CN111301457B - 一种高速列车的应急车窗结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速列车的应急车窗结构，包括支架和调节杆，所述支架的一侧沿长度方向的两侧对称设凸缘，所述支架远离凸缘的一侧设套筒和安装板，所述安装板内设通槽，所述调节杆的两端均通过套筒连接支架，所述调节杆包括螺纹套和伸缩杆，所述螺纹套的两端均通过调节螺母连接伸缩杆，所述伸缩杆远离螺纹套的一侧连接安装螺杆，所述安装螺杆的一端连接伸缩杆，所述安装螺杆的另一端连接通槽；本发明提供的车窗结构，通过支架和调节杆组成应急封堵结构，满足列车安全运行要求，列车正常运行，以最短时间妥善处置故障，减少对行车造成影响，确保列车运行安全。

Description

一种高速列车的应急车窗结构

技术领域

本发明属于客室车窗技术领域，具体涉及一种高速列车的应急车窗结构。

背景技术

列车车辆上现广泛采用铝合金单元式车窗，夹层中空玻璃，即内外两层钢化玻璃，中间为干燥空气或惰性气体，能够满足客车高速运行中挡风遮雨、隔热、隔声等要求，车窗自然采光好，视野广阔，可以欣赏沿线自然风光，使旅行心情变得愉悦。

列车高速运行中，车窗玻璃承受压力大，加上列车振动和冲击，造成中空玻璃磕碰、炸裂，货物列车装载或加固不良，篷布绳索或坠落物品击打车窗玻璃，以及沿线治安不良，有人向列车抛掷石头等，造成列车车窗玻璃破损，轻者单层玻璃破损，重者双层玻璃全部裂损。

车窗玻璃破损可能危及本列车及交会列车的运行安全，车窗玻璃破损后，钢化玻璃碎裂成小颗粒，在列车高速运行中，特别是列车高速交会和途经隧道时，气流扰动，破碎玻璃可能四处飞溅，扎伤行人，损坏铁路行车设备，车窗玻璃爆裂之后，将造成敞口运行，尤其固定车窗内外层玻璃均破损时，由于列车运行的振动和冲击，有坠落车外，造成人身伤亡的巨大风险，热(冷)空气未经空调装置处理直接进入车内，雨水和灰尘进入车厢，轮轨撞击和摩擦噪声直接或经路边建筑反射后，产生巨大噪音传递至车内，在列车交会和通过隧道时，车内的空气压力差变化大等，直接影响乘客乘坐的舒适性和身心健康。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种通过支架和调节杆组成的封堵应急窗框，安装和拆卸方便，保证列车运行安全的高速列车的应急车窗结构。

本发明的目的是这样实现的：

一种高速列车的应急车窗结构，包括支架和调节杆，所述支架的一侧沿长度方向的两侧对称设凸缘，所述支架远离凸缘的一侧设套筒和安装板，所述安装板内设通槽，所述调节杆的两端均通过套筒连接支架，所述调节杆包括螺纹套和伸缩杆，所述螺纹套的两端均通过调节螺母连接伸缩杆，所述伸缩杆远离螺纹套的一侧连接安装螺杆，所述安装螺杆的一端连接伸缩杆，所述安装螺杆的另一端连接通槽。

进一步的，所述支架设上下两个，两个所述支架的左右两端均连接调节杆。

进一步的，所述支架的两凸缘之间形成凹槽，所述支架上、两凸缘之间、安装板的两侧对称设两个紧固螺钉。

进一步的，所述套筒远离安装板的一侧设防松螺钉，所述伸缩杆螺纹连接套筒。

进一步的，所述伸缩杆远离螺纹套的一端侧壁上设螺纹槽，所述安装螺杆通过螺纹槽连接伸缩杆。

进一步的，所述安装螺杆包括横杆和竖杆，所述横杆的一端螺纹连接螺纹槽，所述横杆的另一端螺纹连接竖杆。

进一步的，所述竖杆远离横杆的一端设螺帽，所述竖杆的两侧设挡板，所述横杆贯穿通槽设置，所述挡板设于竖杆上、螺帽和通槽之间。

进一步的，所述挡板的长度大于通槽的宽度1-3cm。

进一步的，所述凸缘的宽度和窗框的内槽的宽度一致，所述支架通过凸缘和凹槽与窗框密封连接。

进一步的，所述支架上设安装孔，所述支架远离竖杆的一侧设加强杆，所述加强杆设两个，所述两个加强杆通过安装孔交叉连接支架。

进一步的，所述支架和调节杆均采用碳纤维材质。

进一步的，所述支架的弹性模量E1为67.5-71.3MPa，所述支架的拉伸强度X1为733.7-1074.6Mpa，所述支架的压缩强度Y1为399.5-796.6MPa，所述支架的剪切模量G1为12.6-15.8MPa，所述支架的剪切强度S1为118.8-139.5MPa。

进一步的，所述支架的弹性模量E1、拉伸强度X1、压缩强度Y1、剪切模量G1和剪切强度S1之间满足：

E1·[（X1+Y1）/（X1-Y1）]=α1·G1^2/3·S1³，

其中，α1为屈服强度系数，取值范围为0.5-1.5。

进一步的，所述调节杆的弹性模量E2为64.6-67.5MPa，所述调节杆的拉伸强度X2为696.7-746.3Mpa，所述调节杆的压缩强度Y2为437.9-444.7MPa，所述调节杆的剪切模量G2为8.4-10.7MPa，所述调节杆的剪切强度S2为62.5-100.5MPa。

进一步的，所述调节杆的弹性模量E2、拉伸强度X2、压缩强度Y2、剪切模量G2和剪切强度S2之间满足：

E2· [（X2+Y2）/（X2-Y2）]=α2·G2^2/3·S2³，

其中，α2为屈服强度系数，取值范围为0.5-1.5。

进一步的，为了提高伸缩杆在工作过程中的使用寿命，所述伸缩杆伸缩接触部分的表面粗糙度Ra为0.2-0.6微米，硬度Y为HRC69-81；特别是所述表面粗糙度Ra、硬度Y之间满足以下关系：

π·Ra=β·Y^1/3；

其中，β为关系系数，取值范围为0.14-0.45；π为圆周率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的一种高速列车的应急车窗结构，通过支架和调节杆组成封堵装置，车窗双层玻璃破损需封堵时，清除窗框上玻璃碎片，安装支架，调整调节杆，安装有机玻璃，固定有机玻璃，应急车窗玻璃满足列车安全运行要求，列车正常运行，以最短时间妥善处置故障，减少对行车造成影响，确保列车运行安全。

2、本发明提供的一种高速列车的应急车窗结构，通过支架和调节杆组成封堵装置，调节杆通过套筒和防松螺钉牢固连接直接，根据窗框的高度需求，通过调节杆的伸缩和延长，将安装螺杆调节至适当位置，将窗玻璃置于安装螺杆内，再通过螺帽做紧固处理，将玻璃牢固封闭在车厢内壁上，玻璃的尺寸大于窗框的尺寸，以保证列车安全到达目的地后及时做更换处理，实现了应急车窗的快速安装，操作简单。

3、本发明提供的一种高速列车的应急车窗结构，支架和调节杆之间均通过螺纹连接，安装和拆卸便捷快速，支架通过凸缘和凹槽与窗框紧密契合，在通过紧固螺钉加强连接的牢固，调节杆和安装螺杆之间可拆卸设置，便于调节杆高度调节和玻璃的固定，各部件之间安装和拆卸易操作。

4、本发明提供的一种高速列车的应急车窗结构，支架和调节杆均采用碳纤维材质，相较于铝合金窗框，密度其1/2，拉伸强度铝合金材料的12倍，具有比强度、比刚度和比模量高，抗疲劳性、可设计性、耐腐蚀性、耐老化性好等优点，通过支架和调节杆弹性模量、拉伸强度等参数性质的设置，保证支架和调节杆的强度和精度，提高支架和调节杆的支撑效果。

附图说明

图1是本发明一种高速列车的应急车窗结构示意图。

图2是本发明一种高速列车的应急车窗结构支架示意图。

图3是本发明一种高速列车的应急车窗结构支架侧视图。

图4是本发明一种高速列车的应急车窗结构支架调节杆示意图。

图5是本发明一种高速列车的应急车窗结构支架安装螺杆示意图。

图中：1、支架；11、凸缘；12、凹槽；2、调节杆；21、螺纹套；22、调节螺母；23、伸缩杆；24、螺纹槽；3、安装板；4、通槽；5、套筒；6、防松螺钉；7、安装螺杆；71、横杆；72、竖杆；73、挡板；74、螺帽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种高速列车的应急车窗结构，包括支架1和调节杆2，所述支架1设上下两个，所述两个支架1的左右两端均连接调节杆2，所述支架1的一侧沿长度方向的两侧对称设凸缘11，所述支架1的两凸缘11之间形成凹槽12，所述支架1上、两凸缘11之间、安装板3的两侧对称设两个紧固螺钉8，所述支架1远离凸缘11的一侧设套筒5和安装板3，所述套筒5远离安装板3的一侧设防松螺钉6，所述伸缩杆23螺纹连接套筒5。

所述调节杆2包括螺纹套21和伸缩杆23，所述螺纹套21的两端均通过调节螺母22连接伸缩杆23，所述伸缩杆23远离螺纹套21的一侧连接安装螺杆7，所述安装螺杆7的一端连接伸缩杆23，所述安装螺杆7的另一端连接通槽4。

组装时，上、下支架1上的安装板3应在同一侧(有机玻璃安装侧，即车体内侧)，调节杆2放入套筒5内，套筒5内侧将上支架1的套筒5上的防松螺钉6拧入调节杆2定位槽中定位，适当调整调节杆2长度，装配有机玻璃安装螺杆、螺母，用一字螺丝刀在玻璃胶条接口处撬开，拆下车窗玻璃胶条，取出破损的车窗玻璃外框及外侧胶条，清除窗框上玻璃碎片，列车前方站停车后，车辆乘务员把组装好的封堵工装支架放在窗框上，边框凸缘11应卡入窗框凹槽内，调整下部调节杆2位置，直至支架1上、下边框压紧在窗框内，用扳手拧紧紧固螺钉8，紧固下支架1套筒5上防松螺钉6以防止调节杆2松动。

实施例2

在实施例1的基础上，结合图5，一种高速列车的应急车窗结构，包括支架1和调节杆2，所述支架1设上下两个，两个所述支架1的左右两端均连接调节杆2，所述支架1的一侧沿长度方向的两侧对称设凸缘11，所述支架1的两凸缘11之间形成凹槽12，所述支架1上、两凸缘11之间、安装板3的两侧对称设两个紧固螺钉8，所述支架1远离凸缘11的一侧设套筒5和安装板3，所述套筒5远离安装板3的一侧设防松螺钉6，所述伸缩杆23螺纹连接套筒5。

所述调节杆2包括螺纹套21和伸缩杆23，所述螺纹套21的两端均通过调节螺母22连接伸缩杆23，所述伸缩杆23远离螺纹套21的一侧连接安装螺杆7，所述安装螺杆7的一端连接伸缩杆23，所述安装螺杆7的另一端连接通槽4。

为了提高伸缩杆23在工作过程中的使用寿命，所述伸缩杆伸缩接触部分的表面粗糙度Ra为0.2-0.6微米，硬度Y为HRC69-81；特别是所述表面粗糙度Ra、硬度Y之间满足以下关系：

π·Ra=β·Y^1/3；

其中，β为关系系数，取值范围为0.14-0.45；π为圆周率。

所述安装螺杆7包括横杆71和竖杆72，所述横杆71的一端螺纹连接螺纹槽24，所述横杆71的另一端螺纹连接竖杆72，所述竖杆72远离横杆71的一端设螺帽74，所述横杆71的两侧设挡板73，所述横杆71贯穿通槽4设置，所述挡板73设于竖杆72上、螺帽74和通槽4之间，所述挡板73的长度大于通槽4的宽度。

封堵支架组装完成后，玻璃上设有4个圆孔，通过调节杆将安装螺杆调节至与玻璃4个圆孔相对应的位置，将玻璃通过圆孔装配入竖杆内，锁紧螺帽，使得玻璃紧贴于车厢内壁上，可在玻璃与车厢内壁之间的间隙内涂上密封胶。

实施例3

在实施例2的基础上，封堵支架和调节杆的外部尺寸为1962mm×813mm支架和调节杆的总重量小于44kg，玻璃尺寸为2008mm×857mm，玻璃结构为：4mm化学钢化玻璃+0.76mmPVB+3mm物理钢化玻璃(外片)+16mm空气层+4mm物理钢化玻璃。

实施例4

在实施例2的基础上，所述支架上设安装孔，所述支架远离竖杆的一侧设加强杆，所述加强杆设两个，所述两个加强杆通过安装孔交叉连接支架，所述支架、加强杆和调节杆均采用碳纤维材质。

所述支架的弹性模量E1为67.5-71.3MPa，所述支架的拉伸强度X1为733.7-1074.6Mpa，所述支架的压缩强度Y1为399.5-796.6MPa，所述支架的剪切模量G1为12.6-15.8MPa，所述支架的剪切强度S1为118.8-139.5MPa。

所述支架的弹性模量E1、拉伸强度X1、压缩强度Y1、剪切模量G1和剪切强度S1之间满足：E1· [（X1+Y1）/（X1-Y1）]=α1·G1^2/3·S1³，其中，α1为屈服强度系数，取值范围为0.5-1.5。

所述调节杆的弹性模量E2为64.6-67.5MPa，所述调节杆的拉伸强度X2为696.7-746.3Mpa，所述调节杆的压缩强度Y2为437.9-444.7MPa，所述调节杆的剪切模量G2为8.4-10.7MPa，所述调节杆的剪切强度S2为62.5-100.5MPa，所述调节杆的弹性模量E2、拉伸强度X2、压缩强度Y2、剪切模量G2和剪切强度S2之间满足：E2·[（X2+Y2）/（X2-Y2）]=α2·G2^2/3·S2³，其中，α2为屈服强度系数，取值范围为0.5-1.5。

支架和调节杆均采用碳纤维材质，相较于铝合金窗框，密度其1/2，拉伸强度铝合金材料的12倍，具有比强度、比刚度和比模量高，抗疲劳性、可设计性、耐腐蚀性、耐老化性好等优点，通过支架和调节杆弹性模量、拉伸强度等参数性质的设置，保证支架和调节杆的强度和精度，提高支架和调节杆的支撑效果。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：包括支架（1）和调节杆（2），所述支架（1）的一侧沿长度方向的两侧对称设凸缘（11），所述支架（1）远离凸缘（11）的一侧设套筒（5）和安装板（3），所述安装板（3）内设通槽（4），所述调节杆（2）的两端均通过套筒（5）连接支架（1），所述调节杆（2）包括螺纹套（21）和伸缩杆（23），所述螺纹套（21）的两端均通过调节螺母（22）连接伸缩杆（23），所述伸缩杆（23）远离螺纹套（21）的一侧连接安装螺杆（7），所述安装螺杆（7）的一端连接伸缩杆（23），所述安装螺杆（7）的另一端连接通槽（4），所述伸缩杆（23）远离螺纹套（21）的一端侧壁上设螺纹槽（24），所述安装螺杆（7）通过螺纹槽（24）连接伸缩杆（23），所述安装螺杆（7）包括横杆（71）和竖杆（72），所述横杆（71）的一端螺纹连接螺纹槽（24），所述横杆（71）的另一端螺纹连接竖杆（72）。

2.根据权利要求1所述的一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：所述支架（1）设上下两个，两个所述支架（1）的左右两端均连接调节杆（2）。

3.根据权利要求1所述的一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：所述支架（1）的两凸缘（11）之间形成凹槽（12），所述支架（1）上、两凸缘（11）之间、安装板（3）的两侧对称设两个紧固螺钉（8）。

4.根据权利要求1所述的一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：所述套筒（5）远离安装板（3）的一侧设防松螺钉（6），所述伸缩杆（23）螺纹连接套筒（5）。

5.根据权利要求1所述的一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：所述竖杆（72）远离横杆（71）的一端设螺帽（74），所述竖杆（72）的两侧设挡板（73），所述横杆（71）贯穿通槽（4）设置，所述挡板（73）设于竖杆（72）上、螺帽（74）和通槽（4）之间。

6.根据权利要求5所述的一种高速列车的应急车窗结构，其特征在于：所述挡板（73）的长度大于通槽（4）的宽度1-3cm。

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