铁路客车车窗结构及性能分析

2018-06-28白盈春

机电信息 2018年18期

关键词：车窗B型客车

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。