裝甲車輛信息系統(tǒng)新型線槽設(shè)計

何俊杰 蔣松奇

摘 要：文章深入挖掘裝甲車輛信息系統(tǒng)線槽需求，詳細設(shè)計并闡述了一種裝甲車輛新型線槽的結(jié)構(gòu)和特點，并從模塊化、裝卸、維修、布線、電磁兼容、空間利用等方面將其與傳統(tǒng)線槽進行了對比分析，說明該線槽更具優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：裝甲車輛;信息系統(tǒng);線槽

1 概述

裝甲車輛信息系統(tǒng)一般由信息處理、通信網(wǎng)絡(luò)、供配電等分系統(tǒng)組成，設(shè)備多、集成度高，涉及大量線纜連接及布局，線槽的設(shè)計至關(guān)重要。

目前，裝甲車輛的線槽基本可分為封閉式和開放式兩類。

封閉式線槽呈盒狀，一般安裝在裝飾層中，每隔一段距離開孔供線纜出入，具體如圖1和圖2所示。此類線槽線纜隔離度高，電磁屏蔽效果好，但有三點缺陷，一是出線位置固定，走線受限于線槽開孔位置，會出現(xiàn)走線冗余的現(xiàn)象，增加線纜長度;二是采用封閉式設(shè)計，安裝難度高，維修性不高;三是電源線纜和信號線纜不同類型線纜分開走線需要多套線槽，線纜交叉部位走線困難，增加經(jīng)濟成本。

開放式線槽呈走廊狀，一般安裝在裝飾層表面，每隔一段距離有柱狀結(jié)構(gòu)件連接上下層板，作為上下層板的連接器和線纜的固定柱，具體如圖3和圖4所示。此類線槽走線方便，線纜能夠隨遇接入線槽，且線槽采用模塊化設(shè)計，裝卸便捷、維修性好，但基本不具備電磁屏蔽能力，需要線纜自身具有強大的電磁兼容性能。

2 線槽需求分析

裝甲車輛內(nèi)部線槽主要用于線纜的敷設(shè)，輔助電磁兼容設(shè)計，一般采用貼壁安裝方式。從線槽安裝維度方面主要分為橫向線槽、縱向線槽及跨橋線槽，依次對應(yīng)三維坐標(biāo)軸的X向、Z向及Y向（坐標(biāo)系設(shè)定：以前部左右輪轂中心線垂直面、車體縱向中心面、底甲板外表面相交處為坐標(biāo)原點，向車尾方向為X正向、縱向中心面向右為Y正向、底甲板向上為Z正向）;其中橫向線槽和縱向線槽內(nèi)敷設(shè)電源線纜及信號線纜，跨橋線槽內(nèi)只敷設(shè)信號線纜。電磁兼容方面，針對電流量大，電磁兼容性差的線纜，線槽需要具備一定的電磁屏蔽能力。

裝甲車輛內(nèi)部環(huán)境具有整體結(jié)構(gòu)不規(guī)整、設(shè)備安裝方式多樣、環(huán)境復(fù)雜的特點，亟須模塊化線槽設(shè)計，以適應(yīng)不同裝備內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異大的特點;同時需要合理利用空間，盡可能少的占用裝甲車輛空間資源。

裝甲車輛內(nèi)部線纜功能角度主要分為電源線纜及信號線纜。其中，電源線纜主要用于連接供電設(shè)備和用電設(shè)備，其數(shù)量基本和用電設(shè)備數(shù)量一致，與信號線纜相比數(shù)量少且走線固定，不會通過跨橋線槽，同時具有可靠性高，維護量小的特性;信號線纜主要用于連接各設(shè)備，傳輸相關(guān)信息，其數(shù)量遠超設(shè)備數(shù)量，量大且走線復(fù)雜，同時具有可靠性低，維護量大的特性。

綜上，深入挖掘新型線槽需求，全面考量線槽、環(huán)境、線纜特性及安裝維護等因素，需設(shè)計出裝卸便捷、線纜敷設(shè)方便、電磁兼容設(shè)計精準(zhǔn)、維護簡單、空間利用率高、空間結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強的模塊化線槽。

3 新型線槽結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)線槽的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞線槽的特性作用，以敷設(shè)線纜的基本特征為抓手，充分研究系統(tǒng)環(huán)境要求，針對線纜類型及特性，深入挖掘需求，設(shè)計了一種裝甲車輛信息系統(tǒng)新型線槽，該線槽根據(jù)裝備空間、線纜特性等實際情況，有效利用封閉式和開放式線槽優(yōu)勢特性，完成模塊化疊加形態(tài)線槽設(shè)計，具有拆裝方便、維修性強、走線便捷、電磁屏蔽精準(zhǔn)、空間利用率高等特點，滿足裝甲車輛線槽需求。該線槽分為封閉式線槽和開放式線槽兩部分，開放式線槽疊加在封閉式線槽上方，具體如圖5所示。

3.1 模塊化設(shè)計

新型線槽采用模塊化設(shè)計，可分為三型三層。

三型分別為一字型、T字型和十字型，具體如圖6、圖7、圖8所示。三型模塊化線槽主要用于拼接整裝備線槽網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)各裝備的具體情況，組合個性化的線槽網(wǎng)絡(luò)。以兩橫兩縱的線槽網(wǎng)絡(luò)為例，選用12塊一字型線槽、2塊T字型線槽和2塊十字型線槽完成模塊化拼接設(shè)計，具體如圖9所示。

三層分別為底層、中間層和頂層，三型模塊化線槽均具有三層結(jié)構(gòu)，其中底層和中間層組合構(gòu)成封閉式線槽，中間層和頂層構(gòu)成開放式線槽，各裸露邊角均采用倒角工藝，對電纜進行有效防護，最大程度上減少線纜的摩擦[1]。具體如圖10所示。

3.2 裝卸設(shè)計

線槽三層結(jié)構(gòu)均通過螺裝方式固定，裝卸通過拆裝螺釘即可。

安裝步驟依次為：底層安裝→中層安裝→頂層安裝。

（1）底層安裝：通過底層板四個安裝螺孔固定于車體，與車體良好接觸，使線槽處于地電位，為良好的電磁屏蔽奠定基礎(chǔ)，具體如圖11所示。

（2）中層安裝：通過中層底板的四個安裝螺孔固定于底層，具體如圖12所示：

（3）頂層安裝：通過頂層板的四個安裝螺孔固定于中層螺柱，具體如圖13所示：

線槽的正常拆卸步驟與安裝步驟相反。

3.2.1 維修性設(shè)計

新型線槽的電源線纜和信號線纜分開走線，電源線纜敷設(shè)于底層與中層之間、信號線纜敷設(shè)于中層與頂層之間，在維修拆卸中，可按拆卸流程正常拆卸，也可單獨拆卸頂層板或中層板。

頂層板的寬度小于中層板寬度，且固定螺孔錯開，為工具操作預(yù)留了空間，具體如圖14、圖15所示。在維修時可單獨拆卸頂層板或中層板，加快了維修速度，提高了裝備的維修性能。

3.2.2 布線設(shè)計

針對電源線纜走線簡單、可靠性高、維護量小的特點，敷設(shè)于下層的封閉式線槽中，通過固定的開孔進入新型線槽。

針對信號線纜走線復(fù)雜、可靠性低、維護量大的特點，敷設(shè)于上層的開放式線槽中，隨遇接入新型線槽。

3.2.3 電磁兼容精準(zhǔn)設(shè)計

按信號線纜、電源線纜對線纜進行分類，不同類型的線纜分開走線，減少敏感線纜間的平行布線。由于電源線纜具有電流大、輻射強的特點，將其敷設(shè)于下層電磁屏蔽能力強的封閉式線槽中，減少電纜間的耦合。為對線槽進行接地保護[2]，同時保證電磁屏蔽效果，新型線槽底層板須與車體良好接觸。

3.2.4 空間利用設(shè)計

新型線槽分為兩層，較現(xiàn)有線槽占用更多的縱向空間。但封閉式線槽為獲得較好的屏蔽性能，需要與車壁緊密連接使得整線槽處于地電位，一般安裝于裝飾層中;開放式線槽為獲得較好的布線效果及出入線槽的便捷性，一般安裝于裝飾層表層，所以，新型線槽有效利用兩種線槽的空間布局差異，未多余占用裝甲車輛的內(nèi)部空間，安裝效果與開放式線槽一致。

4 結(jié)語

這種新型線槽精準(zhǔn)定位現(xiàn)狀需求，融合各類線槽優(yōu)點及集成方式，重點考慮電磁兼容能力，綜合考量空間布局，完成三型三層模塊化設(shè)計。其適用于裝甲車輛整艙布線，具有組合簡單、裝卸便捷、布線方便、易于維護、電磁兼容性強等特點;能夠依據(jù)裝備內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，靈活配置三型部件，形成整體線槽布局，并通過調(diào)整底層開孔位置應(yīng)對各種不同的設(shè)備及設(shè)備布置方案，實現(xiàn)整艙設(shè)備互聯(lián)互通。目前，這類線槽的上部和下部分別在裝甲車輛應(yīng)用，根據(jù)實際裝配安裝使用的過程來看，具有上述各種優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]姜義.軌道車輛中央線槽布線方式的工藝探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（6）：141-142.

[2]胡顯，楊偶.新型城軌車輛底架線槽設(shè)計[J].電力機車與城軌車輛，2019（2）：45-46.