陶春华,赵永磊,石芳
(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东 青岛 266111;2.青岛工程职业学院,山东 青岛 266112)
目前城轨车辆车门有塞拉门、内藏门、外挂门等3种形式[1],3种车门首列车安装完后进行淋雨试验时有时会出现不同程度的车门漏雨现象,从而导致淋雨试验失败[2],影响城轨车辆运营的安全[3-4]。本文主要从设计、运输、安装各环节进行分析,找出原因并提出改进措施,使城轨车辆车门漏雨现象消失,为提高车门密封性提供可靠依据。
根据TB/T 2054-2017机车淋雨试验方法中的要求及工艺要求(启动水泵,开启水阀,设置水压为100 kPa;淋雨时间:例行试验设置t为5 min,型式试验设置t为15 min;淋雨结束后,检查车门周边(若有)等处是否进水检查时间不小于30 min),进行城轨车门淋雨试验时,3种车门漏雨主要集中在如下部位:车门关闭后门板两侧圆弧处、门板中缝处、门板自身处,如图1所示,3种车门漏雨部位试验数据概率如表1所示。
表1 车门漏雨数据统计
针对城轨车辆车门漏雨部位大部分是在门板中缝处漏雨,本文从设计、运输、安装各环节进行了分析。
1)车门关闭后门板两侧圆弧处漏雨主要是门板关闭后圆弧处胶条与密封面不密贴,造成此现象主要是车体开口此处为圆弧,门板关闭后,门板外表面与车体外表面不平齐,不平度大于6 mm。此处可以通过调整上滑道、下滑道,调整门板的摆出距离,使门板外表面与车体外表面平齐度不大于4 mm,如图1所示,并将此处胶条适当润滑(可使用毛刷或者带橡胶防护手套的手指辅助将润滑脂涂抹均匀,润滑防夹手胶条后,应使用清洁的干布擦干),使门板关闭后圆弧处胶条与密封面更密贴,保证此处车门的密封。
门板外表面与车体外表面不平齐的具体调整如下:a.将上滑道后沿的紧固螺母松开,调整上滑道后部的长圆孔,并用钢板尺测量携门架上方门板外表面与车体外表面的距离,使门板外表面与车体外表面的尺寸满足规定值,在调整过程中,左右门扇的上部高低差不大于2 mm,可通过增减携门架与门板之间的调整垫片调整。b.松开上滑道前部紧固螺母,将门板拉至图2所示位置,此时左右携门架上的上滚轮还在滑道直轨部分,尚未进入弯轨部分。c.调整上滑道前部的长圆孔,并用钢板尺测量携门架上方门板外表面与车体外表面的距离,使门板外表面与车体外表面的尺寸满足规定值,在调整过程中保证左右门板上滑道在直线段运动时在同一直线上,门板左右携门架上的上滚轮在上滑道的同一侧运动接触,确保车门的运动平稳。调整完上滑道前部,使用转矩扳手,按规定值紧固上滑道的前沿紧固螺母。d. 通过调整摆臂座与车体之间的垫片来调整下部摆出距离。
图2 门板摆出距离调整示意图
2)车门关闭后门板中缝处漏雨主要原因是:车门关闭后,两扇门板的胶条不密贴,存在透光现象或者两扇门板的胶条挤压力过大,如图1所示。两扇门板的胶条挤压力过大,可以调整门板预载,调整方法如下:将门板的2个下滑道松开,保证门板没有被摆臂组件的滚轮支撑着。转动每个携门架连接板上的偏心轮来调整门板预载,使门板预载在合理尺寸。调整门板预载时,需对称调整左右门板,左右门V形差不大于2 mm,如图3所示。调试完毕后,使用转矩扳手,按规定值紧固螺钉。
图3 门板预载调整示意图
3)门板自身漏雨主要是门板本身制造加工过程中工艺孔未封堵(如图6)、门板自带隔离锁安装过程中螺钉孔未封堵(如图1)。
门板运输采用储运一体化工装,门板两边都带有胶条,运输过程中门板前护指胶条向下放置,容易造成门板前护指胶条变形,车门安装完后,两扇门板前护指胶条上部密贴不严,造成车门中缝漏雨。
通过以上在设计、运输包装、安装各环节对中顶板成形及安装进行的分析,可以从以下几个方面进行改进。
1)将前密封胶条上部支撑海绵加厚至5 mm,增加支撑,粘接时注意采用sika521 加少量406的方法,使其固定牢固,如图4所示。
图4 门前胶条上部结构优化示意图
2)将门前胶条的上部型腔的海绵与侧面海绵设计为一体,增加两门板关闭后门前胶条的密贴。
3)左右门扇胶条安装过程中,门前胶条应采用工装进行安装及检测,防止接触面变形,影响车门关闭后,门板前密封胶条上部密贴。
采用将门板前密封胶条朝上,防护好门后胶条,避免运输过程中被挤压变形,如图5所示。
图5 门板运输工装示意图
门板本身制造加工过程中工艺孔封堵、门板自带隔离锁安装过程中螺钉孔用胶封堵,如图6所示。
图6 工艺孔封堵示意图
使车门关闭后门板外表面与车体外表面平齐度不大于4 mm,具体调整方法见3.1节中步骤1),两门板中缝胶条高低差不大于2 mm,如图1所示,通过增、减顶部机构上面的垫片。调整完毕后,使用转矩扳手按额定力矩加固机构的紧固螺钉。
松开2个下滑道的螺钉,手动将门板1置于关闭位置,检查2个防夹手胶条2是否在顶部和底部完美接合,以及压紧是否造成胶条之间的标称尺寸a(如图7),将每套门板压向内部,直到门板外表面与车体外表面平齐,将下滑道向车体中心处移动,再使用紧固螺钉紧固下滑道。
门板前部2根胶条在上部和下部的连接是否正确,门板2根护指胶条间距为a,如图7所示。
图7 门板胶条调节示意图
1)由于胶条在加工成形过程中存在尺寸误差和收缩变形,待胶条安装在门板后存在安装误差,车门安装完后左右门板的胶条的制造误差叠加,胶条会产生了高低差h,如图8所示。
图8 胶条叠加示意图
2)在安装调试车门时,保证右门外表面的胶条凸出左门外表面 的 胶 条0 ~1 mm(如图9),这样可以改善胶条不平情况。3)调整后两门板最终护指胶条高低差h必须满足以下要求:保证通过淋雨试验;h≤1 mm。
图9 外表面凸出左门外表面示意图
通过以上改进,根据水压为100 kPa;淋雨时间:例行试验设置t为5 min,型式试验设置t为15 min;淋雨结束后,检查车门周边(若有)等处是否进水,检查时间不小于30 min,在城轨车辆首列车车门安装后进行淋雨试验,发现部分车门漏雨现象消失,门系统整体密封性能提升,从而可提高车辆安全性能。