動車組整車氣密性試驗優(yōu)化

□ 劉 楊 □ 張 升 □ 姚月明 □ 李樹枝 □ 陳恩平

1.中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111 2.溫州中車四方軌道車輛有限公司 浙江溫州 325000 3.燕山大學 河北秦皇島 066004

1 研究背景

動車組運行過程中,車輛交會及穿越隧道時,空氣壓縮會產(chǎn)生較大的壓力波動,進而引起車內(nèi)壓力發(fā)生變化,影響車內(nèi)乘坐環(huán)境的舒適度[1]。氣密性是動車組的重要性能,為保證動車組運行安全及乘客舒適度,需要對動車組進行整車氣密性試驗。針對動車組整車氣密性試驗,尹法偉等[2]研制了氣密性試驗裝置,通過搭建試驗臺實現(xiàn)氣密性試驗時的壓力控制,但所采用的工藝方法仍需對動車組進行解編,拆除內(nèi)外風擋,然后在滿足作業(yè)要求的前提下進行試驗。

由于動車組解編存在安全風險,且解編重聯(lián)作業(yè)會造成時間浪費、效率降低等問題,因此如何實現(xiàn)動車組在不解編的情況下進行氣密性試驗,成為當前降本增效的一個關(guān)鍵問題。筆者對動車組整車氣密性試驗工藝進行研究,在分析原有工藝缺點的基礎(chǔ)上,研制新型密封門,實現(xiàn)在動車組不解編、不拆卸風擋的情況下進行整車氣密性試驗,同時實現(xiàn)一次安裝后兩側(cè)車廂共同進行試驗的功能。

2 整車氣密性試驗工藝分析

現(xiàn)有動車組進行整車氣密性試驗時,需要對車輛進行解編,拆卸內(nèi)外風擋,針對內(nèi)端門采用密封門密封,并采用U形限位夾鉗夾緊固定。在兩端內(nèi)端門、車窗等均被密封后,在車鉤密封門處接入高壓氣源,進行氣密性試驗。

動車組整車氣密性試驗連接如圖1所示,密封門運輸安裝如圖2所示,限位夾鉗夾緊固定如圖3所示,試驗流程如圖4所示。

由于氣密性試驗需要進行車輛解編,會導致動車組檢修效率低下。同時,車輛再次重聯(lián),恢復各氣路連接件時,如封堵件未去除,則將導致氣路不通,引起后續(xù)試驗無法進行或動車組上線報故障等問題。

圖1 動車組整車氣密性試驗連接

圖2 密封門運輸安裝

3 整車氣密性試驗優(yōu)化

為提高動車組整車氣密性試驗的效率,降低試驗難度,在拆卸內(nèi)風擋后,利用專用壓縮工裝將內(nèi)風擋壓縮,使兩側(cè)內(nèi)風擋密封面間產(chǎn)生不小于160 mm的間隙,再利用專用吊具將密封門吊入,并與指定側(cè)內(nèi)風擋接口連接、安裝,在保證其余管路閥門截斷的前提下,通入高壓氣源,即可進行氣密性試驗。利用專門檢測器具檢測密封情況后,在滿足試驗要求的前提下,車輛排氣,另一側(cè)車廂再充氣,即可進行另一端車廂的氣密性試驗。氣密性試驗結(jié)束后,拆卸內(nèi)風擋與密封門的連接緊固件,再拆卸密封門,恢復安裝內(nèi)風擋。優(yōu)化后動車組整車氣密性試驗流程如圖5所示。

圖3 限位夾鉗夾緊固定

圖4 動車組整車氣密性試驗流程

圖5 優(yōu)化后動車組整車氣密性試驗流程

4 內(nèi)風擋專用壓縮工裝

內(nèi)風擋專用壓縮工裝如圖6所示。這一壓縮工裝由兩個夾緊架通過鉸鏈軸連接,與夾緊架一體的伸出部分安裝擺動軸,擺動軸中部有螺母。兩個螺母分別為左、右旋自鎖螺紋,與左、右旋絲桿配合,通過旋轉(zhuǎn)操作把手帶動絲桿轉(zhuǎn)動,使夾緊架夾緊與張開。圖7所示為專用壓縮工裝實物。

圖6 內(nèi)風擋專用壓縮工裝示意圖

圖7 內(nèi)風擋專用壓縮工裝實物

專用壓縮工裝可以對兩側(cè)內(nèi)風擋進行壓縮,留出足夠空間保證密封門吊掛到位。為保證壓縮效果,采用八個專用壓縮工裝進行壓縮,左右、上下對稱均勻夾持。

5 密封門

密封門由框架和內(nèi)板焊接而成,橫向外伸六個支承座,用于安裝支撐架。密封門上設(shè)置了與內(nèi)風擋相同的雙向安裝接口,用于連接兩側(cè)的內(nèi)風擋。通過切換支撐架的支撐方向,可以切換供氣連接和排氣閥,實現(xiàn)一次安裝后連續(xù)檢測兩側(cè)車廂氣密性的功能,提高效率,節(jié)省工時。密封門兩側(cè)門面四周設(shè)有密封條,門外沿設(shè)有四個連接鎖緊把手和四個凸出結(jié)構(gòu),用于連接內(nèi)風擋。六個支承座上通過鉸接安裝的支撐架可轉(zhuǎn)到垂直于門板兩個方向的位置,通過鎖緊機構(gòu)鎖死。支撐架的腳座支承在另一車廂的端平面上,用于承受門面上的壓力。密封門的底部設(shè)有兩個快換接頭,快換接頭與框架上的密閉腔相通。密閉腔通向密封門的兩面,用于分別向兩側(cè)車廂供氣。密封門的底部側(cè)向設(shè)有兩個排氣閥,使用排氣閥可以分別為兩側(cè)車廂排氣。密封門結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 密封門結(jié)構(gòu)

所設(shè)計的密封門上設(shè)置有壓力表,通過壓力表直接讀取內(nèi)部壓力值。與原試驗裝置相比,所設(shè)計的密封門支撐架機構(gòu)可以實現(xiàn)不同側(cè)車廂氣密性試驗時的支撐,將密封門上的壓力值卸載到車體上,保持內(nèi)風擋的完整性,同時支撐架機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)及鎖緊機構(gòu)可以實現(xiàn)一次安裝完成后不同側(cè)車廂氣密性試驗的功能,具備效率高、安全性佳的優(yōu)點。

6 支撐架

支撐架由基座、支腿、橡膠彈簧腳座和鎖緊塊組成。基座安裝在密封門的支承座上,與支腿鉸接,可±90°擺動,用于選擇支撐方向。橡膠彈簧腳座與車廂端面接觸,既起到對車體表面的保護作用,又起到多點支撐時的均載作用。鎖緊塊用于鎖住支腿位置。支撐架結(jié)構(gòu)如圖9所示。

7 結(jié)論

筆者通過設(shè)計密封門與支撐架,優(yōu)化了動車組整車氣密性試驗,實現(xiàn)動車組在不解編的前提下完成氣密性試驗,且一次安裝后能夠進行兩側(cè)車廂氣密性試驗。與原動車組整車氣密性試驗相比,優(yōu)化后試驗所用裝置體積小、操作方便,試驗流程簡單,為后續(xù)動車組檢修作業(yè)起到良好的促進作用。

圖9 支撐架結(jié)構(gòu)

[1] 李豐,林賢軍.CRH380A型動車組車體氣密性試驗方法研究[J].機車車輛工藝,2013(6):36-37.

[2] 尹法偉,陳興剛,高興華,等.動車組氣密性試驗裝置的研制[J].鐵道車輛,2014,52(7):35-36.