標準動車組塞拉門開關門按鈕防水性能研究

劉飛鵬，葛 璇，戴正強，李凡星，劉祥林

（中車青島四方機車車輛股份有限公司，山東青島 266000）

0 引言

塞拉門是滿足中國鐵路運行環境和動車組高速運行要求、并為乘客和乘務人員提供安全舒適乘坐環境的重要部件之一。塞拉門采用電控電動單扇塞拉門，并通過電控氣動壓緊密封，主要由驅動機構、集成機構、門扇、門框、車外緊急開門裝置等部件組成（圖1）。門扇采用輕型骨架結構，門扇夾層內使用具有良好隔音、隔熱和阻燃性能的材料，門扇上設置窗口，窗口使用安全玻璃，并在門扇內外側各設置1個扣手，門扇上設置一個機械隔離鎖，門扇前部設有內、外兩根敏感膠條，上、下和后部設置防塵膠條，并且門扇四周均設有密封膠條。門扇外部設開關門按鈕，按鈕上集成綠色指示燈。密封門框為整體門框結構，由鋁型材拼焊而成，門框成型后與門扇相匹配，保證車門的密封性能。承載驅動裝置集成了門控單元、電機、導軌、導柱、光杠、絲杠等部件，具有承載、控制、驅動、導向等功能。集成組件集成了主鎖、輔助鎖、隔離鎖等部件，具有鎖閉、壓緊等功能。車內操作裝置集成開門按鈕、關門按鈕、緊急解鎖手柄、緊急解鎖按鈕、緊急解鎖開關、蜂鳴器，車外緊急裝置設置緊急解鎖手柄。

圖1 塞拉門機構組成

塞拉門設置在每輛車的端部側墻上，1、5、8車設置2套塞拉門，其余車輛均設置4套塞拉門，一列車共設置26套塞拉門。塞拉門在車外側墻上設置車外緊急解鎖裝置及開關門按鈕，可用于緊急開門和車門本地控制。塞拉門布置如圖2所示。

圖2 塞拉門分布

1 塞拉門開關門按鈕結構

塞拉門開關門按鈕主要由按鈕蓋板、按鈕、按鈕密封墊以及內部電路組成。按鈕由密封外殼包裹，按鈕的外表面設置凹槽并嵌入密封外殼邊緣，密封外殼通過按鈕蓋板擠壓在凹槽內形成密封空間實現密封作用，阻止水從后蓋處進入按鈕內部而影響按鈕功能。在按鈕使用過程中，水在密封圈的阻擋下，停留在密封圈的外表面，不會進入到密封圈內側，穿過殼體，進入后蓋；且按鈕開關膠皮上層打硅酮密封膠，進一步封死水的進入。門板外門皮和按鈕蓋板平面平齊，開門按鈕和按鈕蓋板在螺釘固定的情況下有0.2～0.3 mm的壓縮量，可以保證按鈕的密封。按鈕外觀及三維圖如圖3、圖4所示。

圖3 按鈕外觀

圖4 按鈕三維剖視圖

2 防水性試驗

CR300AF標準動車組在庫內檢修清潔時發現塞拉門開關門按鈕疑似有浸水痕跡，針對此起故障現象對塞拉門開關門按鈕進行防水性能試驗研究。

2.1 試驗前按鈕功能確認

如圖5所示，防水試驗前進行按鈕開關功能測試，測試結果開、關信號均正常。

圖5 試驗前開關門信號正常

2.2 浸水試驗

如圖6所示，用自制鋁塊模擬現車塞拉門門板按鈕裝配結構，根據IP67測試標準，將塞拉門門板按鈕裝配體至于水中（水深1 m），30 min后取出塞拉門門板按鈕裝配體進行檢查。

圖6 模擬車門板按鈕裝配結構做浸水試驗

檢查外觀，塞拉門開關門按鈕塑料外殼前面有水漬，水漬從蓋板和按鈕間隙滲入（圖7），拆檢塞拉門開關門按鈕，發現橡膠及塑料外殼前壁有少許水漬。塑料外殼內部未進水，按鈕內部無進水痕跡（圖8）。置水30 min后進行開門、關門功能測試，功能正常。

圖7 塑料外殼前面有水漬

圖8 按鈕內部無進水痕跡

2.3 優化設計

為預防并解決塞拉門按鈕短路導致誤開門的故障發生，增加了本地車內外開門信號進行延時判斷處理，從車門接收到門釋放信號后開始計時，1 s內接收到本地內外側開門按鈕信號則認為是故障信號,自動篩選并不響應該開門信號，具體判斷邏輯見圖9。

圖9 開關短路延時判斷邏輯

3 結語

針對CR300AF標準動車組塞拉門開關門按鈕在運營過程中產生的疑似進水現象，對開關門按鈕進行了防水性能試驗研究，試驗結論：開關門按鈕淋雨或水浸情況下，僅按鈕塑料外殼前面有水漬，水漬不會進入按鈕密封圈內側及按鈕內部，不影響按鈕內部電路正常工作，功能正常，滿足IP67使用要求。該試驗結論可為后期CR300AF標準動車組故障檢修及車門優化設計提供理論支撐及經驗參考。