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学术前沿

地铁车辆客室塞拉门密封问题的探讨

发布日期:2012-11-23 23:02

地铁车辆客室塞拉门密封问题的探讨
 
摘  要:从地铁车辆客室门的安装、门页胶条(护指、密封)设计及来料问题、客室门机械调节、组装前车体尺寸等方面分析造成客室塞拉门漏雨的原因,提出了预防与改进措施,有效地提高了车门的密封性。
关键词:地铁车辆;塞拉门;密封
 
      目前,地铁车辆客室门有塞拉门、内藏门、外挂门3种形式。塞拉门的密封性、隔音效果优于内藏门和外挂门。地铁车辆客室门的密封性十分关键,这关系到地铁运营的安全。客室塞拉门的安装、调整、设计、组装前车体尺寸等方面是影响客室塞拉门密封性的主要因素。
 
1 客室门部件安装
      门机构安装、门边两侧密封型材的安装影响客室门门页周边密封胶条与门框上部、两侧密封型材的密封性,也影响门页关闭后两门页护指胶条之间的啮合。
1.1 门机构安装
      门机构的安装决定门页的安装与调整,门页的调整影响门系统的机械性能与密封效果,特别是车体上边梁型材下表面到顶吊架底部垂直距离和侧吊架内侧与型材外表面水平距离的控制,过高或过低都会影响门页周边密封胶条与上部密封型材与外门槛外表面的密封性。门机构安装(图1)利用侧吊架(零件B,数量3个)与顶吊架(零件A,数量4个)与车体连接,这几个吊架安装非常重要,必须靠专用工装来安装,门机构尺寸才能保证。  

      南京地铁2号线车辆客室塞拉门在安装门机构时,控制车体上边梁型材下表面到顶吊架底部垂直距离为(79.5±1)mm,侧吊架内侧与型材外表面水平距离为(149.5±1)mm(图1),为客室门门页的安装与调整打下良好的基础,保证了门系统整体密封性。
1.2 门边两侧密封型材的安装
      门边两侧密封型材的安装宽度尺寸、上部密封型材与两侧密封型材安装后的高度差与打胶质量都影响着与门页密封胶条的搭接密封性。
      南京地铁2号线客室塞拉门门边两侧密封型材的安装(图2),不仅保证了两侧密封型材的安装宽度尺寸(1  590±2)mm,还保证了上部密封型材与两侧密封型材安装后的平行,且接口高度差不大于0.5  mm(必要时用垫片来调整,垫片的最小厚度为0.5  mm),保证了与调整后的门页上部、两侧密封型材更好的搭接,保证其密封性;密封型材安装完毕后,密封型材的搭接处打胶不能凸起,也不能凹入,不允许有打胶后刮胶的毛刺,胶面保持平整,胶面与密封型材表面高度差不大于0.5  mm,否则,就不能与门页密封胶条良好搭接,保证其密封性。

2 客室门门页
      客室门门页与车体的密封性主要依靠门页胶条与门边密封型材的搭接来保证,门页胶条由护指胶条与密封胶条组成(图3)。

2.1 门页胶条设计
      门页胶条设计影响门页与密封型材的密封效果,当门页关闭后,上部密封属于密封胶条与密封胶条对接。中门页胶条设计不合理,门页在即将完全关闭时,左右侧门页上部密封胶条直接接触,彼此产生推力,则使上部密封胶条与型材的贴合呈不平整状态,密封效果差。针对此问题,门上部密封胶条可以考虑叉形设计,更好保证密封;也可以增加门上口雨缘,使雨水不会直接淋到门的上口,雨水直接从上口雨缘处排出。
2.2 产品质量
      门页胶条质量是影响门页与密封型材的密封效果的一个根本原因。
      (1)门页周边密封胶条整体胶条不平整,门页关闭后,与门页上部、两侧密封型材不能良好贴合,导致其密封性不良,特别在拐角处。针对此问题可从设计上改进,在搭接密封胶条处新增槽口海面胶条(图4),给密封胶条1个支承,以便与密封型材良好搭接,槽口利于排水。这样既保证了密封性,又保证了排水。

      (2)门边密封胶条的材质会影响与门边密封型材的搭接。如果门边密封胶条材质较硬,门边密封胶条与门边密封型材贴合不好,密封效果差。针对此问题,可根据不同城市地铁的环境来选择不同材质的密封胶条,如耐老化的三元乙丙橡胶(EPDM)密封条。
 
3 客室门机械调节
      地铁车辆常用的3种客室门中,塞拉门的调节最复杂、最难。塞拉门的调节是否符合标准直接影响客室门的密封性。上下部摆出运动尺寸、门扇平行度、门扇V度、两门页护指胶条相互挤压的尺寸、门页下部挡销相对于挡块底部尺寸、门页密封的调节等都直接影响客室门的密封效果。以南京地铁2号线车辆客室门为例,分析客室门机械调节时应注意哪些部件以及相关尺寸。
      (1)调整上下部摆出运动。为确保在门扇运动过程中,车体与携门架之间无碰撞,要保证携门架上方门扇外表面与车体外表面的距离,使门扇上部摆出尺寸满足(56±2)mm(图5)。如果不在范围内,则存在胶条相对密封型材密封性不良。

      (2)门扇平行度公差应在-2~0  mm之间。否则,会影响门页关闭后的整体密封性,同时也影响外部美观。可通过调节携门架和滑筒组件的连接处偏心轮来保证其平行度要求,保证两门在同一平面内。
      (3)调整门扇V度。调节携门架面板上偏心轮,要求两页门扇上部比下部大2~5  mm(图6)。如果大于5 m m,会导致门页上部密封胶条不能正常啮合,严重影响其密封效果;如果小于2  m m,则会过于挤压,出现假障碍,导致门无法关闭。

      (4)门页密封的调节。门板外表面与车体外表面平齐,即门页关闭后,保证上部密封型材和门板外表面的距离在(17±1)mm之间,不然会导致上部密封型材与门页上部密封胶条的正常贴合,影响其密封性。
      (5)门页关闭后保证两门页护指胶条相互挤压的尺寸为(44.3±4)mm,尺寸过大门页关闭时出现关不严现象,影响客室门整体密封性;过小,则会出现假障碍检测,门也无法关闭。
      (6)安装、调整挡销。挡销末端和挡块底部之间的距离在2~3 mm之间,关闭后保证挡销与挡块两侧有1~2  mm间隙。否则,门页在关闭时会在挡销与挡块发生摩擦,影响客室门整体密封性或出现假障碍检测,导致门页无法关闭。
 
4 客室门组装前车体尺寸
      车体同一客室门门框的对角差、门两侧密封型材组装区相对平行度尺寸直接影响着门系统组装后的调整,与客室门整体密封性有着间接的联系。
      (1)门框对角差。门框两侧的高度差不大于4  mm,对角差如果大于4  mm(图7),则影响门机构的正常安装、门页的正常调整,导致一些关键尺寸不能保证,影响门页密封胶条与密封型材的相对密封性与外部美观度。
      (2)车体门框密封区平行度。车体门框一侧的尺寸X1与另一侧尺寸X2必须相等,左右侧之间的允许公差最大为3  mm(图8);2个水平的入口平面(上部和下部入口)必须相互平行,最大允许公差为3  mm(图9)。如果不能保证以上2个尺寸,会影响门页的调整,影响门系统整体密封性与相对于车体的整体平面度。    

参考文献
[1] 张树森.机械制造工程学[M].辽宁沈阳:东北大学出版社,2001.
[2] 南京康尼公司. NJ2 KSM T0601南京地铁2号线客室门安装调节说明书[G]. 2007.
[3] EN14752客室门系统铁路设计采用标准[S]. 2005.