地铁车辆镀锡铜绞线安装的优化分析

随着城市地铁的飞速发展，各个城市，各条线路对地铁的要求也越来越个性化、多样化。同个产品不同风格的设计师，设计出产品的结构形式差异较大，没有明确的设计选型规范；各类典型零部件的重用率低，通用性低，后期维护也较为困难；产品质量的稳定性不高，只能针对性的解决问题，而后续不同项目同类产品进行设计时，可能继续犯同样的错误[1]。

由于地铁车辆的底架和转向架结构都相似，使得镀锡铜绞线的外形尺寸、安装结构都相差不大，对个性化要求并不高。于是，在设计中，我们引进了统型的概念，同样的车型完全可以使用同样的镀锡铜绞线安装结构。这对于设计乃至后期的维护更换，都起到了更便捷、节约的效果。

镀锡铜绞线在满足安全接地与屏蔽接地功能的基础上，产品本身的端子角度、长度选型、安装位置等因素直接影响产品的运营质量，甚至存在断股的风险。本文通过研究对比近几年镀锡铜绞线安装结构的发展，对目前统型镀锡铜绞线安装结构的优化设计作出分析。

1 镀锡铜绞线简介

镀锡铜绞线采用 TJRX3 镀锡软铜绞线，由变径端子和软铜绞线压接成形，变径端子主体部分采用 T2 紫铜，表面镀锡。

镀锡铜绞线应用在车辆车体与转向架构架之间的连接，主要用于车辆的安全接地与屏蔽接地。产品外部不能存在明显的飞丝，压接部位不能飞边，不能露铜，电缆压接到位，若使用带观察孔的端子，从端子观察孔必须可以看到铜丝；镀锡软铜绞线表面应光亮平滑，绞合应精密整齐，不允许有断股和缺股，产品弯曲时，不能出现铜绞线明显分叉、散股的现象。

2 镀锡铜绞线安装结构优化

统型镀锡铜绞线已经广泛应用于地铁车辆，在满足安全接地与屏蔽接地功能的基础上，产品本身的端子角度、长度选型、安装位置也是必不可少的。苏州某项目执行过程中检修人员发现车辆存在多处镀锡铜绞线断股情况。综合考虑以往多个项目镀锡铜绞线安装结构，从镀锡铜绞线的端子角度、长度选型、安装位置三个方面对镀锡铜绞线安装结构进行优化设计。

2.1 端子角度

变径端子冲压面与管材过渡区域需平滑过渡，半径不得小于 R1，不得存在压痕和应力集中。全方位考虑转向架极限工况状态，软件模拟同种长度，不同端子角度对镀锡铜绞线的拉扯效果。

软件模拟同种长度，两种不同端子角度的镀锡铜绞线在车侧正常和极限工况的安装状态，见图 1。长度 680mm 时，直端子三种工况状态良好；90^∘ °端子，在工况 3 状态下被挤压严重。在车外频繁的相对运动下，这种角度端子的铜绞线有断股的风险[2]。

2.2 长度选型

研究整理多个地铁车辆镀锡铜绞线长度规格，对其长度进行统型设计，裸线长度最低 445mm ，最长 795mm ，每种规格按照 50mm 一增长，共计11 种。全方位考虑转向架极限工况状态，软件模拟两种不同长度镀锡铜绞线在车侧正常和极限工况的安装状态[3]。

通过软件模拟 3 种不同长度镀锡铜绞线在车侧正常和极限工况的安装状态，见图2。长度 850mm 时，工况3 的镀锡铜绞线被挤压严重；长度 550mm 时，工况 1 的镀锡铜绞线被拉扯严重。在车侧频繁的相对运动下，这两种长度均有断股的风险。

2.3 安装位置

目前镀锡铜绞线一般安装于车侧。经过多个项目调查对比，车侧的安装位置相对运动更加频繁，列车运行过程中，存在较大的冲击和振动，车侧的镀锡铜绞线发生散股或者断股的情况也更多。通过调整镀锡铜绞线的安装位置到车内，相对运动较少，存在较小的冲击和振动。全方位考虑转向架极限工况状态，对比车内和车侧镀锡铜绞线极限工况长度差的绝对值。

通过软件模拟车侧和车内镀锡铜绞线极限工况的长度，比较车侧和车内极限工况长度差的绝对值，见图 3。车侧：极限工况长度差的绝对值；车内：极限工况长度差的绝对值。