常玉祥，龐敬磊，郝偉偉，王印博，邱文輝

(中車唐山機(jī)車車輛有限公司 制造技術(shù)中心，河北 唐山063035)

根據(jù)以往各個(gè)城軌項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，車輛在淋雨試驗(yàn)過(guò)程中均出現(xiàn)過(guò)不同程度的漏雨、滲水等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)現(xiàn)車尺寸測(cè)量分析，認(rèn)為塞拉門密封壓條與門扇密封膠條匹配度超差是造成漏雨問(wèn)題的主要原因之一。為解決此問(wèn)題，需提高塞拉門密封壓條的安裝精度。由于城軌車輛客室門一般都選用雙扇塞拉門，其門口尺寸較大，且密封壓條為分體結(jié)構(gòu)，采用分塊定位安裝的工藝方法雖然能夠保證各尺寸參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，但因車體外面平面度誤差的影響，其整體弧度難以得到有效控制。由于門扇周圈密封橡膠條壓縮量有限，在密封橡膠條與密封壓條匹配性差的位置更容易產(chǎn)生壓不緊或脫落的情況，造成漏雨。

通過(guò)塞拉門安裝定位工裝的使用，將密封壓條分塊人為測(cè)量控制變成機(jī)械式整體控制，可有效提高塞拉門密封壓條的安裝精度，更好地滿足塞拉門的密封性要求，同時(shí)也可減少操作人員尺寸測(cè)量的工作量。

1 工裝的設(shè)計(jì)

1.1 城軌車輛塞拉門密封結(jié)構(gòu)

城軌車輛塞拉門系統(tǒng)如圖1所示，主要由密封壓條、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門控器、門板、內(nèi)外操作等結(jié)構(gòu)組成[1]，其中對(duì)密封性產(chǎn)生影響的部位主要有門板和密封壓條(圖2)，密封壓條的安裝精度是影響整車密封性的主要因素。

從組裝工藝的角度分析，為更好地提高塞拉門的密封性，需嚴(yán)格保證密封壓條的整體安裝精度，使得門板周圈密封橡膠條與密封壓條良好貼合，起到整體密封的作用[2]。

1.2 塞拉門安裝定位工裝設(shè)計(jì)

城軌車輛塞拉門安裝定位工裝如圖3所示，該工裝用鋁型材作為骨架，根據(jù)塞拉門密封壓條的弧度，對(duì)骨架進(jìn)行折彎，使工裝輪廓與密封壓條相近，以減少尼龍墊塊的加工量，更好實(shí)現(xiàn)工裝的輕量化及實(shí)用性。工裝骨架中間設(shè)有橫梁保證其有足夠的剛度，避免在工裝使用過(guò)程中因自身的變形而產(chǎn)生誤差。

1.吊裝塊；2.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、8、15.密封壓條；4.門控器； 5.緊急解鎖鋼絲繩；6.緊急解鎖；7、11、13、14.旋轉(zhuǎn)立柱； 9、16.門板；10.隔離鎖；12.門檻。圖1 城軌車輛塞拉門系統(tǒng)

圖2 城軌車輛塞拉門密封結(jié)構(gòu)

圖3 城軌車輛塞拉門安裝定位工裝

根據(jù)塞拉門密封壓條的結(jié)構(gòu)在工裝周圈設(shè)有尼龍墊塊，保證每塊分體密封壓條至少由3塊尼龍墊塊定位，尼龍墊塊定位面需整體數(shù)控加工，保證其精度不低于0.1 mm。在工裝四角位置的尼龍墊塊設(shè)計(jì)為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，第1個(gè)臺(tái)階面與車體接觸，第2個(gè)臺(tái)階面與密封壓條接觸，2個(gè)面間距為17 mm，該尺寸為塞拉門安裝圖紙中對(duì)密封壓條定位的關(guān)鍵參數(shù)。

工裝下部設(shè)有可調(diào)整的定位塊用于工裝的縱向定位，當(dāng)個(gè)別車體門口誤差較大時(shí)，可通過(guò)調(diào)整此處的定位塊高度來(lái)實(shí)現(xiàn)工裝整體的縱向移動(dòng)，但多數(shù)情況下部定位塊無(wú)需調(diào)節(jié)。

整體工裝框架通過(guò)風(fēng)動(dòng)吸盤與車體吸附連接，為保證工裝四角位置尼龍墊塊與車體良好貼合，吸盤后部設(shè)有螺紋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工裝整體的垂向調(diào)整。調(diào)整過(guò)程中吸盤本身不動(dòng)，一般情況下首輛車調(diào)整工裝位置后，后續(xù)無(wú)需重復(fù)調(diào)整，個(gè)別因車體或物料誤差較大的車輛除外。

1.3 工裝的柔性化實(shí)現(xiàn)

一般情況下，城軌車輛項(xiàng)目的生產(chǎn)周期較短，不同城軌車輛項(xiàng)目塞拉門外形結(jié)構(gòu)均有些差異，加上塞拉門安裝定位工裝占用空間較大，若為每個(gè)項(xiàng)目都配置一套工裝不僅成本較高，也不滿足精益化生產(chǎn)的要求。故需要從柔性化角度對(duì)工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足一個(gè)工裝對(duì)不同項(xiàng)目的通用性。表1為幾種不同地鐵車輛門系統(tǒng)尺寸。

表1 不同地鐵車輛門系統(tǒng)尺寸對(duì)照表 mm

如表1所示，各車型雙扇塞拉門系統(tǒng)尺寸參數(shù)較為相近，為滿足工裝的柔性化設(shè)計(jì)要求，工裝鋁合金骨架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)選用尺寸最小的天津地鐵1號(hào)線塞拉門的尺寸參數(shù)作為設(shè)計(jì)輸入。除伊茲密爾項(xiàng)目外，其余地鐵項(xiàng)目門板形式均為曲面，從各車型門板曲面三維圖對(duì)比來(lái)看，弧度略有偏差但不影響工裝的柔性化設(shè)計(jì)。工裝的折彎弧度以天津地鐵1號(hào)線為參考，再通過(guò)加工不同的尼龍墊塊來(lái)彌補(bǔ)各車型之間的弧度差[3]。

固定在工裝骨架上部的尼龍墊塊尺寸可以通過(guò)工裝整體加工時(shí)進(jìn)行控制，根據(jù)不同項(xiàng)目定制不同規(guī)格的尼龍墊塊，要求各尼龍墊塊接口一致，安裝完成后統(tǒng)一用三坐標(biāo)檢測(cè)儀器檢查合格后使用。工裝縱向可通過(guò)更換下部定位塊，以適用于不同高度的塞拉門密封壓條的安裝使用。為滿足不同開(kāi)度塞拉門對(duì)工裝卡緊的要求，工裝上部的卡緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為橫向可調(diào)整結(jié)構(gòu)。

綜上，同一塞拉門安裝定位工裝可通過(guò)更換尼龍墊塊的方式實(shí)現(xiàn)多種城軌項(xiàng)目間的相對(duì)通用化及柔性化。調(diào)查顯示，城軌車輛產(chǎn)品的塞拉門結(jié)構(gòu)大多與上述調(diào)研的幾種車型相近，該工裝設(shè)計(jì)方案在后期城軌車輛項(xiàng)目中具有廣泛的應(yīng)用前景。柔性化的實(shí)現(xiàn)可降低后續(xù)項(xiàng)目的工裝制作成本和維護(hù)成本，同時(shí)也給車間廠房留出更多的物料存儲(chǔ)空間，有利于精益化生產(chǎn)。

2 工裝的應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)以上設(shè)計(jì)方案制作完成后，該工裝已經(jīng)成功應(yīng)用在福州地鐵2號(hào)線項(xiàng)目上，如圖4所示。

圖4 塞拉門安裝定位工裝的應(yīng)用

現(xiàn)車應(yīng)用過(guò)程中，該工裝起到兩方面作用：一是在車下將塞拉門密封壓條放置在工裝上檢查密封壓條弧度的準(zhǔn)確性，若偏差較大，需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整或者更換；二是塞拉門密封壓條安裝時(shí)通過(guò)工裝進(jìn)行定位，這也是該工裝的最主要作用。使用時(shí)將密封壓條預(yù)先放置于安裝位置，用吊裝設(shè)備移動(dòng)塞拉門安裝定位工裝至門口，調(diào)整工裝至正確位置，定位好后打開(kāi)風(fēng)源，將工裝通過(guò)吸盤與車體吸附固定。密封壓條與工裝上的尼龍墊塊貼合后卡緊，再將密封壓條固定在車體上，通過(guò)該工裝可有效地確保固定過(guò)程中密封壓條自身無(wú)變形，同時(shí)在密封壓條固定過(guò)程中通過(guò)使用該工裝進(jìn)行有效定位，減少了繁瑣的尺寸測(cè)量工作[4]。

塞拉門密封壓條的準(zhǔn)確定位降低了塞拉門機(jī)械調(diào)整的難度，使塞拉門機(jī)械調(diào)整過(guò)程中極少出現(xiàn)門板關(guān)不嚴(yán)、關(guān)不上等異常問(wèn)題。待塞拉門機(jī)械調(diào)整完成后，密封壓條整體弧度的高度準(zhǔn)確性可保證門板上部橡膠密封條與密封壓條有效的搭接密封，保證門板周圈橡膠條的壓縮量均勻、有效。福州地鐵2號(hào)線車輛整車淋雨試驗(yàn)結(jié)果表明，塞拉門漏雨問(wèn)題較前期城軌車輛項(xiàng)目有了明顯的改善。