
（1）机构导轨
机构导轨为铝型材6065 A，该导轨既具有开关门导向作用，又起到安装机构上各零部件的作用。
同时它也是整个门系统的承载体，另外还起到门系统与车体连接的作用。
（2）挡铁
当门板运动到要求的净开宽度时，开门到位组件就和后部的挡铁接触，使门不能继续向前运动，起到限位的作用。
（3）门定位块
门定位块分左右两个，当门板运动到关门位置时左侧的定位块起到门板锁闭的作用，右侧的定位块则能起到在门板打开到位时门板定位的作用。
2.2 门板
门板组成厚度为32mm，由门板骨架、内外门皮、纸蜂窝填充材料粘接组成。
门板骨架厚度为30mm，由铝制型材拼焊而成；内、外门皮为1mm厚铝板，表面喷漆处理；内外门皮四周卷边，以增加门板强度。
纸蜂窝填充材料具有阻燃防水性能以保证门板具有足够的平面抗压强度。
2.3 C型密封框
在门板的前部边缘安装前部密封胶条，并与安装在车体上的门框密封胶条共同起到密封的作用。
在门板的后部边缘安装后部密封胶条，并与安装在车体上的密封板共同起到密封作用。
2.4 下部导向踏板
该部件由外门槛组件和内门槛组成，它们被安装在司机室入口处的地板面上，是门的下部导向机构[2]。
3 原因分析
在熟悉和掌握司机室侧门结构的基础上，根据首列车验收中暴露的问题，可以判断问题主要集中在司机室侧门锁、锁的手柄长度、定位块的结构有关系。
3.1 司机室侧门锁和手柄
在图3司机室锁手柄可以双向旋转，当司机室侧门关闭时，司机室手柄会与车体相撞，左右旋转角度为30度。
3.2 定位块
在图4中，驱动结构有左右各一块定位块，起到开门和关门的定位作用，但在实际的正线操作中，结合司机反馈的意见，右定位块会给乘务人员开司机室侧门时，造成一定影响。
4 改造方案
在充分调研其他地铁项目的司机室侧门设计和运用情况后，结合南昌地铁运用实际情况，确定了司机室侧门改造原则，“既要解决已发生的问题，还要考虑乘务人员操作习惯的问题，尽可能减小因司机室侧门故障给运营带来的影响”。
经过与厂家的协商，最终确定从以下两个方面进行改造。
4.1 司机室侧门锁由双向旋转改成单向旋转
为了避免司机室侧门开门和关闭转动手柄时，与车体发生干涉。
手柄旋转方向由双向改成单向，同时，手柄长度为90mm，保证操作时有足够的长度。
4.2 司機室侧门右侧定位块改造
针对上述司机室锁手柄旋转发生了变化，结合乘务人员在正线操作司机室侧门的原则，尤其是女司机力量的大小问题，取消右侧定位块。
5 改造实施的效果
上述4.1和4.2的改造工作于2015年10月完成。
通过上述改造的实施，根本上解决了司机室手柄与车体相干涉的问题，提高了列车的运营效率。
参考文献
[1] 安琪.基于扩展Petri网的地铁车门系统故障诊断方法研究[D].北京：北京交通大学，2016.
[2] 张逸迁.地铁车辆塞拉门系统可靠性研究[D].成都：西南交通大学，2014.。