城际轨道交通车辆车窗设计.ppt

轨道交通车辆车窗设计的总体介绍 王达纬 2010110241 轨道交通车辆车窗设计的总体介绍 铁路客车是一个活动的建筑，人们要求在客车内生活得舒适方便，希望有充足的光照、柔和的轻风、适宜的温度、安静的环境、良好的视野等。但是客车毕竟与固定建筑不同，它是以一定速度运行的“活动建筑”，人们要求在旅途中从车窗处能欣赏窗外的风景，在停站时能递送和购买东西。因此，客车车窗不仅是影响客车外观的部件，而且是影响客车使用功能及舒适度的重要部件之一。如果说客车车厢是“旅客之家”的话，那么客车的车窗应该是旅客的“方便之窗”。所以，作为一个车辆设计师首先要考虑到如何使车窗满足旅客舒适和方便的要求。 轨道车辆车窗的功能 透光及透视功能：车窗透光率应在80%左右,在长时间紫外线照射后(例如3000h )，透光率变化不大于1%。 轨道车辆车窗的特点 抗冲击性：风挡玻璃必须保证足够的防穿透能力。冲击强度高（尤其是低温下的冲击强度），击而不碎，或击后只出现裂纹但不裂断，不产生危及司机及乘客安全的碎块。司机室车窗试验方法就是当风挡玻璃在喷过漆的框架中安装之后，要经过1kg质量的物体以vp = 460 km/h的速度（UIC依据 651:2002-07-01，第2.7.4，“前窗强度”，物体冲撞速度vp = 运行速度300 km/h + 相向速度160 km/h）冲撞,风挡玻璃不能被穿透。 隔热性：保证夏季空调和冬季采暖的效果。一般以传热系数k表示，它表明在玻璃两侧温差为1℃时，在l㎡面积内可传递的热量(功率),单位为W/(㎡·C)。 隔音性：车窗应是良好的隔音材料。一般按DIN52210-75标准测定。隔音性能取决于车窗玻璃硬度、厚度和结构。 抗老化性：国外一般在频率为2Hz、负荷为4kPa的正弦波形冲击下进行10万次疲劳老化试验和频率为0.5Hz、负荷为5kPa的25万次的疲劳老化试验。 难燃性：达到DIN4102标准的A级(不燃级)和B1级（难燃级）。 加工性：易切割，易钻孔；利用一定加工方法可弯曲成一定曲率半径的拱形，使机车前车窗具有一定的采光艺术设计，又提高了承载能力。 自重小：随着高速机车车辆的轻型化，要求车窗玻璃自重小。 抗压力波：当高速列车会车时和通过隧道时会产生很大的压力差 ,车窗玻璃应能承受这巨大的压力波。 轨道车辆车窗的种类 车窗分为装有单层玻璃或隔层玻璃的金属窗框(轻合金或不锈钢)的侧窗，以及装有其他金属窗框的侧窗和无窗框的玻璃窗。侧窗又分为固定车窗、气窗、开启或半开启车窗、以及滑动窗。 固定车窗由其结构与材料可分为: （1）中空车窗玻璃 在两层玻璃间留有空腔，并充入干燥气体；或除此之外,在外侧玻璃空气层侧涂上一层隔热性能好的特殊金属膜。这种玻璃有良好的隔热、隔音性能，可消除太阳辐射热引起的不舒适感。 （2） 夹层车窗玻璃 在两片或多片玻璃间嵌夹透明塑料薄片，经热压或灌浆粘合而成。使用不同玻璃和中间夹层材料可获得耐光、耐热、耐湿、耐寒等特殊性能。此种玻璃抗冲击强度高，碎后不飞散，只产生辐射状裂纹，耐高温、耐寒、耐湿且透光率在80%左右。 （3） 聚碳酸酯板车窗玻璃 聚碳酸酯属于综合性能优良的热塑性塑料，通过压制或挤压方法可制成聚碳酸酯保温透光板 (Lexam Thermoclear Sheet,以下简称LTC板)。国外已用LTC板作车窗玻璃。LTC板较之普通玻璃有许多优点，主要是质轻 ；冲击强度高；隔热性能好;隔声优良；阻燃性好；透光性不差；耐候性好；易切割。 轨道车辆车窗的设计要求 【1】车窗应满足旅客方便和舒适的要求 （1）通风 对于没有空调的客车，车窗的通风是极为重要的。良好的通风性能应使旅客既感到凉爽宜人，又感到和风轻拂。在列车运行时开启车窗进入车内的迎面风速度都较高，所以要达到上述目的，车窗的开启位置很重要。 1）一扇上开窗 我国现有22型客车的一扇上开窗，具有开启方便，结构简单的优点，车窗关闭时视野也较好。它的缺点是通风性能不理想，尤其是硬座车，坐在迎风侧的人，风速过急，坐在背风侧的人，因受座椅靠背的阻挡又吹不到风，这样的状况在春秋季节或夏季晚上更为突出，因此迎风侧的旅客休息时要求关闭车窗,致使车内空气极为污浊。 2）一扇下开窗 一扇下开窗的通风性能良好,因为风在靠背以上吹入，不受阻挡，迎风侧及背风侧的人均能得益，气流位置在头部以上，能达到使车内凉爽而不直接吹人的目的。另外还可用调节车窗开启的大小来调节车内温度,以适应季节变化及白天黑夜温度不同的要求。但是下开窗的最大