城轨车辆防水质量分析及改善

2022-01-25曹文祥

技术与市场 2022年1期

陈勇，周利，曹文祥

(中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412000)

0 引言

城轨多个项目在淋雨试验、运营或日常清洁时出现整车客室漏水问题，导致淋雨试验效率低，返工成本高，严重影响项目试制进程及客户满意度。目前主要的解决方案是采取打胶方式进行密封防水。因胶密封性能会随时间逐渐降低，无法从根本上解决车辆进水问题，亟需对车辆整车防水质量问题进行系统研究解决。基于客户现场、厂内淋雨试验过程中整理的车辆进水项点清单，选取了包括头灯、刮雨器、客室车门、空调共计4个频发防水质量问题作为研究对象，分析了漏水原因，提出了改善措施，试验验证结果表明，改善措施取得了良好的效果。

1 漏水原因分析

1.1 头灯

以某城轨项目为例，头灯主要由灯罩、灯体、安装法兰组成，如图1所示。安装法兰通过螺钉安装于车辆头罩上，灯体、灯罩通过螺钉安装于法兰上。经分析，车外雨水或清洁用水经由头灯与头罩安装间隙处进入。一方面从灯罩与安装法兰贴合面，越过密封胶条流进灯体，导致灯罩进水起雾；另一方面从安装法兰与头罩连接螺栓处流进头罩内部，导致司机室进水，如图2所示。从头灯结构、进水路径分析，进水主要原因为头灯与头罩间打胶密封不良以及头灯密封结构设计不合理。

图1 头灯结构

图2 头灯进水示意图

1.2 刮雨器

以某城轨项目为例，刮雨器主要由雨刷、喷水管、驱动轴等组成，如图3所示。驱动轴、喷水管分别通过内嵌于头罩内的套筒安装于头罩上。经分析，车外雨水或清洁用水经由驱动轴与安装套筒、喷水管与安装套筒、安装套筒与头罩安装间隙处进入车辆头罩内部，导致司机室进水，安装套筒如图4所示。从刮雨器结构、进水路径分析，进水主要原因为：安装套筒与头罩间打胶密封不良以及头罩上刮雨器安装面不平，且驱动轴安装处未打胶。

图3 刮雨器

1.3 客室车门

以某城轨项目为例，客室采用电动双开塞拉门，漏水点主要集中于车门顶部中间、顶部拐角两个位置，如图5所示。车门上部通过安装于门页上部的密封胶条与安装于车体门框上的压条接触配合进行密封，车辆运行过程中雨水经由车门胶条与车体压条间隙进入车辆，导致客室进水，如图6所示。从车门密封结构、进水路径分析，进水主要原因为：密封结构设计不合理；密封胶条来料质量问题；安装密封尺寸不合格。

图4 刮雨器安装套筒示意图

图5 车门漏水位置

图6 密封结构

1.4 空调

以某城轨项目为例，空调机组采用下部送风、下部回风形式，车体空调安装平台如图7所示。经分析，位于车体安装平台上方的空调冷凝水、车外雨水或清洁用水经由密封胶条与车体法兰间隙进入车体内部，导致客室进水，如图8所示。从空调与车体法兰结构、进水路径分析，进水主要原因为：胶条密封不良以及安装密封结构设计不合理。

2 优化改善措施

2.1 头灯

基于头灯进水原因分析，采取优化头灯密封结构方案进行改善。如图9所示，安装法兰通过螺钉安装头罩上，法兰侧部及下部通过打胶与头罩密封，灯罩通过螺钉与安装法兰连接，灯罩设有凸台结构，通过密封条与安装法兰的凹槽结构进行配合密封。该头灯密封方案已在武汉地铁7号线等项目车辆上验证并应用，无漏水现象。

图7 车体空调安装平台

图8 空调回风口进水示意图

图9 头灯密封改善方案

2.2 刮雨器

基于刮雨器进水原因分析，采取如下的优化措施：①头罩检验增加防水要求，通过淋雨试验确保安装套筒与头罩间的打胶密封良好。②刮雨器对头罩接口中增加平整度要求，确保安装面平整。③刮雨器安装增加打胶密封要求。增加安装平面度及打胶要求，如图10所示。该刮雨器改善方案已在深圳地铁2号线等项目车辆上验证并应用，无漏水现象。

2.3 客室车门

基于车门进水原因分析，采取如下优化措施：①优化车门密封胶条，顶部胶条由片状更改为中空的气囊结构，中间护指胶条由对称式更改为公母配结构。②编制《门扇胶条外观姿态判断标准》，用于检查并确保胶条来料质量合格。③编制《车门密封性检测规范》，用于规范车门安装操作工艺，确保门页安装密封尺寸合格。顶部胶条、中间护指胶条方案如图11所示。该车门改善方案已在南宁地铁4号线等地铁项目车辆上验证并应用，无漏水现象。

图10 刮雨器安装接口改善方案

图11 车门胶条

2.4 空调

基于空调回风口进水原因分析，采取如下优化措施：①提高车体法兰高度，由既有的20 mm增加至40 mm。②优化密封条结构，由既有的分段式更改为一体成型式。③增加打胶处理，在密封条与车体法兰间进行打胶密封。如图12所示，在加高车体法兰高度后，采用一体式胶条，同时在胶条与空调安装平台间增加打胶处理。该空调回风口密封方案已在宁波地铁3号线等项目车辆上验证并应用，无漏水现象。