城軌車輛防水質量分析及改善

陳 勇，周 利，曹文祥

(中車株洲電力機車有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

城軌多個項目在淋雨試驗、運營或日常清潔時出現整車客室漏水問題，導致淋雨試驗效率低，返工成本高，嚴重影響項目試制進程及客戶滿意度。目前主要的解決方案是采取打膠方式進行密封防水。因膠密封性能會隨時間逐漸降低，無法從根本上解決車輛進水問題，亟需對車輛整車防水質量問題進行系統研究解決。基于客戶現場、廠內淋雨試驗過程中整理的車輛進水項點清單，選取了包括頭燈、刮雨器、客室車門、空調共計4個頻發防水質量問題作為研究對象，分析了漏水原因，提出了改善措施，試驗驗證結果表明，改善措施取得了良好的效果。

1 漏水原因分析

1.1 頭燈

以某城軌項目為例，頭燈主要由燈罩、燈體、安裝法蘭組成，如圖1所示。安裝法蘭通過螺釘安裝于車輛頭罩上，燈體、燈罩通過螺釘安裝于法蘭上。經分析，車外雨水或清潔用水經由頭燈與頭罩安裝間隙處進入。一方面從燈罩與安裝法蘭貼合面，越過密封膠條流進燈體，導致燈罩進水起霧；另一方面從安裝法蘭與頭罩連接螺栓處流進頭罩內部，導致司機室進水，如圖2所示。從頭燈結構、進水路徑分析，進水主要原因為頭燈與頭罩間打膠密封不良以及頭燈密封結構設計不合理。

圖1 頭燈結構

圖2 頭燈進水示意圖

1.2 刮雨器

以某城軌項目為例，刮雨器主要由雨刷、噴水管、驅動軸等組成，如圖3所示。驅動軸、噴水管分別通過內嵌于頭罩內的套筒安裝于頭罩上。經分析，車外雨水或清潔用水經由驅動軸與安裝套筒、噴水管與安裝套筒、安裝套筒與頭罩安裝間隙處進入車輛頭罩內部，導致司機室進水，安裝套筒如圖4所示。從刮雨器結構、進水路徑分析，進水主要原因為：安裝套筒與頭罩間打膠密封不良以及頭罩上刮雨器安裝面不平，且驅動軸安裝處未打膠。

圖3 刮雨器

1.3 客室車門

以某城軌項目為例，客室采用電動雙開塞拉門，漏水點主要集中于車門頂部中間、頂部拐角兩個位置，如圖5所示。車門上部通過安裝于門頁上部的密封膠條與安裝于車體門框上的壓條接觸配合進行密封，車輛運行過程中雨水經由車門膠條與車體壓條間隙進入車輛，導致客室進水，如圖6所示。從車門密封結構、進水路徑分析，進水主要原因為：密封結構設計不合理；密封膠條來料質量問題；安裝密封尺寸不合格。

圖4 刮雨器安裝套筒示意圖

圖5 車門漏水位置

圖6 密封結構

1.4 空調

以某城軌項目為例，空調機組采用下部送風、下部回風形式，車體空調安裝平臺如圖7所示。經分析，位于車體安裝平臺上方的空調冷凝水、車外雨水或清潔用水經由密封膠條與車體法蘭間隙進入車體內部，導致客室進水，如圖8所示。從空調與車體法蘭結構、進水路徑分析，進水主要原因為：膠條密封不良以及安裝密封結構設計不合理。

2 優化改善措施

2.1 頭燈

基于頭燈進水原因分析，采取優化頭燈密封結構方案進行改善。如圖9所示，安裝法蘭通過螺釘安裝頭罩上，法蘭側部及下部通過打膠與頭罩密封，燈罩通過螺釘與安裝法蘭連接，燈罩設有凸臺結構，通過密封條與安裝法蘭的凹槽結構進行配合密封。該頭燈密封方案已在武漢地鐵7號線等項目車輛上驗證并應用，無漏水現象。

圖7 車體空調安裝平臺

圖8 空調回風口進水示意圖

圖9 頭燈密封改善方案

2.2 刮雨器

基于刮雨器進水原因分析，采取如下的優化措施：①頭罩檢驗增加防水要求，通過淋雨試驗確保安裝套筒與頭罩間的打膠密封良好。②刮雨器對頭罩接口中增加平整度要求，確保安裝面平整。③刮雨器安裝增加打膠密封要求。增加安裝平面度及打膠要求，如圖10所示。該刮雨器改善方案已在深圳地鐵2號線等項目車輛上驗證并應用，無漏水現象。

2.3 客室車門

基于車門進水原因分析，采取如下優化措施：①優化車門密封膠條，頂部膠條由片狀更改為中空的氣囊結構，中間護指膠條由對稱式更改為公母配結構。②編制《門扇膠條外觀姿態判斷標準》，用于檢查并確保膠條來料質量合格。③編制《車門密封性檢測規范》，用于規范車門安裝操作工藝，確保門頁安裝密封尺寸合格。頂部膠條、中間護指膠條方案如圖11所示。該車門改善方案已在南寧地鐵4號線等地鐵項目車輛上驗證并應用，無漏水現象。

圖10 刮雨器安裝接口改善方案

圖11 車門膠條

2.4 空調

基于空調回風口進水原因分析，采取如下優化措施：①提高車體法蘭高度，由既有的20 mm增加至40 mm。②優化密封條結構，由既有的分段式更改為一體成型式。③增加打膠處理，在密封條與車體法蘭間進行打膠密封。如圖12所示，在加高車體法蘭高度后，采用一體式膠條，同時在膠條與空調安裝平臺間增加打膠處理。該空調回風口密封方案已在寧波地鐵3號線等項目車輛上驗證并應用，無漏水現象。

圖12 空調回風口安裝改善方案

3 結語

基于對城軌車輛漏水項點統計，重點對漏雨頻發的頭燈、刮雨器、客室車門、空調共計4個項點進行了原因分析，提出了改善措施，開展了相關試驗驗證，取得了良好效果，提升了淋雨試驗效率，節約了淋雨試驗成本，提高了客戶滿意度及車輛質量，對城軌車輛其他部件防水設計具有參考價值。