新一代中低速客车用粘接车窗的研究

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新一代中低速客车用粘接车窗的研究

李洪波黄晓阳解鹏程张蕊姣孙海龙

(中车唐山机车车辆有限公司河北唐山064000)

1、前言

车窗是轨道客车上的关键设备,兼具了密封及采光的作用。其外观造型、性能及安装检修的便利性是否优良,直接决定了车辆的行车安全、乘客体验的舒适及生产效率。

随着用户及乘客对客车车窗的要求越来越高,现有中低速客车主要采用拉紧块式安装的单元式铝合金框架结构形式,其外观陈旧、性能低下及安装检修复杂的缺点也越来越明显。

新一代中低速客车用粘接车窗的研究需要在不改变车辆主要接口型式、不增加占用客车车厢内空间的前提下,通过从外观造型、结构及集成模块化这几方面入手,提高车窗的美观、性能及生产制造效率。

2、新产品研究思路

根据需求,新一代中低速客车粘接车窗采研究从如下几方面进行:

新一代中低速客车用粘接车窗方案借鉴中国标准动车组和和谐号动车组成熟的粘接车窗结构。车体开口尺寸不变,在车体窗口乙型梁周圈焊接角铁作为粘接面。车窗玻璃采用原25T型车窗8+6+5中空玻璃,车窗窗框分为内、外框两部分,车窗玻璃通过粘接胶粘接在车窗内框上,内框通过连接螺钉与外框固定组成车窗,在外框四周设置有棘轮装置。

车窗安装时,在外框的两个粘接面涂打粘接胶,然后从车内将车窗粘接在乙型梁和角铁粘接面上,通过侧窗棘轮来调整侧窗与车体窗口的平面度和连接缝宽度,完成后紧固侧窗棘轮。粘接完成后,在车体侧墙与车窗间隙处,由车外涂打密封胶。内装墙板固定在车窗设置的安装框上,车窗设置胶条作为装饰。

车窗玻璃采用原25T型车窗8+6+5中空玻璃,车窗窗框分为内、外框两部分,车窗玻璃通过粘接胶粘接在车窗内框上,内框通过连接螺钉与外框固定组成车窗,在外框四周设置有棘轮装置。

粘接车窗安装主要与车辆车体、内装系统相关部位有接口关系,具体内容见下表:

车窗内外框整体组成后上车安装,车内通过外框与车体侧墙梁上角铁及侧窗窗口处墙板粘接固定,车外通过胶实现玻璃与窗口处间隙密封。

车窗安装结构车窗组成结构

新一代中低速客车用粘接车窗粘接车窗的设计结构,设计方案是在动车组粘接车窗成熟结构的基础上,结合原25T型车窗相关尺寸及性能参数进行的适应性设计。该方案借鉴了成熟的动车组粘接车窗结构,最大程度上维持原25T型车窗方案与相关部位的接口关系,同时根据动车组运营经验,充分考虑了更换玻璃等维修方案以及车内的防水要求。

4.可行性分析(技术、成本、后期维护)

4.1技术分析

新一代中低速客车用粘接车窗的设计结构和安装方案是在既有动车组粘接车窗成熟结构的基础上,结合原25T型车窗相关尺寸及性能参数进行的适应性设计的。该方案最大程度上维持原25T型车窗方案与相关系统的接口关系,同时根据动车组运营经验,充分考虑了现场更换玻璃等维修方案以及车辆的防水要求。技术上不存在难度和新技术应用。

4.2成本分析

粘接车窗方案较原25T车窗在新制及后期维护成本均有显著的增加。考虑到时速160公里动力集中电动车组运行速度较低,车窗相关粘接性能可稍微降低,在选用粘接用胶方面,可以进行适当的成本优化,但成本仍旧不低于原窗的2倍。

4.3施工工艺分析

因粘接过程属于特殊工艺过程,其施工工艺要求较为严格。

粘接车窗需要对环境温度、湿度、洁净度进行控制,操作环境需满足温度范围:15℃~30℃;相对空气湿度:50%~70%,粘接过程需要周围不得进行钻孔打、切割、打磨、焊接等易造成污染的作业。

故粘接车窗的安装及后期维护更换玻璃作业需保证车辆制造厂及路局车辆段有洁净及恒定温湿度的专门施工场地。

4.4生产周期分析

粘接车窗单车粘接施工时间约为25T车窗安装时间的2倍时间,且需要固化24小时后方可移动车辆作业,生产效率有显著下降。

后期维护中的玻璃更换作业,需对窗框与玻璃间间隙进行施胶作业,同样需严格遵守车窗粘接工艺规程。

4.5结论

通过上述技术分析可知:

粘接车窗方案借鉴高速动车组粘接车窗结构加以改进以适应新一代铁路客车需求及接口,结构较为成熟,但粘接工艺过程较25T车窗复杂,对生产及后期维护作业环境要求较为严格,生产制造周期长,且粘接车窗新造及更换成本增加较高。