動車玻璃研制報告

動車輔助安裝玻璃研制報告北京鐵路局車輛處北京鐵路局北京科學技術研究所北京拂塵龍科技發(fā)展有限公司2015.4項目的必要性隨著我國鐵路客運專線建設的飛速發(fā)展，越來越多的動車運用所將建成投入使用。動車日常運行中，經(jīng)常會有一些自然因素使得動車玻璃損壞，致使動車組必須更換玻璃后才能繼續(xù)上線運行。如今動車玻璃在更換時，絕大部分工作仍由人力操作，沉重的玻璃為安裝固定工作帶來極大不便，且安裝精度無法保證,工作人員的安全也無法保障，影響動車正常運行秩序。鐵路在我們國家大規(guī)模建設也是近些年的事情,因此人們對鐵路日常維護設備的研發(fā)也沒有更多的關注。然而,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,高鐵建設已經(jīng)成為國家重大的發(fā)展方向。高鐵在日常維護的快捷性和方便性也更受到有關方面的重視。從而更好，更快捷的對高鐵進行日常維護，更好的保證高鐵運行的可靠性。研究方法立足國情，根據(jù)我國動車段的實際情況研發(fā)切合適用的動車更換玻璃助力系統(tǒng)裝置，解決實際問題，最終達到行業(yè)推廣及產(chǎn)業(yè)化目的。遵循國際、國內的技術相關標準、規(guī)范進行研發(fā)，推廣應用后，期望能基于此產(chǎn)品形成行業(yè)應用規(guī)范。預期目標通過助力設備達到玻璃的抬運，提升，旋轉，定位的自動化辦公：工具采用平衡與驅動混合方式控制安裝玻璃，結合兩種方式的優(yōu)點，利用連桿機構，使安裝玻璃可精確定位到毫米級別。通過三軸鉸接臂自由移動在一三維空間，可提供玻璃的任意位置移動。前端玻璃卡具可進行30°旋轉，俯仰及水平角度±10°變化，保證在玻璃安裝時玻璃可與正確的安裝位置吻合。氣動助力系統(tǒng)，可輕易抬起最高80kg重物，免去人力搬運的繁瑣和危險。簡單的操作，整個操作過程僅需一人完成。調研過程2013年3月15日到北京鐵路局動車段進行現(xiàn)場調研和資料收集工作。2013年6月3日到北京鐵路局動車段對玻璃更換場地和資料進行收集。2013年9月11日對現(xiàn)場工作人員的使用情況和要求進行收集。主要技術指標起升高度：1.0-3.0m運動精度：0.5mm最大載荷：80kg前端卡具俯仰及水平傾角：±10°前端卡具Z軸旋轉角度：30°動車玻璃安裝方法作業(yè)人員：機械師2名作業(yè)時間：240分/扇作業(yè)工具：基本工具，氣動吹吸塵槍，AA-5005，風動螺釘緊固機，小型電磨AT-7032，一字螺絲刀9X300，車窗安裝臨時固定件，壁紙刀，內六角扳手，塑料錘，小型壁紙刀，車窗安裝吸盤，車體密封涂膠槍，涂膠刮刀，攪拌器，電動攪拌機作業(yè)程序：準備在拆卸玻璃和墻板之前，做好周圍環(huán)境的保護，防止碎玻璃對座椅、地板、地毯等造成意外損害。拆卸側窗玻璃先拆除破裂處的上墻板，墻板下部帶帽螺釘固定，上部由行李加卡簧固定。拆除下部螺釘可直接拿下墻板。安裝關系如下：拆下車內玻璃鋁壓板的安裝螺釘，取下鋁壓板。用專用刀具或壁紙刀割除車外窗口四周以及車體與玻璃之間的密封膠。從車外向車內方向，推玻璃，將玻璃和四周槽形附屬鋁框一同卸下后移走。安裝側窗玻璃清理車體窗框內的雜物；將帶附屬鋁框架玻璃從車內推入安裝框內；通過四周加0.5mm、1mm厚的硬質聚氯乙烯墊片，調整窗體使兩側閃縫均勻，緊急窗必須保證保護膜與車體窗口閃縫一致，用固定件臨時固定；固定上部壓板。要求上壓板下平面與窗框在同一平面，上下差不超過1mm；調整下壓板，使其壓著面與窗框密接，并重新緊固螺釘；密封表面污垢的清除。定位防護。首先對窗框周圍進行防護，再對原玻璃上的防護膜周邊進行清除，邊測量邊防護，對園弧部位特別要做到圓滑過渡，各周邊尺寸應均勻一致。準備涂膠工具、清洗材料，并按比例調配密封膠（雙組分混合化學反應型聚硫膠類Diabond3820）：一般情況：主劑與固化劑的混合比（重量）為：9：1需要快速固化的情況：主劑：固化劑：固化促進劑(DIABONDDX524)的混合比（重量）為：9：1：0.02涂刷底涂，正面及側面玻璃用DIABONDHP84。防護好后，用刷子在車體及車窗粘接面上均勻地涂上清洗劑（約40～50g/m2）；等待約15～35分鐘的干燥時間（冬天須延長干燥時間）涂打密封膠。用調配好的密封膠，先用密封膠槍沿待涂部位涂打密封膠，要求涂打均勻，無空隙。再用涂抹刮刀涂抹，直至達到要求。檢查確認。用手電從車內沿窗四周，仔細檢查，確認密封良好。否則需要補涂或重涂密封膠，重涂時需先清理干凈，再按工藝流程施工。并對車內窗安裝間隙用密封膠填充。清洗養(yǎng)護。確認密封良好后，清除防護膠帶，并用車體油漆專用配套稀料清洗車體外側。干燥。在常溫下干燥48h以上。針對現(xiàn)場的迫切需求，局車輛處提出研制一款能適應于多種車型使用的小型玻璃安裝裝置。該裝置除具有提供不同尺寸玻璃安裝，還應具有指導使用者對不同車型的動車組正確進行安裝。技術方案的確定主要研究內容玻璃輔助安裝設備主要研究，氣動抓取吸盤模塊化設計、鏈式傳動升降機構模塊化設計，運動控制電氣系統(tǒng)設計。應用人性化安全策略設計的研究，開發(fā)動車組玻璃安裝設備，解決各型動車組人工更換玻璃的問題。采用了最先進的霍爾傳感器技術，實現(xiàn)了無極調速運動。提高了安裝速度，并降低了工作強度和錯誤概率。國內玻璃安裝現(xiàn)狀：目前大部分安裝玻璃采用吊裝式如圖。吊裝式適合大型的玻璃安裝，吊式安裝整體設備高大，不適用于車間內還有臥室安裝設備臥式安裝設備適合安裝距離低的玻璃。研制過程前期研制方案整體架構采用70mmx70mm方鋼管焊接而成，表面經(jīng)過噴漆處理，所以防銹、防腐能力強。圖1、圖2圖1圖2根據(jù)動車玻璃安裝高度確定，該裝置可自由伸縮。采用大的輪式行走機構，以方便通過鐵軌，靈活性強。吊索方式進行吊裝，自由度可任意調節(jié)。載人平臺、底座桿可進行折疊，體積小運輸方便且節(jié)省存放空間，如圖3、4圖3圖4玻璃抓取工具通常分為兩種：一是手動吸盤，工具簡單操作靈活，缺點不能自動化操作，使用上受到了限制，2電動吸盤，真空泵通過氣管與吸盤連接，控制泵和閥門就可以實現(xiàn)多個吸盤同時動作，能實現(xiàn)自動化控制。根據(jù)實際動車高度我們選定了電動吸盤。二是玻璃上升下降運動通常有3種方式，用氣缸推動玻璃支架上下運動，優(yōu)點結構簡單，價格低廉。缺點由于氣體彈性大，氣缸運動速度不好控制安裝不便，由于玻璃比較重，選用氣缸體積大，造成設備整體笨重；用液壓推動玻璃支架上下運動，優(yōu)點結構緊湊體積小嗎，運行精度高，缺點設備整個系統(tǒng)復雜；電動鏈傳動拉動玻璃支架上下運動，集取氣缸液壓缸的優(yōu)缺點，所以比較適合動車玻璃安裝。電源部分設計，采用大容量鋰電池，驅動電機，這個設備不受外部電源限制，方便移動。為防止設備耗電過快，整個系統(tǒng)電器設計采取優(yōu)化設計，吸盤部分應用負壓傳感器，壓力達到后自動斷電。玻璃運行到指定高度后，斷電鏈條自鎖。安全策略真空泵，自帶單向閥門，斷電保壓5-10分鐘放氣系統(tǒng)采用雙按鈕操作，避免人為誤碰按鈕。四個吸盤由兩套單獨的抽氣系統(tǒng)組成，一組失效后還可保證玻璃不滑落系統(tǒng)預留1.5倍冗余設計?；瑒硬糠植捎肨BI方導軌，剛度強，承載能力大。行程末端分別安裝了，激