铁路客车车窗结构及性能分析

白盈春

（唐山华达总公司，河北唐山063035）

0 引言

车窗要满足密封性、淋雨性、隔音隔热性能等要求。车窗按照车的类型不同可分为结构组装车窗（活动式）及粘接车窗。结构组装车窗主要应用在碳钢车体上，粘接车窗主要应用在铝合金车体上。

1 车窗概述

车窗按照类型划分，目前可以分为活动式及粘接车窗。结构组装车窗（活动式），以应急通风窗为主流，目前主要采用B型、G型、K型、T型车窗。粘接车窗以动车车窗为代表性，为全密封固定车窗。

2 活动式车窗

2.1 活动车窗分类

根据车窗使用结构的不断升级换代，活动车窗由原来的全列通风逐步发展为应急通风的活动车窗。结构型式可分为B型车窗、G型车窗、K型车窗、T型车窗；由于以动车为代表的高速铁路客车发展的需要，目前动车及以上客车已经取消活动车窗，而改为密封性更好的粘接固定车窗。由于高速列车正负压变化及密封性能的要求更高，以胶条及型材组装形式的固定车窗已不适用于高速列车。

2.2 活动车窗结构简介

B型车窗为铝合金单元式组合整体组装车窗，为下扇上开式车窗；G型车窗为铝合金单元式组合整体组装车窗，为上扇下开式车窗；K、T型车窗为上扇内翻式车窗。

2.3 活动式结构对比

2.3.1 B型与G型车窗结构对比

以使用环境分析，B型及G型车窗为同一类产品，车窗设计以活动扇在窗框上上下滑动实现车窗的开闭功能，具体如图1、图2所示。在车窗活动扇运动过程中的重力平衡方式上，采用不同的平衡器。B型车窗采用扭簧式平衡器，齿轮齿条为导向的结构方式；而G型车窗采用塔型盒簧及型材配合为导向，钢丝绳牵引的形式作为平衡方式。

2.3.2 K型与T型车窗结构对比

在结构形式上，两种活动窗均为上扇内翻式车窗，并且在内翻开度上基本一致，具体如图3、图4所示。区别重点在于K型车窗的开闭把手与锁闭为分体式设计，而T型车窗为一体式设计。K型车窗由于横梁设计结构限制，即活扇内翻式横梁不能受力过大而增加了相应的铰链作为受力依托；T型车窗则在此基础上增强了车窗横梁受力能力，从而取消了相应的铰链结构，使得结构上更加简单。

图1 B型活动窗

图2 G型活动窗

图3 T型活动窗

2.3.3 车窗性能分析及对比

（1）B型、G型活动窗的结构特点：B型活动窗为下扇上开式，G型活动窗为上扇下开式，占用乘客空间小，在车窗开启及关闭状态下不对乘客的乘坐空间造成影响；车窗开度大，活扇占整窗的一半，活扇开启后车窗的通风量大；适用于不带空调的车型，车窗在整个车厢都为活动窗，对整车通风起到重要的作用；B型、G型活动窗密封性能较差。

图4 K型活动窗

（2）K型、T型活动窗的结构特点：均为上扇内翻式车窗，25K统型车窗带铰链，25T统型车窗不带铰链；车窗活扇开启角度小，在目前的设计中最大开启角度为30°，角度过大会影响到乘客的乘坐空间；通风量相比B型、G型车窗小，但结构密封性相比G型、B型要好很多，尤其是25T车窗结构；K型活动车窗与T型车窗比较，重大的劣势为K型车窗无排水孔，车窗漏水为生产过程中最常出现的质量问题，因而对车窗的水密性要求高，给制造工艺水平造成了极大的压力；K、T类型的车窗适用于空调车，在车厢内作为应急通风窗用，非全列车安装。

（3）B型、G型活动窗与25T、25K活动窗的结构分析：B型、G型活动窗在现有的车窗结构设计中气密性较差，但在车窗的防渗漏上表现出很大的设计优势，由于活扇的运动方式，在设计上极易实现结构性防水设计。而T型活动车窗及K型活动窗的密封性和水密性能综合评价均好，但由于密封方式为密封胶条压接的形式，对产品的制作工艺提出了很高的要求。

这4类活动车窗主要应用在碳钢车体的客车上，空调车一般选择K型车窗或者T型车窗，近几年T型车窗由于比较优势突出，在普通客车上应用得比较多。而对于非空调车，则更多地采用B型车窗和G型车窗。

3 粘接车窗

粘接车窗以铝合金型材与玻璃通过粘结剂粘接，形成固定车窗的结构形式。粘接车窗从发展趋势上讲，经历了两个重要阶段，即结构更改期及性能提升期。

第一阶段为铝框直接粘接玻璃，形成车窗结构，后与车体进行组装粘接。此结构为前期最简方案设计，如图5所示。结构优点：制作结构简单，在车窗互换性及工艺保障上简洁便利，且在制作成本上优势较大。不足：由于在高速客车运行过程中车窗存在由于意外造成的损坏，在车窗更换时直接粘接结构胶的固化周期较长，将造成制造成本较高的整车无法运行，导致很大的产品折旧及效益成本压力。

第二阶段同样为铝框直接粘接玻璃，形成车窗结构，后与车体进行组装粘接。但此结构进行了更进一步的使用优化，增加了车窗玻璃更换的过渡连接框的设计，如图6所示。结构优点：大大缩短了车窗更换时直接粘接结构胶的固化周期，为保证整车的快速投入运营缩短了时间，经济效益明显。产品不足：在制作成本上有一定程度的增加；另外，由于过渡框互换性的要求，对制作工艺及尺寸保障的要求更加严格。

图5 不带过渡框粘接结构

图6 带过渡框粘接结构

粘接车窗为高速客车及普通客车发展的总趋势，在产品升级换代上，采用聚碳酸酯透明材料替代中空玻璃结构为目前的试验研究趋势，其主要目的在于消除目前的意外损坏及损坏发生时造成乘客受伤的隐患。但这就使采用聚碳酸酯透明板材时列车应急逃生窗的结构设计遇到了挑战，仍需进一步加以研究。

4 结语

由于目前经济发展和旅客出行的舒适性要求更高，全车采用密封车窗成为大势所趋。按照国内普通客车的更新换代趋势，粘接车窗将是下一代普通旅客列车车窗的必然替代产品。