CN115728016A - 一种列车气密性测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种列车气密性测试装置及系统，包括：车厢密封装置，用于在车厢外部对车厢的各待检测点进行密封，车厢密封装置能够与待检测点的表面形成密封腔；第一排气管，第一排气管的一端与密封腔连通，第一排气管的另一端与气体收集装置连接；气压检测组件，气压检测组件的一端与第一排气管连接；控制组件，气压检测组件的另一端与控制组件连接，当对车厢内部进行正压或负压充气时，控制组件根据气压检测组件的检测结果判断当前待检测点是否发生泄漏。由此设置，以能够对车厢的关键部件的气密性能进行测试，得到各气密部件随着运营里程的增加的气密性能的演变规律；为进一步提升车辆气密性能提供指导方向。

Description

一种列车气密性测试装置及系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，具体地，涉及一种列车气密性测试装置及系统。

背景技术

随着列车运行速度的提高，列车运行中的空气动力学问题越来越引起人们的重视，列车的气密性是研制高速列车的关键技术之一。气密性的好坏，乘客会有直接的感受，高速列车频繁进出隧道，产生巨大的压力波，如果列车气密性差，车外压力波传入车内，会导致车内压力在段时间内产生剧烈波动。车内压力波冲击乘客耳膜，造成耳鸣、耳痛等不适感，影响乘坐舒适性。因此，高速列车必须尽可能地减小车内压力波动，保证各部件气密性能满足要求，对各部件气密性能进行测试。目前仅有整车气密性测试装置进行整车测试，而无法测试影响整车气密性的各关键部件的气密性能。无法得知各部件对整车气密性的影响权重，及部件气密性能随运营里程的增加的衰减程度。

发明内容

本申请实施例中提供了一种列车气密性测试装置及系统，以解决现有气密性测试装置仅能够进行整车气密性测试，无法进行关键部件的气密性能测试的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种列车气密性测试装置，包括：

车厢密封装置，用于在车厢外部对车厢的各待检测点进行密封，所述车厢密封装置能够与待检测点的表面形成密封腔；

第一排气管，所述第一排气管的一端与所述密封腔连通，所述第一排气管的另一端与气体收集装置连接；

气压检测组件，所述气压检测组件的一端与所述第一排气管连接；

控制组件，所述气压检测组件的另一端与所述控制组件连接，当对车厢内部进行正压或负压充气时，所述控制组件根据所述气压检测组件的检测结果判断当前待检测点是否发生泄漏。

可选地，所述车厢密封装置包括：

第二排气管和流量检测组件，所述第二排气管与所述密封腔连通，所述流量检测组件的一端与所述第二排气管连接，另一端与所述控制组件连接，用于检测当前检测点的气体泄漏量。

可选地，所述车厢密封装置还包括车门及显示窗密封组件，所述车门及显示窗密封组件包括：

凸字形工装罩，所述凸字形工装罩用于沿车门或显示窗的密封圈周向环设，所述凸字形工装罩胶粘于车体的表面，以形成第一密封腔；所述第一密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

可选地，车门或显示窗的一组对边对应的所述凸字形工装罩分别设有至少一个所述第一排气管和至少一个所述第二排气管。

可选地，所述车厢密封装置包括车下孔洞密封组件，所述车下孔洞密封组件包括：

孔洞套筒，套设于车下的孔洞外周，且所述孔洞套筒的一端与车下孔洞所在车厢表面密封固定，所述孔洞套筒的内腔和车下孔洞所在车厢表面形成第二密封腔，所述第二密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

可选地，所述车厢密封装置包括风挡密封组件，所述风挡密封组件包括：

封堵形工装罩，用于包覆在风挡工装的外侧，且所述封堵形工装罩与风挡所在车厢的表面密封连接；所述封堵形工装罩和风挡所在车厢表面形成第三密封腔，所述第三密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

可选地，所述车厢密封装置包括空调密封组件，所述空调密封组件包括：

空调与车厢安装接口密封工装罩，所述空调与车厢安装接口密封工装罩粘接且罩设于空调与车厢的安装接口处，所述空调与车厢安装接口密封工装罩与车厢的外表面形成第四密封腔，所述第四密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管；

支撑件，位于所述第四密封腔内，用于对所述第四密封腔内的气体进行引流。

可选地，所述空调密封组件还包括：

新风口密封工装罩，所述新风口密封工装罩粘接且罩设于车厢的空调新风口处，所述新风口密封工装罩与车厢的外表面形成第五密封腔，所述第五密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

可选地，所述空调密封组件还包括：

车下废排单元密封工装罩，所述车下废排单元密封工装罩粘接且罩设于车厢空调的车下废排单元处，所述车下废排单元密封工装罩与车厢的表面形成第六密封腔，所述第六密封腔连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

本申请提供一种列车气密性测试系统，包括上述实施例任一项所述的列车气密性测试装置和上位机，所述上位机和所述列车气密性测试的控制组件经无线通讯模块连接。

本申请实施例提供的一种列车气密性测试装置，包括：车厢密封装置，用于在车厢外部对车厢的各待检测点进行密封，车厢密封装置能够与待检测点的表面形成密封腔；第一排气管，第一排气管的一端与密封腔连通，第一排气管的另一端与气体收集装置连接；气压检测组件，气压检测组件的一端与第一排气管连接；控制组件，气压检测组件的另一端与控制组件连接，当对车厢内部进行正压或负压充气时，控制组件根据气压检测组件的检测结果判断当前待检测点是否发生泄漏。

采用本申请实施例中提供的一种列车气密性测试装置，相较于现有技术，具有以下技术效果：

通过车厢密封装置在车厢外部于待检测点的表面形成密封腔，对车厢的待检测点进行密封，第一排气管和第一端与密封腔连通，另一端与气体收集装置连通，气压检测装置与第一排气管连接；当对车厢内部进行正压或负压充气时，控制组件根据各待检测点连接的气压检测组件判断当前检测点是否发生泄漏。由此设置，以能够对车厢的关键部件的气密性能进行测试，得到各气密部件随着运营里程的增加的气密性能的演变规律；为进一步提升车辆气密性能提供指导方向。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的凸字形工装罩的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种列车气密性测试装置的系统原理图。

附图中标记如下：

凸字形工装罩1、第一密封腔11；

车门及显示窗密封组件100、车下孔洞密封组件200、风挡密封组件300、空调密封组件400、第一排气管500、气压检测组件600、第二排气管700、流量检测组件800、控制组件900。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种列车气密性测试装置及系统，以解决现有气密性测试装置仅能够进行整车气密性测试，无法进行关键部件的气密性能测试的问题。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-3，图1为本申请实施例提供的凸字形工装罩的结构示意图；图2为图1的剖视结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种列车气密性测试装置的系统原理图。

在一种具体的实施方式中，本申请提供的列车气密性测试装置，包括车厢密封装置、第一排气管500、气压检测组件600和控制组件900；其中，车厢密封装置包括若干个能够对车厢的不同待检测点进行密封的密封组件，由此以根据不同待检测点的结构特征进行相应的密封，以提高密封性能，满足不同待检测点的密封需要。车厢密封装置位于车厢的外部与车厢的待检测点所在表面形成密封腔，为了测试当前待检测点的气密性能，密封腔连通有第一排气管500，第一排气管500的另一端与气体收集装置连接，在第一排气管500上设置有气压检测组件600，以对第一排气管500中的气压进行检测，判断当前待检测点是否发生气体泄漏；同时通过气体收集装置对泄漏的气体进行收集，以得到气体泄漏量，以能够根据气体泄漏量评估部件的泄露量情况，在一种实施例中，气体收集装置可以为气球，通过气球能够直观判断出当前待检测点是否发生泄漏，使作业人员及时得到泄漏位置及泄漏信息，便于进行后续测试操作。

气压检测组件600设置为压力传感器，根据不同待检测点的泄漏量大小，设置压力传感器的型号及量程，以精确测量不同待检测点的泄漏情况，提高系统的测试精度。控制组件900可设置为笔记本电脑、控制界面等控制设备，或者为与上位机连接的设备，如单片机或PC机等终端，上位机和控制组件900无线通讯连接，以实现远程控制，控制组件900将获取的测试信息发送至上位机进行存储及数据处理，并接收上位机发送的控制信号进行控制，由此以实现远程测试，简化测试操作。

可理解，当对车厢内部进行正压或负压充气时，控制组件900根据气压检测组件600的检测结果判断当前待检测点是否发生泄漏；气压检测组件600对第一排气管500的气压进行检测，并将检测信号发送至控制组件900，控制组件900根据检测信号与预设气压值进行比较，当检测信号的气压值大于预设气压值时，认为当前待检测点发生泄漏。为了提高检测结果的准确性，同一待检测点可设置两个或两个以上第一排气管500，以及两个或两个以上气压检测组件600，由此以通过两个相同的高精度气压传感器同时进行对比测试，以提高测试可靠性与对比性。

采用本申请实施例中提供的一种列车气密性测试装置，相较于现有技术，具有以下技术效果：

通过车厢密封装置在车厢外部于待检测点的表面形成密封腔，对车厢的待检测点进行密封，第一排气管500和第一端与密封腔连通，另一端与气体收集装置连通，气压检测装置与第一排气管500连接；当对车厢内部进行正压或负压充气时，控制组件900根据各待检测点连接的气压检测组件600判断当前检测点是否发生泄漏。由此设置，以能够对车厢的关键部件的气密性能进行测试，得到各气密部件随着运营里程的增加的气密性能的演变规律；为进一步提升车辆气密性能提供指导方向。

具体的，车厢密封装置还包括第二排气管700和流量检测组件800，第二排气管700与密封腔连通，流量检测组件800的一端与第二排气管700连接，另一端与控制组件900连接，用于检测当前检测点的气体泄漏量。车厢密封装置的第二排气管700同样与密封腔连通，流量检测组件800设置在第二排气管700上，用于对气体泄漏量进行检测，第二排气管700的一端也可以连接气体收集装置，以实现对气体的收集。

在该实施例中，第一排气管500和第二排气管700上分别设有阀门，阀门与控制组件900连接，以通过阀门控制第一排气管500和第二排气管700的开闭，提高装置的控制能力，优选地，当开始进行气密性测试时对车厢内部进行充气，充气完成预设时间间隔后打开阀门，以使气压检测组件600进行气压检测，由此以进一步提高气压检测精度。

可理解，车门及显示窗作为车厢的主要泄漏点，需要进行气密性测试；车厢密封装置包括车门及显示窗密封组件100，车门及显示窗的泄漏部位为橡胶密封圈，且由于车门及显示窗面积较大，存在泄漏缝隙的位置仅为四轴橡胶密封圈，如测试装置覆盖整个部件，则存在测试装置内容较大、在泄漏量小的情况下，测量误差较大；浪费材料、测试装置体积大、重量大、不易搬运、安装和固定等问题。因此，只需要对可能泄露的部分(密封橡胶圈)进行密封，具体为通过凸字形工装罩1进行包裹，凸字形工装罩1用于沿车门或显示窗的密封圈周向环设一周设置，凸字形工装罩1粘接于车体的表面，如采用强力3M胶粘与车体表面，形成第一密封腔11，为了避免沿程阻力过大，在两侧分别安装第一排气管500和第二排气管700，第一排气管500连接有气压检测组件600，第二排气管700连接有流量检测组件800，第一排气管500和第二排气管700的个数可根据需要进行设置，同理，气压检测组件600和流量检测组件800的个数也可以为多个，各气压检测组件600/流量检测组件800采用同一数采模块进行连接，以对数据进行统计；测试整车气密性的同时并监控气压检测组件600和流量检测组件800的数据，当气压检测组件600的数值与外界大气压一致，且流量检测组件800流量为零时，保持20s，此时车内外压力相同，统计流量检测组件800的泄露量即为待检测点的泄漏量。凸字形工装罩1为凸字形硬质硅胶材料。在一种实施例中，车门或显示窗的一组对边对应的凸字形工装罩1分别设有至少一个第一排气管500和至少一个第二排气管700，优选地，每个第一排气管500上均设有一个气压检测组件600，每个第二排气管700均设有一个流量检测组件800，以提高系统的测试可靠性。

具体的，车厢密封装置还包括车下孔洞密封组件200，车下孔洞密封组件200包括孔洞套筒，套设于车下的孔洞外周，且孔洞套筒的一端与车下孔洞所在车厢表面密封固定，孔洞套筒的内径大于车下孔洞的外径，孔洞套筒的轴向长度大于车下孔洞的轴向长度，以使孔洞套筒能够完全包覆于车下孔洞，孔洞套筒套设于车下孔洞的外周，孔洞套筒与车下孔洞所在车厢表面密封固定，孔洞套筒的内腔和车下孔洞所在车厢表面形成第二密封腔，第二密封腔分别连接有第一排气管500和第二排气管700，同样第一排气管500连接有气压检测组件600，第二排气管700连接有流量检测组件800，第一排气管500和第二排气管700优选设置在孔洞套筒背离车厢一侧的端壁上；可理解，孔洞套筒与车下孔洞所在车厢表面的固定方式可采用粘接，如强力3M胶等。

进一步地，车厢密封装置包括风挡密封组件300，风挡密封组件300包括封堵形工装罩，用于包覆在风挡工装的外侧，且封堵形工装罩与风挡所在车厢的表面密封连接；封堵形工装罩和风挡所在车厢表面形成第三密封腔，第三密封腔分别连接有第一排气管500和第二排气管700，第一排气管500连接有气压检测组件600，第二排气管700连接有流量检测组件800；同样地，第一排气管500和第二排气管700的个数可根据需要进行设置。风挡的面积较大，且各处均有泄露风险，这类大型的空腔型部件，采用封堵型工装和柔性工装结合的方式。用橡胶皮将整个风挡包裹起来，开孔引出第一排气管500和第二排气管700，连接压力传感器和流量传感器。由于风挡包裹面积较大，需严格检测内部压力变化曲线，用以确定泄漏量是否全部采集。

列车所需检测密封性部件还包括空调部分，空调测试部分包括空调与车体安装接口、新风口和车下废排单元；空调与车体安装接口和新风口均位于车顶，具体的，车厢密封装置包括空调密封组件400，空调密封组件400包括空调与车厢安装接口密封工装罩和支撑件；空调与车厢安装接口密封工装罩粘接且罩设于空调与车厢的安装接口处，并通过强力3M胶固定；空调与车厢安装接口密封工装罩与车厢的外表面形成第四密封腔，第四密封腔分别连接有第一排气管500和第二排气管700，第一排气管500上设有气压检测组件600，第二排气管700上设有流量检测组件800。而此处泄漏量较小，气体产生压力难以平衡测试装置的重力，为了避免气体流通受阻而导致的测试误差，利用支撑件搭建气体流道，以将空调与车厢安装接口密封工装罩进行支撑；其中，空调与车厢安装接口密封工装罩为橡胶空调与车厢安装接口密封工装罩，支撑件为木条。

同时，空调密封组件400还包括新风口密封工装罩，新风口密封工装罩粘接且罩设于车厢的空调新风口处，新风口密封工装罩与车厢的外表面形成第五密封腔，第五密封腔分别连接有第一排气管500和第二排气管700，第一排气管500上设有气压检测组件600，第二排气管700上设有流量检测组件800。同样地，空调密封组件400还包括车下废排单元密封工装罩，车下废排单元密封工装罩粘接且罩设于车厢空调的车下废排单元处，车下废排单元密封工装罩与车厢的表面形成第六密封腔，第六密封腔连接有第一排气管500和第二排气管700，第一排气管500上设有气压检测组件600，第二排气管700上设有流量检测组件800。

本申请提供的测试装置，对于面积较大的环状泄漏部位，如车门与显示窗，采用“凸”字形截面、环形橡胶密封圈测试装置；对于集中式的车下孔洞泄漏部位，如空调冷凝水排水口等，采用筒状测试装置；对空腔型的泄漏部位，如风挡，则需采用封堵型工装、并用柔性工装覆盖测试装置；对外形结构不规则的车顶部件，如空调机组，用柔性工装覆盖，且用支架支撑，建立气体通道，减少泄漏阻力；压力和流量传感器可根据测试部位的泄漏量大小随意搭配，且可根据被测部件的泄漏情况选择不同量程和不同数量的流量计。如泄漏量大的车门采用了6个大量程流量传感器+2个压力传感器的组合模式，泄漏量小的车门采用4个小量程流量传感器+4个压力传感器的组合模式，同时还可以根据实际情况将气管封闭，不连接传感器。此设计方案针对车顶空调系统等体积较大部件，建立了气体流通通道，有效避免了测试装置重量带来的阻力和气体通道堵塞，提高了此类部件的泄漏量测试精度。此方案只针对存在泄漏风险的部位进行环形工装设计，较小测量误差。如车门和显示窗的橡胶圈部位测试装置，此类狭长空间采用“凸”字形结构，两侧连接气管，最大地减小沿程损失，提高测试精度。对于风挡这类大型的空腔式测试部件，在柔性工装上连接流量传感器和压力传感器，通过监控压力传感器判断泄露是否结束。

可知，本申请能够对各部件的泄漏量进行量化评估，得知各部件的气密性变化规律和各部位对整车气密性的影响程度；有效提高试验测试效率，一次试验完成整车和部件的多项测试工况，减少试验测试周期，提高效率。测试装置占用空间小，制作成本低，可针对各异形测试部位现场加工完成，灵活度较高。测试装置的外接气管可以根据泄漏部位随意开孔，还可以根据泄漏量的大小选择合适的压力及流量传感器，以提高测试精度。

基于上述实施例中提供的列车气密性测试装置，本申请还提供了一种列车气密性测试系统，该系统包括上述实施例任意一种列车气密性测试装置和上位机，上位机和列车气密性测试的控制组件900经无线通讯模块连接，由于该系统采用了上述实施例中的列车气密性测试装置，所以该列车气密性测试系统的有益效果请参考上述实施例。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种列车气密性测试装置，其特征在于，包括：

车厢密封装置，用于在车厢外部对车厢的各待检测点进行密封，所述车厢密封装置能够分别与待检测点的表面形成密封腔；

第一排气管，所述第一排气管的一端与所述密封腔连通，所述第一排气管的另一端与气体收集装置连接；

气压检测组件，所述气压检测组件的一端与所述第一排气管连接；

控制组件，所述气压检测组件的另一端与所述控制组件连接，当对车厢内部进行正压或负压充气时，所述控制组件根据所述气压检测组件的检测结果判断当前待检测点是否发生泄漏。

2.根据权利要求1所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述列车气密性测试装置还包括：

第二排气管和流量检测组件，所述第二排气管与所述密封腔连通，所述流量检测组件的一端与所述第二排气管连接，另一端与所述控制组件连接，用于检测当前检测点的气体泄漏量。

3.根据权利要求2所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述车厢密封装置包括车门及显示窗密封组件，所述车门及显示窗密封组件包括：

凸字形工装罩，所述凸字形工装罩用于沿车门或显示窗的密封圈周向环设，所述凸字形工装罩胶粘于车体的表面，以形成第一密封腔；所述第一密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

4.根据权利要求3所述的列车气密性测试装置，其特征在于，车门或显示窗的一组对边对应的所述凸字形工装罩分别设有至少一个所述第一排气管和至少一个所述第二排气管。

5.根据权利要求2所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述车厢密封装置还包括车下孔洞密封组件，所述车下孔洞密封组件包括：

孔洞套筒，套设于车下的孔洞外周，且所述孔洞套筒的一端与车下孔洞所在车厢表面密封固定，所述孔洞套筒的内腔和车下孔洞所在车厢表面形成第二密封腔，所述第二密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

6.根据权利要求2所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述车厢密封装置还包括风挡密封组件，所述风挡密封组件包括：

封堵形工装罩，用于包覆在风挡工装的外侧，且所述封堵形工装罩与风挡所在车厢的表面密封连接；所述封堵形工装罩和风挡所在车厢表面形成第三密封腔，所述第三密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

7.根据权利要求2所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述车厢密封装置还包括空调密封组件，所述空调密封组件包括：

空调与车厢安装接口密封工装罩，所述空调与车厢安装接口密封工装罩粘接且罩设于空调与车厢的安装接口处，所述空调与车厢安装接口密封工装罩与车厢的外表面形成第四密封腔，所述第四密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管；

支撑件，位于所述第四密封腔内，用于对所述第四密封腔内的气体进行引流。

8.根据权利要求7所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述空调密封组件还包括：

新风口密封工装罩，所述新风口密封工装罩粘接且罩设于车厢的空调新风口处，所述新风口密封工装罩与车厢的外表面形成第五密封腔，所述第五密封腔分别连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

9.根据权利要求7所述的列车气密性测试装置，其特征在于，所述空调密封组件还包括：

车下废排单元密封工装罩，所述车下废排单元密封工装罩粘接且罩设于车厢空调的车下废排单元处，所述车下废排单元密封工装罩与车厢的表面形成第六密封腔，所述第六密封腔连接有所述第一排气管和所述第二排气管。

10.一种列车气密性测试系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的列车气密性测试装置和上位机，所述上位机和所述列车气密性测试的控制组件经无线通讯模块连接。

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