動車擋風玻璃安裝結構
工程技術
作者：萬誌華 李寬欣 李朝 楊廣 李東波
【摘要】擋風玻璃是動車組司機觀察車外高低信號，線路情況的唯一窗口，其安全設計至關重要，由於受不可預測的因素影響，線路上不可避免有鳥類、礫石等較大異物撞擊，由於列車的高速運行，撞擊後擋風玻璃受到較大能量衝擊，高強度玻璃也難免出現破壞現象，在擋風玻璃結構設計上采用防飛濺膜阻止玻璃碎屑飛濺，在安裝結構上，采取快速更換方案保證列車調度的正常運轉，本文提出一種優化的安裝結構方案，具有較高的實用價值。
【關鍵詞】擋風玻璃；防飛濺膜；粘接膠；密封膠；型材框；表幹；固化
概述或引言
目前高速動車組的前擋風玻璃安裝結構為玻璃由聚氨酯膠[1]直接粘接到車體上，玻璃、車體之間形成彈性連接，用於緩解列車出入隧道會車時麵臨的較大空氣壓力。擋風玻璃[2]完全靠膠粘接來滿足安裝要求，安裝過程需要先將玻璃粘接到車體上，粘接後至少24小時進行密封，密封操作完成後至少在相同環境下12小時後才能移動車輛，但不允許車輛運行。這種安裝方式受膠粘劑的限製較大，且安裝過程較耗時。隨著列車速度的增高，加之運行線路上不可避免的會出現礫石、飛禽類等飛行物，小的飛行異物撞擊到高速運行列車的擋風玻璃上，能產生巨大的能量，擋風玻璃不可避免的會被撞壞。對於該類情況急需尋求解決辦法，能否研製一種玻璃能提示信息或發射某種生物信號使飛禽類較早避開飛馳的列車，但該種方案對礫石等飛行物起不到提示作用；既然不能避免飛行物的撞擊，能否研製一種裝置在飛行物撞擊的瞬間捕捉到溫度場或氣流場的微妙變化，激發氣囊緩衝飛行物能量或直接將飛行物捕捉，但列車高速飛馳，溫度場氣流場的微妙變化很難捕捉，該方向有待於進一步深層次的研究；既然很難將飛行物捕捉，不防研究一種撞擊後的補救措施，目前的擋風玻璃均帶防飛濺膜，即使玻璃破碎也不會傷及司機，這樣玻璃破碎後如何快速的更換玻璃，保證路局列車的正常調度運行成為問題的焦點。
1、無框式安裝結構
現有動車組擋風玻璃安裝結構為玻璃和鋁合金車體型材框之間由高強度膠實現粘接和密封，膠24小時固化後，實行密封操作，密封膠24小時固化後，玻璃與鋁合金車體間固接連接成一體，列車可運行，玻璃與車體間靠膠連接實現彈性減振緩衝功能。無框式擋風玻璃結構簡單，安裝難度小。
擋風玻璃與鋁合金車體型材框之間靠膠粘接，膠固化後不能實現隨時拆卸，如果玻璃破裂隻能進行破壞性拆除，拆卸困難耗時耗力，並拆卸時需拆卸內部的裝飾罩板，工序較多，需多種工種配合，且再次安裝擋風玻璃需要清潔活化等一係列操作，粘接膠固化對作業環境、溫濕度要求較高，且等候膠固化後密封，3天內車輛不能移動運行，這一拆一裝過程耗費較長周期，嚴重影響動車組的可用性，造成資源浪費。
2、壓板式安裝結構
壓板式擋風玻璃整個安裝過程不采用膠粘接，不受膠固化特性的影響，大大縮短了安裝及拆卸[3]時間，擋風玻璃帶框和彈性密封膠條，窗框由螺栓連接到車體型材框上，擋風玻璃通過壓板固定在車體上，壓板和窗框通過螺栓連接，為足夠的安全係數，螺栓可通過窗框直接連接到車體型材框上，擋風玻璃和窗框通過彈性密封結構進行密封，具有較好的減震和密封性能，壓板通過緊固件與框和車體連接固定，安全性好。缺點是擋風玻璃為三維曲麵結構，由於誤差調節能力不足，壓板與車體、玻璃在安裝後，接縫處不平整，不美觀，壓板受力情況複雜，存在局部變形的風險，且不適合用於複雜曲麵的安裝結構。壓板和玻璃、玻璃和窗框、窗框和壓板、窗框和車體型材框、壓板和車體型材框之間要合理匹配，保證安裝及密封要求，多個件之間的匹配增加了製造精度即難度，這一方案的實現有待於製造加工工藝的進步。壓板式結構更換時隻需要更換擋風玻璃，隨換隨走，對材料及時間、成本均不會造成無謂的浪費。