轨道交通车辆客室不锈钢活动椅面座椅设计分析

曹宇,张磊,蒋吉利,贾旭,赵忠成

摘要：本文对轨道交通车辆客室不锈钢活动座椅椅面结构设计进行了详细分析，着重介绍其旋转结构及防水效能。介绍了新式座椅的外形设计，提高了乘坐的舒适度。这项构造能大幅度提高轨道交通车辆座椅乘坐舒适度，为轨道交通车辆客室不锈钢活动椅面座椅提供了参考数据。

关键词：轨道交通车辆客室；不锈钢活动椅面座椅；设计

近年来，无人驾驶技术发展迅速，在城市轨道交通中也逐渐形成了一个新的研究热点。与常规的地铁车辆不同，全自动化的驾驶室是一个开放式的驾驶室，旅客可以在驾驶室里畅游，通过前挡风玻璃欣赏到汽车在隧道中穿梭的情景。然而，由于采用开放式的驾驶室结构，传统的大容量隔离墙式配电柜已不复存在，电力装置必须另觅空间进行布局，这就给汽车内部装潢的设计带来了更高的需求。传统的轨道交通座椅通常是悬吊于侧壁，而座位下方的空间并未得到很好的利用。所以，大部分的自动驾驶汽车都会在座位下面加上一个落地安装的座椅盒，并且在座椅盒中设置电器。本文提出了一种新型的不锈钢可移动椅面座椅，可供类似工程的设计参考。

一、座椅结构介绍

为了满足列车全自动化行驶的需要， TC车的大多数电气设备必须设置在车厢座位的下方，并且须满足密封、防火、防水、易维修等方面的要求。为此，本文根据以上项目的需要，在原有的常规座椅结构基础上，研制出一种可移动的座椅。传统的固定座位由椅面、座架、端板、底板等组成，而下部座椅箱的活动椅面主要由椅面、面支撑骨架、转动机构、座椅箱、检修门、端板等组成。这个座位长2670毫米，重量95公斤，可以同时容纳六个人。座椅采用304型不锈钢304型，厚度1.5 mm，采用粘合剂粘合于支架。座位端板是用螺栓固定在座位的两端，它可以把从扶手杆上传来的力量传给坐垫，最后再传到地面。支架及座椅箱体采用铝合金材质，拼焊成一体。座椅正面内嵌铰链，可确保座椅表面开启70度以上，提供充分的操作空间。座椅正面设有三个方形孔，以确保在闭合状态下，锁紧。座椅后部设有2个可移除的检查门，可以在座椅表面不开启时进行操作。最后，利用计算机软件对座椅座椅的前部进行了测试，确定了座椅前部的倾斜角度，以保证乘客在乘坐过程中的舒适度[1]。

二、旋转机构设计

为使椅面能顺畅地打开和关闭，便于对内部设备的维修和操作，经分析后，在椅背上安装了转动机构。由于这一部位的空间较窄，所以在设计时要注意：第一，椅背的顶面与座位的安装部位相对应，需要预留安装结构的空间；其次，为了确保与一般的座椅外形保持一致，椅背的顶端必须插入侧面壁凹槽8 mm左右，并确保与凹槽的顶端间隔5 mm；此外，还应注意到椅面和车架的粘接结构、铰链安装方式设计、座椅运动时的干扰问题。最后，经计算和分析，采用胶粘法将支架与座椅表面进行粘合，而铰链的一端则用螺栓与支架顶端的长型材相连接。另一端用 T形螺栓与座位安装型材相连[2]。

当椅面张开后，可以用一根支杆将两边的扶手支撑起来，并在椅面的两边都设有一根防滑索，当椅子被撑开时，可以把它固定在座位的侧面，起到第二次保护的效果。支架材质为8毫米直径的不锈钢，在收纳状态下，可将支架的前端紧紧地夹在尼龙架内，以避免列车行驶时发生摇晃或异常声响；支撑状态下，支撑棒的前端与座椅支撑框架的孔洞垂直，而支撑柱的另一端则将力量传递给支架，保证支撑稳定、不滑脱。

三、防水结构设计

在座位箱中设置了各种电子装置，如果旅客不小心把水、饮料等液体倒入其中，就会引起火灾及紧急刹车等安全问题。所以，在结构设计中，座椅箱体的防水性能是一个非常重要的指标。

(1)侧面不透水。与椅面、两侧端板紧密接触的固定座椅相比，在移动时，为达到互不干扰，可移动座椅的椅面与两侧端板间留出3 mm的空隙。但同时也需要侧面的防水。在端板的内侧添加一个“L”型的凹槽，凹槽比座椅的侧面凹槽要低，而凹槽的边缘与侧面的凹槽相连，这样就能把侧面的水引入到凹槽中。同时，在导流槽的最低处（座位和端板都在适当的位置）上有一个小孔，可以使水更多地排到靠着侧壁的地面，这样就可以达到座位侧面的防水效果[3-4]。

(2)顶部的防水。由于椅背顶部和侧面壁凹槽之间有5毫米的空隙，如果有水流从那里流入，也会对机箱的内部设备构成危险。可以在这个狭缝下面安装一个长长的后置导流槽，这样可以把从上方渗透进来的水珠导入到两边的导流槽里。最后液体也是流在地面，达到了顶部的防水效果。

(3)在前部进行防水处理。为便于维修，座椅箱体前侧设有2扇检查门，每扇检查门的两侧各设有2个方孔，下面由2根柱销插入门框型材的销孔中。在检查门面板的后部粘贴有膨胀密封胶，当锁住时，可以确保门面板始终保持对门框的挤压，达到防水效果。

(4)底面不透水。安装完毕后，座椅箱彻底落地，并用胶水将箱体四周与地面之间的空隙封闭，并在地面内侧留下一个向上折叠的构造。更好地确保了座位箱底的防水。

该座椅的试件经第三方检验，其座位及端板均经强度加载，在测试中无裂缝、无显著变形，其强度符合设计指标。防水等其他几项数据均符合国家安全要求。

结语：

在城市中，随着轨道交通的发展，与旅客直接接触的内部设施成为了轨道交通车辆舒适度设计的重要载体，它反映了轨道交通车辆的设计水平和理念。通过对轨道交通车辆座椅的设计，从座椅参数、结构、舒适性、防水性能等多个方面进行了论证，并对座椅的总体参数、结构、座椅隔板的形状、座椅的舒适性和安全性进行了探讨。希望提高产品的实用性和功能性。

参考文献：

[1]王雁东,李振阳,刘鹏飞,吴俊杰.南宁市轨道交通5号线车辆客室不锈钢活动椅面座椅设计[J].轨道交通装备与技术,2022(02):39-41+45.

[2]康强.城市轨道交通车辆工业与内装设计研究[J].现代城市轨道交通,2019(07):110-113.

[3]刘逸宁,宋佳钰.轨道交通无障碍座椅有效应用率研究——以宁波地铁与台北捷运的比较为例[J].中国战略新兴产业,2017(48):15-16+18.

[4]唐林涛,赵自然.城市轨道交通车厢内部空间人性化设计[J].装饰,2015(04):80-82.