城軌車輛防水質(zhì)量分析及改善

陳 勇，周 利，曹文祥

(中車株洲電力機(jī)車有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

城軌多個(gè)項(xiàng)目在淋雨試驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)或日常清潔時(shí)出現(xiàn)整車客室漏水問(wèn)題，導(dǎo)致淋雨試驗(yàn)效率低，返工成本高，嚴(yán)重影響項(xiàng)目試制進(jìn)程及客戶滿意度。目前主要的解決方案是采取打膠方式進(jìn)行密封防水。因膠密封性能會(huì)隨時(shí)間逐漸降低，無(wú)法從根本上解決車輛進(jìn)水問(wèn)題，亟需對(duì)車輛整車防水質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究解決。基于客戶現(xiàn)場(chǎng)、廠內(nèi)淋雨試驗(yàn)過(guò)程中整理的車輛進(jìn)水項(xiàng)點(diǎn)清單，選取了包括頭燈、刮雨器、客室車門、空調(diào)共計(jì)4個(gè)頻發(fā)防水質(zhì)量問(wèn)題作為研究對(duì)象，分析了漏水原因，提出了改善措施，試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，改善措施取得了良好的效果。

1 漏水原因分析

1.1 頭燈

以某城軌項(xiàng)目為例，頭燈主要由燈罩、燈體、安裝法蘭組成，如圖1所示。安裝法蘭通過(guò)螺釘安裝于車輛頭罩上，燈體、燈罩通過(guò)螺釘安裝于法蘭上。經(jīng)分析，車外雨水或清潔用水經(jīng)由頭燈與頭罩安裝間隙處進(jìn)入。一方面從燈罩與安裝法蘭貼合面，越過(guò)密封膠條流進(jìn)燈體，導(dǎo)致燈罩進(jìn)水起霧；另一方面從安裝法蘭與頭罩連接螺栓處流進(jìn)頭罩內(nèi)部，導(dǎo)致司機(jī)室進(jìn)水，如圖2所示。從頭燈結(jié)構(gòu)、進(jìn)水路徑分析，進(jìn)水主要原因?yàn)轭^燈與頭罩間打膠密封不良以及頭燈密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。

圖1 頭燈結(jié)構(gòu)

圖2 頭燈進(jìn)水示意圖

1.2 刮雨器

以某城軌項(xiàng)目為例，刮雨器主要由雨刷、噴水管、驅(qū)動(dòng)軸等組成，如圖3所示。驅(qū)動(dòng)軸、噴水管分別通過(guò)內(nèi)嵌于頭罩內(nèi)的套筒安裝于頭罩上。經(jīng)分析，車外雨水或清潔用水經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸與安裝套筒、噴水管與安裝套筒、安裝套筒與頭罩安裝間隙處進(jìn)入車輛頭罩內(nèi)部，導(dǎo)致司機(jī)室進(jìn)水，安裝套筒如圖4所示。從刮雨器結(jié)構(gòu)、進(jìn)水路徑分析，進(jìn)水主要原因?yàn)椋喊惭b套筒與頭罩間打膠密封不良以及頭罩上刮雨器安裝面不平，且驅(qū)動(dòng)軸安裝處未打膠。

圖3 刮雨器

1.3 客室車門

以某城軌項(xiàng)目為例，客室采用電動(dòng)雙開(kāi)塞拉門，漏水點(diǎn)主要集中于車門頂部中間、頂部拐角兩個(gè)位置，如圖5所示。車門上部通過(guò)安裝于門頁(yè)上部的密封膠條與安裝于車體門框上的壓條接觸配合進(jìn)行密封，車輛運(yùn)行過(guò)程中雨水經(jīng)由車門膠條與車體壓條間隙進(jìn)入車輛，導(dǎo)致客室進(jìn)水，如圖6所示。從車門密封結(jié)構(gòu)、進(jìn)水路徑分析，進(jìn)水主要原因?yàn)椋好芊饨Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理；密封膠條來(lái)料質(zhì)量問(wèn)題；安裝密封尺寸不合格。

圖4 刮雨器安裝套筒示意圖

圖5 車門漏水位置

圖6 密封結(jié)構(gòu)

1.4 空調(diào)

以某城軌項(xiàng)目為例，空調(diào)機(jī)組采用下部送風(fēng)、下部回風(fēng)形式，車體空調(diào)安裝平臺(tái)如圖7所示。經(jīng)分析，位于車體安裝平臺(tái)上方的空調(diào)冷凝水、車外雨水或清潔用水經(jīng)由密封膠條與車體法蘭間隙進(jìn)入車體內(nèi)部，導(dǎo)致客室進(jìn)水，如圖8所示。從空調(diào)與車體法蘭結(jié)構(gòu)、進(jìn)水路徑分析，進(jìn)水主要原因?yàn)椋耗z條密封不良以及安裝密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。

2 優(yōu)化改善措施

2.1 頭燈

基于頭燈進(jìn)水原因分析，采取優(yōu)化頭燈密封結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行改善。如圖9所示，安裝法蘭通過(guò)螺釘安裝頭罩上，法蘭側(cè)部及下部通過(guò)打膠與頭罩密封，燈罩通過(guò)螺釘與安裝法蘭連接，燈罩設(shè)有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，通過(guò)密封條與安裝法蘭的凹槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合密封。該頭燈密封方案已在武漢地鐵7號(hào)線等項(xiàng)目車輛上驗(yàn)證并應(yīng)用，無(wú)漏水現(xiàn)象。

圖7 車體空調(diào)安裝平臺(tái)

圖8 空調(diào)回風(fēng)口進(jìn)水示意圖

圖9 頭燈密封改善方案

2.2 刮雨器

基于刮雨器進(jìn)水原因分析，采取如下的優(yōu)化措施：①頭罩檢驗(yàn)增加防水要求，通過(guò)淋雨試驗(yàn)確保安裝套筒與頭罩間的打膠密封良好。②刮雨器對(duì)頭罩接口中增加平整度要求，確保安裝面平整。③刮雨器安裝增加打膠密封要求。增加安裝平面度及打膠要求，如圖10所示。該刮雨器改善方案已在深圳地鐵2號(hào)線等項(xiàng)目車輛上驗(yàn)證并應(yīng)用，無(wú)漏水現(xiàn)象。

2.3 客室車門

基于車門進(jìn)水原因分析，采取如下優(yōu)化措施：①優(yōu)化車門密封膠條，頂部膠條由片狀更改為中空的氣囊結(jié)構(gòu)，中間護(hù)指膠條由對(duì)稱式更改為公母配結(jié)構(gòu)。②編制《門扇膠條外觀姿態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn)》，用于檢查并確保膠條來(lái)料質(zhì)量合格。③編制《車門密封性檢測(cè)規(guī)范》，用于規(guī)范車門安裝操作工藝，確保門頁(yè)安裝密封尺寸合格。頂部膠條、中間護(hù)指膠條方案如圖11所示。該車門改善方案已在南寧地鐵4號(hào)線等地鐵項(xiàng)目車輛上驗(yàn)證并應(yīng)用，無(wú)漏水現(xiàn)象。

圖10 刮雨器安裝接口改善方案

圖11 車門膠條

2.4 空調(diào)

基于空調(diào)回風(fēng)口進(jìn)水原因分析，采取如下優(yōu)化措施：①提高車體法蘭高度，由既有的20 mm增加至40 mm。②優(yōu)化密封條結(jié)構(gòu)，由既有的分段式更改為一體成型式。③增加打膠處理，在密封條與車體法蘭間進(jìn)行打膠密封。如圖12所示，在加高車體法蘭高度后，采用一體式膠條，同時(shí)在膠條與空調(diào)安裝平臺(tái)間增加打膠處理。該空調(diào)回風(fēng)口密封方案已在寧波地鐵3號(hào)線等項(xiàng)目車輛上驗(yàn)證并應(yīng)用，無(wú)漏水現(xiàn)象。

圖12 空調(diào)回風(fēng)口安裝改善方案

3 結(jié)語(yǔ)

基于對(duì)城軌車輛漏水項(xiàng)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)漏雨頻發(fā)的頭燈、刮雨器、客室車門、空調(diào)共計(jì)4個(gè)項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行了原因分析，提出了改善措施，開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了良好效果，提升了淋雨試驗(yàn)效率，節(jié)約了淋雨試驗(yàn)成本，提高了客戶滿意度及車輛質(zhì)量，對(duì)城軌車輛其他部件防水設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。