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        城軌車輛司機室窗口區(qū)域結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化

        2021-08-30 02:55:34趙林林盧海超王超群劉佳玲
        鐵道車輛 2021年4期
        關(guān)鍵詞:區(qū)域結(jié)構(gòu)

        趙林林,王 歡,盧海超,王超群,劉佳玲

        (中車唐山機車車輛有限公司,河北 唐山 063035)

        1 司機室窗口區(qū)域結(jié)構(gòu)分析

        城軌車輛司機室窗口區(qū)域涉及外罩、風(fēng)擋玻璃與內(nèi)裝3種部件,風(fēng)擋玻璃通過打膠粘接在司機室外罩上,風(fēng)擋玻璃與內(nèi)裝之間采用橡膠條進行擋縫及密封。根據(jù)內(nèi)裝上安裝橡膠條位置的不同,司機室窗口區(qū)域可分為內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)和外裝橡膠條結(jié)構(gòu)。

        1.1 內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)

        如圖1所示,內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)的內(nèi)裝墻板背部設(shè)置翻邊用于插接橡膠條,橡膠條被隱藏在內(nèi)裝墻板內(nèi)部并直接密貼在風(fēng)擋玻璃上,該結(jié)構(gòu)也被稱為“雙眼皮”內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)。

        圖1 內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)

        司機室采用內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)形式安裝后的效果如圖2所示。

        采用內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)形式具有安裝方便的優(yōu)點。該結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑾鹉z條隱藏在內(nèi)裝墻板的內(nèi)部,不外露,故風(fēng)擋玻璃四角處的橡膠條與內(nèi)裝墻板翻邊美觀性要求不高,風(fēng)擋玻璃四角對應(yīng)位置無需采用硫化后的一整根橡膠條整體安裝,可采用4根橡膠條分別卡在窗口區(qū)域四面內(nèi)裝墻板背部設(shè)置的用于插接橡膠條的“雙眼皮”結(jié)構(gòu)上,安裝方便,無需多次調(diào)整。

        采用內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)形式具有以下缺點:(1)內(nèi)裝墻板安裝時需現(xiàn)車研配,且美觀性差。由于司機室外罩、風(fēng)擋玻璃、內(nèi)裝均為球曲面,各零部件在生產(chǎn)過程中存在一定的變形誤差,球曲面之間匹配安裝難度較大,故在組裝過程中,窗口區(qū)域周圈的內(nèi)裝墻板與風(fēng)擋玻璃之間的弧度會出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象,需要現(xiàn)車手工研配內(nèi)裝墻板。切割后的內(nèi)裝墻板與風(fēng)擋玻璃之間弧度亦無法完全匹配,兩者之間的縫隙不均(圖2),內(nèi)裝墻板外露表面美觀性不佳,而橡膠條由于內(nèi)藏在罩板之內(nèi),無法通過調(diào)整橡膠條的安裝深度來彌補這一缺點,而且多次現(xiàn)車研配降低了生產(chǎn)效率。(2)視野小。該結(jié)構(gòu)需在外罩與內(nèi)裝墻板之間預(yù)留出插接橡膠條翻邊及橡膠條安裝的空間,因此會縮小風(fēng)擋玻璃透明可視區(qū)域的范圍。

        圖2 內(nèi)藏橡膠條安裝效果

        1.2 外裝橡膠條結(jié)構(gòu)

        如圖3所示,外裝橡膠條結(jié)構(gòu)為橡膠條直接插接在內(nèi)裝墻板上,該結(jié)構(gòu)橡膠條外露且直接密貼在風(fēng)擋玻璃上。

        圖3 外裝橡膠條結(jié)構(gòu)

        司機室采用外裝橡膠條結(jié)構(gòu)形式安裝后的效果如圖4所示。

        圖4 外裝橡膠條安裝效果

        采用外裝橡膠條結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點:(1)能夠遮蔽內(nèi)裝墻板與風(fēng)擋玻璃之間縫隙不均的缺陷。(2)相較于內(nèi)藏橡膠條結(jié)構(gòu)視野有所改善。由于內(nèi)裝墻板上直接安裝橡膠條,無需留出插接橡膠條翻邊空間,因此,風(fēng)擋玻璃透明可視區(qū)域的范圍會擴大一些。

        采用外裝橡膠條結(jié)構(gòu)形式具有以下缺點:(1)內(nèi)裝墻板安裝時需現(xiàn)車研配。該結(jié)構(gòu)的內(nèi)裝墻板與風(fēng)擋玻璃之間的匹配為弧面匹配,同樣需要現(xiàn)車研配,降低了生產(chǎn)效率,并會出現(xiàn)兩者之間縫隙不均現(xiàn)象。但外裝橡膠條可通過調(diào)節(jié)橡膠條的安裝深度遮擋這一缺陷。(2)內(nèi)裝墻板四角處的橡膠條安裝時存在褶皺,美觀性較差。由于橡膠條外露安裝,為提高美觀性,整個窗口區(qū)域的橡膠條必須采用一根,并將窗口四角對應(yīng)位置的橡膠條硫化后進行安裝。但窗口四角對應(yīng)位置的橡膠條由于需要拐方向,與風(fēng)擋玻璃密貼處的橡膠條“小耳朵”彎折時出現(xiàn)的褶皺無法消除,美觀性較差,會造成多次拆卸,而拆卸后的橡膠條會出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,既浪費工時又浪費物料。

        以上2種司機室窗口區(qū)域結(jié)構(gòu),對于司機室僅設(shè)置一塊風(fēng)擋玻璃時,由于座椅設(shè)置在司機室中心,司機室可視范圍能夠達到UIC 651—2002《機車、動車、動車組和帶司機室客車的司機室結(jié)構(gòu)》要求,對視野的影響不明顯;但對于司機室設(shè)置多塊風(fēng)擋玻璃時,則對視野的影響較為明顯,甚至可能會達不到視野要求且影響行車安全。

        2 司機室窗口區(qū)域結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        鑒于司機室窗口區(qū)域接口形式存在以上缺點,急需對接口結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,以提高生產(chǎn)效率,擴大視野并提高美觀性。因此,提出了如圖5所示的將外罩與內(nèi)裝直接搭接的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)生產(chǎn)安裝后的效果如圖6所示。

        圖5 外罩與內(nèi)裝搭接結(jié)構(gòu)

        圖6 外罩與內(nèi)裝搭接安裝效果

        司機室外罩與內(nèi)裝直接搭接結(jié)構(gòu)使得風(fēng)擋玻璃僅與外罩粘接,兩者零部件生產(chǎn)時存在的變形及誤差可通過打膠進行消除,風(fēng)擋玻璃與司機室內(nèi)裝不再產(chǎn)生匹配關(guān)系,且通過外罩翻邊直接與內(nèi)裝墻板搭接。

        外罩與內(nèi)裝直接搭接結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:

        (1) 避免了使用橡膠條。該結(jié)構(gòu)不再使用橡膠條,可以避免使用橡膠條帶來的一系列問題,提高了司機室窗口區(qū)域的美觀性。

        (2) 安裝方便,美觀性好,生產(chǎn)效率高。外罩做出翻邊與內(nèi)裝直接搭接能夠?qū)崿F(xiàn)將多維球曲面匹配方式改為平面匹配方式,能夠避免司機室內(nèi)裝多次現(xiàn)車研配,降低窗口區(qū)域內(nèi)裝墻板的安裝難度,提高生產(chǎn)效率及司機室的整體美觀性。

        (3) 視野最大化。司機室外罩與內(nèi)裝在一個面上,風(fēng)擋玻璃上除了與外罩粘接的區(qū)域均為可視透明區(qū)域,實現(xiàn)了視野的最大化。

        3 結(jié)束語

        本文對司機室窗口區(qū)域接口形式進行了優(yōu)化,優(yōu)化后的司機室外罩與內(nèi)裝直接搭接,在生產(chǎn)難度、美觀性及視野等方面均得到了極大的改善。優(yōu)化方案在城軌車輛司機室的設(shè)計中更具有實用價值。

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