[摘 要]随着轨道交通行业的发展，玻璃钢已经成为地铁司机室内装使用的首选材料。本文旨在对采用玻璃钢的地铁司机室内装结构设计进行分析。
　　[关键词]玻璃钢、地铁司机室内装、结构设计分析
　　中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0252-02
　　1 导言
　　随着轨道车辆及相关行业技术的不断发展，如今玻璃钢已成为地铁内装的首选材料。
　　玻璃钢密度小，成型方便，在强度、防火、降噪、隔热、抗冲击等方面具有可靠的性能。此外，玻璃钢价格低廉，可维修性好，造型方便，尤其适合现代地铁司机室内装多曲面的流线型设计。
　　本文将对采用玻璃钢材料的地铁司机室内装的结构设计进行分析。
　　2 玻璃钢地铁司机室内装结构设计分析
　　2.1 结构设计要满足强度要求
　　内装是构成司机室环境的主要组成部分，并且在这相对狭小的空间里布置着众多器件的安装接口，因此，司机室内装结构的强度对司机室环境和各种器件的使用，乃至对司机操纵的舒适性都有着重大的影响。所以对于司机室内装的结构设计必须满足其强度要求。
　　为了减轻司机室的总重量，一般司机室玻璃钢内装厚度相对较薄，通常为4mm。如此薄的玻璃钢厚度往往满足不了司机室内装的强度要求，尤其当司机室平顶板采用玻璃钢和司机室侧门扶手安装点设在玻璃钢侧门立罩板上时。因为司机室平顶板上往往安装有司机室照明灯、摄像头、扬声器等电气件，这些器件本身增加了平顶板的负载，且平顶板水平布置，幅面较大，电气件加上平顶板本身的重量，单靠玻璃钢来承载是远远不够的。另外司机通过手握设置于侧门立罩板上的扶手上下车的过程中，作用于扶手的拉力然后传递给立罩板，这些拉力仅靠玻璃钢本身来承载也是很难满足强度要求的。所以玻璃钢运用于司机室内装必须要对其进行强度处理。
　　对玻璃钢地铁司机室内装的强度处理通常采用在内装背面适当位置增加补强的方式，通常为设置铝型材、预埋钢板、增加安装点等。如图1，该地铁司机室平顶板采用玻璃钢材料，其背面布置有大量的薄壁铝型材，铝型材厚度通常为2mm；另外在平顶板与前罩板连接位置和各电气件安装接口位置均预埋有补强钢板，接口位置的补强用于增加电气件的安装强度；除四周外，平顶板中部设置两个与车顶的连接点以增加平顶板的承载力。安装立罩板时，这三处预埋补强分别通过Z形角铁与车体相连，从而满足了立罩板的强度要求，如图2所示。
　　要满足司机室内装结构的强度要求，除了保证各内装模块本身的强度以外，还得需要安装结构设计和紧固连接件类型选择的合理。通常用于司机室内装安装的紧固及连接件有：螺栓、螺钉、铆钉、尼龙搭扣、拉紧锁等。不同的紧固连接件适用于不同的安装结构，不同的安装结构适用于司机室内装不同位置的连接，并且不同的安装结构具有的强度性能也不同。因此，在设计中合理设置司机室内装各位置的安装结构对达到司机室内装的强度要求具有非常重要的意义。图3为一些在玻璃钢地铁司机室内装设计中常用的安装结构。
　　2.2 结构设计要避免干涉
　　在相对比较狭小的地铁司机室空间里布置着众多设备件和电气件，同时在司机室内装里面分布着错综复杂的电气线缆。因此，在司机室内装结构设计过程中往往出现内装结构与其它器件相互干涉的现象，甚至在车间正式生产的过程中也会出现内装结构与其他部位干涉的问题，从而给正常生产造成困难。所以对于司机室内装结构设计必须注意避免干涉的现象发生。
　　对于地铁司机室内装结构通常容易发生的干涉现象有：内装背部的安装结构与电气布线发生干涉、内装结构与司机室侧门门机构发生干涉、司机室侧门立罩板与司机室电器柜检查门的打开发生干涉、内装与司机室操纵台发生干涉、内装与司机室间壁发生干涉等。
　　要避免干涉的发生，司机室内装结构设计师需要具有严谨细致的设计态度，仔细审核三维模型中是否有干涉情况的存在或者使用专业软件对三维模型的干涉情况进行分析。另外，在设计过程中更要与司机室其他部位的设计师不断沟通和交流，并且通过大量的设计工作，在设计过程中不断积累相关设计经验对避免司机室内装结构与其他器件发生干涉同样非常重要。
　　2.3 结构设计要方便安装
　　通常情况下，采用玻璃钢的地铁司机室内装都是在司机室外罩、风挡玻璃、雨刷器、司机室侧门等部件安装完成以后才开始安装，因此留给司机室内装安装的可操作空间就非常有限，容易出现人手或者安装工具够不到的安装点。另外，往往一个司机室内装模块需要反反复复进行多次的拆装调整，以达到内装接缝处缝隙的均匀，保证安装的美观性。司机室内装结构较为复杂，安装点较多，无疑多次的拆装调整又增加了安装的复杂性。因此，在设计过程中注重司机室内装安装的方便性很有必要。
　　图4为一块玻璃钢地铁司机室内装中的侧墙板，该侧墙板顶部设置有两个与平顶板采用螺栓连接的长圆孔，长圆孔的使用满足了侧墙板的调整空间，便于对其进行调整；除在中间靠近侧门操纵面板安装位置设置两个螺钉安装孔外，其余位置均采用尼龙搭扣粘接，既满足了侧墙板的稳定性，也方便安装。图6为一块玻璃钢地铁司机室内装中的平顶板，为了方便对图中所示的安装点进行安装，特在平顶板左右两侧设置了足够大小的检查门，使安装人员能够通过检查门轻松的对图5中所示的安装位置进行操作。
　　2.4 结构设计要注意美观性
　　随着大众审美的不断提高，地铁运营单位对地铁司机室内装设计的美观性也提出了更高的要求。同时玻璃钢易成型的特点也为设计出美观的司机室内装提供了便捷。因此，在对司机室内装结构进行设计的过程中无论是对内装的分块，还是对各个器件接口位置的分布都需要注意美学的考虑。
　　采用玻璃鋼的地铁司机室内装通常大致分为：平顶板、前罩板、左右侧墙板、左右侧门立罩板、左右侧门横罩板，窗下罩板这几块，如图6所示。出于美观的考虑，分块后的内装要尽量做到接缝宽度均匀，线条流畅，其它部位的设备件的安装接口位置要尽量避开内装板件的接缝，以免破坏接缝线条的美感。另外，设计安装结构过程中要尽量避免或减少明钉的使用，从而保证内装表面的完整性。
　　3 结语
　　地铁司机室空间相对狭小，内装结构比较复杂，设计过程中需设计师注意的内容也很多。这需要设计师在熟悉玻璃钢材料特性的基础上，注重对地铁司机室内装结构设计的不断分析并积累大量的设计经验，才有可能创造出高质量的符合业主要求的设计。
　　作者简介
　　熊泽，男，四川南充人，硕士，工程师，主要研究方向：机械结构设计、轨道车辆司机室系统设计。