城轨车辆车窗粘接安全分析

黄庆武

摘要：随着我国城市轨道交通的快速发展，城市轨道车辆的生产能力以及基本需求也在不断的增加。与传统的机械连接相比较来说，城市轨道交通零部件的粘接技术具有许多优势，被广泛应用于生产、维修等领域。城市轨道交通车辆的粘接技术是根据不同衬底的性能、材料、外观和要求选择合适的胶粘剂进行结构粘合，使粘接剂强度达到使用要求。本文以空气动力学和工程动力学理论为基础，结合铁路车辆工业的结构荷载标准和特点，探讨了钢轨车辆驾驶室玻璃抗风压的计算方法。本文主要是基于现有的建筑物结构荷载规范，希望本文的计算能够为车窗结构的安全设计提供一定的理论依据。

关键词：城市轨道车辆;车窗;粘接

引言

随着城市轨道交通的不断发展，城市轨道交通车辆的车窗玻璃的安装方式发生了很大的变化。也就是说，玻璃窗的结构安装从封口到铝框铆接结构，玻璃粘合结构一直到今天，胶粘剂的发展已有几十年的历史，随着汽车速度的提高，对粘接技术的可控性提出了严格的要求。仅仅依靠胶粘剂生产厂家提供的技术参数进行技术评价是不够的。铁路车辆必须制定一套特殊的评价标准，并将粘合剂应用于轨道车辆。根据已有的经验，对轨道交通车辆窗的粘接技术进行了初步探讨，并对轨道车辆的安全性和可靠性作了评价。

1.粘接的基本概念

胶粘剂技术是一项非常古老的技术，从古代人使用树脂、生物脂肪到现代人使用有机粘合剂和硅胶，都有粘合的概念。粘接技术是将各种材料（如质量、形状、大小、厚度、硬度和柔软度）的材料链连接成一个连续、牢固和稳定的整体的过程。粘合是指使用粘合剂将基材连接在一起，而粘合剂则是依靠基料的粘附性和粘性将非金属材料结合起来。胶粘剂可牢固地粘附在物体上。除了机械力、静电力和范德华力之外，主要原因是在聚合物复合材料分子中存在氧、碳、氢和其他“杂原子”和“π”键，这些键总是有一个或多个非共享电子对，而且在被粘合物体的轨道上始终存在着一个无效轨迹。它们能与胶粘剂中的电子形成配位键。配位键也是一种强度高、附着力强的特殊化学键。此外，许多聚合物化合物的分子都是链状的，这些小链状物被扭在一起，密不可分。

2.能够影响车窗玻璃粘接安全的因素

城市轨道交通车辆车窗玻璃的附着力与窗风压力之间的关系，如果用于车窗上方的玻璃粘附强度，则车窗玻璃会脱落。

（1）列车在隧道内运行与活塞运动相似

火车前方的一些空气被向前推进，而另一些则沿着火车和隧道之间的圆形空间返回。这主要是由于隧道壁和列车表面的空气粘度和气流摩擦造成的。因此，列车前方的压缩空气会产生特定的压力变化，随着车速的增加，空气动力效应也会增加。当然，隧道内的压力变化不仅与列车的速度有关，还受列车车辆的相关参数、隧道类型等的影响。根据美国运输部的《美国交通部地铁环境设计手册》，得出，城市轨道交通车辆的风压最大变化为972帕。

（2）对于静止的车窗玻璃风荷载标准的计算公式

WK风=βzUsUzWo

Βz是高度z处的风振系数;Wo是基本的风压。

3.提高车窗粘接的安全性，把握粘接工艺

在城市轨道交通车辆车窗安装的过程中，应做好有效的温度以及湿度的控制，并需要使用特殊的安装设备。同时，我们应该采取相应的粘合规格，只有这样才能够确保在粘接的过程中具有高度稳定性和可操作性，这也是提供城市轨道交通车辆车窗粘接安全性的主要手段。

3.1车窗粘接工艺装备

考虑到城市轨道交通车辆车窗本身的布局以及调节和调整的能力，在安装车窗时，应注意外部密封的宽度、表面的不规则性和橡胶的厚度。因此，考虑到车身安装界面的特点，可以采用方形的胶粘剂工件。固定装置应固定并根据车体本身的结构进行调整，使用侧壁上的座椅外形作为安装孔和C型槽。工装时，应采用灵活的模块设计，形成装配线作业和批量生产的模式。这不仅保证了焊接质量，而且提高了工作效率。在窗内粘合时，考虑到施工量，在固化胶粘剂表面前，要做好胶合和粘接工作，严格控制胶粘物的尺寸和形式。这也可以缩短施工时间，也有利于提高工作效率。

3.2车窗粘接工艺以及规范

城市轨道交通车辆车窗的安装粘合过程：首先，需要清理附近的黏合区域;然后，调整阀体与窗之间的相对位置，确保它能满足产品设计的具体要求。定位完成后，可开始清洗、活化、涂敷、调整和粘接;最后，待初始凝固后可进行外密封处理。在整个粘接工作流中，应严格控制粘结段的表面处理质量，以达到最佳的粘接效果。

3.3车窗胶粘剂的选择

在DIN670系统中，粘附在车窗和汽车前挡玻璃上的玻璃被列为A-1接头。如果粘连失败，将造成人身伤害，并危及駕驶安全。因此，窗胶粘剂的质量控制尤为重要。窗用胶粘剂应符合以下要求：1符合生产现场的温度和湿度要求;2能减轻车辆的外力和振动;3能抵抗紫外线、风等。.车辆运行的地点应适合当地的自然环境。为了满足上述要求，胶粘剂一般选用单组分聚氨酯[5]或改性硅烷胶粘剂。例如，西卡公司的SiKika/x265胶粘剂被西门子、阿尔斯通、庞巴迪等一些世界知名的铁路转接设备制造商用作高性能、柔性、可滑性、单片聚氨酯粘合剂。通过大气中水分的反应，它能够凝固成一种持久的弹性。

4.结束语

在本篇文章中主要介绍了城市轨道交通车辆车窗粘接的基本概念以及能够影响车窗玻璃粘接安全的因素，基于此，提出了提高车窗粘接的安全性，把握粘接工艺的有效措施，为附着力的质量控制提供了参考。随着粘接技术和胶粘剂的创新以及不断的发展，在国家大力发展先进制造业的大背景下，粘接剂技术在城市轨道交通车辆中的应用将面临更大的机遇。要保证车窗玻璃的粘合工作，这样我们才能保证车窗的附着安全。这也将改善车窗的总体安全，采取新的步骤，以确保其整体安全。

参考文献：

[1]朱书娟，王俊玖，徐刚，元世斌，成桂富.三维扫描技术在高速动车组车窗智能粘接的应用研究[J].自动化与仪表，2021，36（04）：40-45+62.

[2]陈小伟，徐迪. 城轨车辆车窗粘接设计[A]. 北京粘接学会.北京粘接学会第二十四届学术年会暨粘接剂、密封剂技术发展研讨会论文集[C].北京粘接学会：北京粘接学会，2015：4.

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