轨道车辆内装扶手技术要求解析

姜翠香

（今创集团股份有限公司技术中心，江苏 常州 213011）

0 引言

在现代城市中，城市轨道交通因快捷、安全、低污染等特点而成为都市人首选的交通工具。尤其在人口越来越多的大城市，开车经常堵车，大部分人愿意乘坐地铁，上下班高峰期的时候，地铁通常人满为患。车辆内装如何设计布置、如何在有限的空间内容纳更多的人，如何乘坐更安全更舒适，是轨道交通车辆研究的重要课题。查阅国内外相关资料，还没有轨道车辆内装技术要求的标准规范，仅有地铁车辆内装人机工程学方面的研究课题。所以我国需要尽快制定城市轨道车辆内装行业技术标准，以供参阅。

扶手是内装中重要组成部分，它是用来保持身体平衡或支撑身体的横木或把手。因乘客多的时候，必然会有很多人是站立的，所以在列车运行过程中扶手和吊环在地铁车厢内部起到维持乘客身体平衡和适当缓解疲劳的作用。本文借鉴国内外内装设计经验及自身工作经历，概述了轨道车辆扶手应遵循的一些技术要求。

1 扶手介绍

1.1 结构

扶手组成结构有很多，主要包括扶手杆、扶手接头、连接外罩和吊环等（如图1所示）。

图1 扶手组成

1.2 材料

扶手杆在材料选择上，经历了20世纪70年代实心木质结构，80年代的金属管包塑（PVC），现在的钢管、铝合金管及近期采用的不锈钢管等材料［1］。材料的选择首先考虑强度，然后是舒适性及外观。根据近年来所做的实际项目，笔者汇总了常用扶手管材料及标准（见表1）。

表1 扶手管材料汇总

2 强度要求

扶手应有足够的承载能力，能保证列车紧急刹车时产生的加速度不至于扶手断裂或让乘客摔倒。如扶手承载能力不够，紧急刹车时一旦断裂，将会导致人员伤亡事故发生，近年来曾发生过扶手断裂的事故。按照一般的强度设计要求，在正常运行的时候，不会产生隐患，但在上海、北京等特大城市，上下班高峰期时，承载的乘客非常多，车上乘客有的用手拉，有的倚靠，扶手承受着各个方向的载荷，加上扶手杆较长和长时间的疲劳运动，导致扶手在焊接接触的地方会发生开裂，所以实际运营环境比设计理论工况复杂得多。标准《客车车体及其零部件的载荷》（UIC566）中的第2.1.1.2条规定的“扶手纵向、水平和垂直三个方向载荷750N”的强度是不够的［2］。

目前，扶手强度计算和试验依据是各主机厂和车辆使用单位签订的技术规格书，且大多数指标从国外几大厂商引用而来，各用户提出的指标和要求不完全一致，国内外也没有相关的车辆扶手技术标准进行统一。同轨道车辆内装一样，制定扶手的行业技术标准也是一个亟待解决的问题。

在扶手设计时，计算一般考虑1 300N/m均布力和900N集中力两种载荷的共同作用。根据UIC566附录3，吊环在设计时应考虑承受集中水平载荷大于等于470N/乘客时，及在承受集中垂直载荷大于等于240N/乘客时应不发生任何损坏，然后根据DIN EN 12663《铁路应用铁道车辆车体结构要求》的规定［3］进行强度判定。

3 耐腐蚀性

因空气内含有相当大的湿气，含有盐雾和腐蚀物质，其所处的环境相对恶劣，且有各种各样的物体与之接触，所以扶手要有较强的抗腐蚀性，应适应各种气候条件的防腐，耐高温、高湿及清洁剂的污染，且不发生任何形式的化学腐蚀，能抵御潮湿、热、臭氧、紫外线、光照和乱涂。扶手表面必须进行防腐处理，例如铝管表面喷砂氧化，氧化厚度不小于15um，不锈钢管表面喷砂钝化处理，生产时进行盐雾试验，要求96h的5%浓度，耐中性盐雾（NSS）测试，试验样品表面无损坏、不变暗、无锈蚀、无剥落等现象，试验严格按照标准GB/T10125执行。

4 舒适性

扶手在满足外观、强度要求的同时，还要满足舒适性要求。扶手和吊环要针对手的人机尺度进行设计，其设计应满足方便抓握、防滑、舒适等功能要求。吊环和扶杆设计的大小、粗细、形状、表面状况应与人手的尺寸和解剖条件适应。使用时能保持手腕顺直；避免掌心受压过大；尽量由手部的大小鱼际肌、虎口等部分分担压力。避免或减少肌肉的“静态施力”。使用吊环和扶杆时的姿势、体位应自然、舒适，符合手和手臂的施力特征。同时注意照顾弱势群体的特征和需要。横扶手中心线距离地板面的高度为1830～2000mm，扶手的直径为32～38mm［4］。

5 结语

本文概述了轨道车辆内装扶手应遵循的一些技术要求，例如强度、材料、抗腐蚀性、舒适性等。介绍了强度计算时考虑的载荷大小、载荷工况、强度判定的方法，从人机工程学角度说明扶手应满足的舒适性要求。虽然本文提出的要求不是行业规范，但可作为设计过程中考虑的参考项点。

［1］卢艳玲，刘厚林，孟令峰.武汉轨道交通一号线二期工程车辆内饰扶手的规范化设计［J］.电力机车与城轨车辆，2010，33（3）：25-26.

［2］UIC566，客车车体及其零部件的载荷［S］.

［3］EN-12663-2003，铁路应用—铁道车辆车体结构要求［S］.

［4］孙丽萍，王立国.地铁车辆内装设计人机工程学分析［J］.大连交通大学学报，2010，31（2）：15-19.