新型城市轨道车辆全胶条密封车窗结构

郝萌 张龙 王玥 岳晓峰

摘要：城市轨道车辆车窗的结构形式直接关系列车的运行安全和密封性，对车辆的装配、运营和旅客舒适性产生很大的影响。本文针对现有城市轨道车辆车窗结构的弊端，设计开发一种新型的全胶条密封车窗。该结构满足整车对车窗强度、性能的要求，而且便于装配，便于更换，很大程度上缩短维修时间，对保证车辆正常运营具有重要意义。

关键词：轨道车辆;车窗;胶条密封;缩短维修时间

现有城市轨道车辆车窗的安装结构主要采用三种安装方式：一种是用密封结构胶将窗玻璃胶粘在车体上;另一种是通过螺钉将带窗框的车窗直接安装到车体上;第三种是用安装块通过过度框将车窗与车体固定。这三种安装方式均存在一定的弊端，都需要安装大量的螺钉，都需要通过施胶密封，给安装工人带来很大的工作量，而且在后期更换维护费时费力。当玻璃破损时，不能实现快速更换，影响整车的可维修性指标。

目前，城市轨道车辆用户对人力成本和时间成本要求越来越严格，因此，需要开发一种即能满足车窗基本性能要求，又可快速更换的车窗结构。

本文提供了一种安装、更换方便的全胶条密封车窗，为轨道车辆车窗提供了一个全新的结构选择。

1 设计方案

为解决现有结构存在的安装、更换工作量大的问题。从两个方面进行考虑：一是，不使用打胶密封;二是，减少安装钉的数量，并且避免在車体上钻孔。

为了解决不通过打胶实现密封的问题，该新型车窗结构采用了全胶条密封的结构形式，胶条连接在窗框型材上，通过胶条与车体的挤压变形实现车窗的密封。

为了减少安装钉的数量，且不在车体上钻孔，车窗下部采用插接结构，上部采用安装座结构。窗框下部有凹槽，安装时将窗框下部凹槽与车体凸台插接，实现车窗下部的固定，下部固定以后，车窗上部通过两个带螺栓的安装座将窗框固定在车体上。

1.1 车窗结构

其主要部件组成由固窗组成、安装座（2个）、密封胶条、安装胶条组成。

1.1.1 固窗组成

固窗组成构成车窗的主体结构，由铝型材拼焊成口字型车窗框架，通过结构胶将玻璃粘接在框架上，窗框断面参见“图1固窗组成断面图”

1.1.2 安装座

窗框上部通过两个带T型螺栓的安装座与车体固定。安装座包括U形座体、T形螺栓、紧固螺母，U形座体与窗框连接的侧板上开有安装孔，另一侧板上相对应开有T形螺栓通过孔，示意结构见“图3 安装座三维”。安装座通过T形螺栓与紧固螺母的锁紧实现与窗框的固定，U形座体另一侧板与车体压紧固定（参见图2）。

安装座上部与车体接触面安装有尼龙垫板，防止与车体磕碰磨损。

1.1.3 密封结构

窗框四周安装有材质为三元乙丙橡胶（EPDM）的密封胶条，形成全胶条密封结构，上部和两侧的密封胶条硫化成一体，下部为单独的安装胶条。

车窗上部和侧面密封通过密封胶条与车体的挤压变形实现，示意接口见“图3车窗安装和密封”

1.2 技术特点：

使用全胶条密封，不需要打胶;

车窗下部通过插接形式固定，上部通过两个安装座固定，无需钻孔，安装非常方便，可实现30分钟快速拆卸。

满足的基本技术指标：

1.抗风压性能：车窗能承受4500Pa气压，满足GB/T7106-2008第8级。

2.水密性能：在淋水量3 L/（m2·min）情况下，渗漏压力差值350Pa≤ △P<500Pa，满足标准GB/T7106-2008第4级。

3.气密性：正压与负压满足GB/T7106-2008第8级，单位缝长空气渗透量q0≤1.2m³/m.h。

4.振动冲击试验：满足IEC61373-2010标准要求。

5.隔声性能：计权隔声量Rw≥29dB，满足ISO 10140-2010。

通过以上试验结果证明，该全胶条密封车窗结构，不但方便车窗的安装与维护，同时能保证轨道车辆车窗的基本性能。

2 总结

当前社会对轨道车辆需求越来越大，对车辆的快速维护性要求也越来越严格。本文所介绍的车窗大大简化了车窗的安装工艺，减少了维修人员的工作量，缩短了车窗更换的时间，当车窗玻璃破裂时，可以实现对车窗的快速更换，保证车辆快速恢复运营。同时，该车窗结构可靠，与传统车窗具有同等的安全性和舒适性，为轨道车辆提供了一种新的车窗结构。

参考文献

[1] 朱炜，万志华，庹霞. 浅析轨道客车车窗结构设计[J]. 门窗，2013（01）：159.

[2] 张方涛. 铁道车辆车窗胶粘剂应用技术研究[J]. 粘接，2008.

[3] 付志亮，李学鹏. 100%低地板现代有轨电车车窗结构分析及优化[J]. 中国机械，2015.

作者简介：郝萌（1988-），男，工程师，主要从事城铁车辆车门、车窗系统设计。

（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）