用于气密性试验的列车端部封堵装置的制作方法

本发明属于轨道列车气密性试验用客室端部密封装置领域，具体涉及一种用于气密性试验的列车端部封堵装置。

背景技术：

动车组等高速轨道客车对其客室车厢内的气压控制具有较为严苛的精度要求，因此，其客室车厢与底架地板装配后，需要对其车厢的门、窗、空调接口等部位分别进行封堵，使地板上方的车厢内腔形成密闭空间，并利用真空泵类负压系统将该密闭空间中的空气抽离，当车厢内腔中的实际真空度与真空泵的额定真空度二者的差值小于理论上的压差指标时，即可认定被测列车客室的气密性符合验收标准。

客室车厢的窗口和空调接口等部位形状规则且面积较小，用尺寸匹配且带有橡胶密封条的平板密封板即可实现较为理想的密封效果，但客室车厢11与底架地板装配时，其车厢端部的结构部件装配关系如图1至图5所示，端底架14的上部设有水平的地板托盘14-1，端底架14的前端中心设有突出的车钩对接装置13，车钩对接装置13位于地板托盘14-1的下方。客室车厢11的前端面以及端底架14的前端均分别与端墙12的后端面对接并固连。车钩对接装置13端部的中心圆管13-1从内向外穿过门框并以悬空的姿态裸露在端墙a的前端面外部，其圆管轴线所在的水平面将端墙12中部的门口结构划分为门口上部区域12-1和门口下部区域12-2。

为了将端墙12上的门框对应区域实施封堵，如图6所示，现有的解决方案是分别制作带有半圆形上卡槽15-1的上封堵板15和带有半圆形下卡槽16-1的下封堵板16，上封堵板15形状与门口上部区域12-1的形状相同，但上封堵板15外轮廓线的尺寸是门口上部区域12-1轮廓线尺寸的120％，下封堵板16形状与门口下部区域12-2的形状相同，但下封堵板16外轮廓线的尺寸是门口下部区域12-2轮廓线尺寸的120％。半圆形上卡槽15-1和半圆形下卡槽16-1的直径均是中心圆管13-1直径的120％，且其二者共同拼接形成一个卡槽圆孔并套在中心圆管13-1的外径上。使用时，将上封堵板15和下封堵板16二者共同形成的带卡槽圆孔的整体封板将端墙12中部门口结构封堵，该整体封堵板采用轻质塑料板材料，其卡槽圆孔与中心圆管13-1外径之间的缝隙用于使负压排气管线和压力表管线均得以插入端墙12的后部并到达客室车厢11内。用橡胶密封填充材料将中心圆管13-1外径周围残留的缝隙进行封堵后，再用塑料布和胶带将该制作完成的整体塑料封堵板粘贴在端墙12上的门框外部，即可进行气密性试验。

然而，不同车型的端墙12往往对应完全不同的门框形状、尺寸和面积，同样，车钩对接装置13也有不同的直径尺寸以及其相对于端墙12外侧悬空裸露部分的不同尺寸。因此，前述的现有整体塑料封堵板也需要针对不同车型的门口结构，相应制作结构和尺寸均与待测车型门框结构对应匹配的多种塑料封堵板，由此造成塑料封堵板种类繁杂，通用性差，占用仓储空间的问题。另一方面，整体塑料封堵板虽然重量较轻，便于固定，但其结构较为脆弱，容易因磕碰或老化而产生裂纹，导致其气密性下降。此外，对卡槽圆孔与中心圆管13-1外径之间的缝隙进行填充和密封的过程不仅费时费力，效率低下，且容易在负压试验中发生填充物松脱漏气的现象，并造给负压排气管线和压力表管线造成损伤。

技术实现要素：

为了解决现有列车气密性试验所采用的端墙门框封堵板是由上、下两块半圆形卡槽的封堵板共同拼合而成的带有卡槽圆孔的整体塑料封堵板，对其卡槽圆孔与中心圆管外径之间的缝隙进行填充和密封的过程费不仅时费力，效率低下，且容易发生填充物松脱漏气的现象；而且现有的塑料板结构较为脆弱，容易因磕碰或老化而产生裂缝，导致气密性下降；以及现有的整体塑料封堵板需要针对不同车型的门口结构而做出随形的尺寸和结构变化，由此造成塑料封堵板种类繁杂，通用性差的技术问题，本发明提供一种用于气密性试验的列车端部封堵装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

用于气密性试验的列车端部封堵装置，其包括移动小车、支撑框架、竖直调整架、气缸、两个限位螺栓、水平及俯仰调整机构、金属封堵板、车钩封堵箱、两个正负压截止阀和电控安全阀；

移动小车四个角的底部各固连一个用于在轨道上行进的轨道轮，支撑框架的底部固连在移动小车上，支撑框架上部两端的内侧各设有一个框架导轨，两个限位螺栓分别固连在支撑框架上部的两侧，且对应位于两个框架导轨的下方；

竖直调整架为矩形框架结构，其两侧外端面各设有一个滑块，竖直调整架通过两个滑块和两个框架导轨的配合使其与支撑框架滑动连接；气缸的活塞杆端部固连在支撑框架顶部横梁的中部位置，气缸的缸体端部固连在竖直调整架底部横梁的中部位置，气缸的轴线、竖直调整架底部横梁的中线、支撑框架顶部横梁的中线三者共面；

水平及俯仰调整机构的水平调整机构的底部固连在竖直调整架顶部横梁的中部位置，水平及俯仰调整机构的俯仰调整机构的底部固连在所述水平调整机构的顶部，所述俯仰调整机构的顶部与金属封堵板的上部中间位置固连；

金属封堵板的整体为矩形板结构，金属封堵板的四周边缘处贴有密封条，金属封堵板的上部中间位置设有销轴通孔，金属封堵板的中下部对称设有两个正负压截止阀通孔，销轴通孔和两个正负压截止阀通孔的周边设有多个螺孔，金属封堵板的中下部在两个正负压截止阀通孔之间设有两个电控安全阀通孔，金属封堵板的下部设有一个用于容纳车钩对接装置端部的方形口；车钩封堵箱固连在金属封堵板的方形口处，且位于金属封堵板的后端面上；

两个正负压截止阀一一对应穿过两个正负压截止阀通孔并通过螺钉与金属封堵板固连，电控安全阀的两个检测针一一对应穿过两个电控安全阀通孔并通过螺钉与金属封堵板固连。

上述水平及俯仰调整机构包括水平调整滑轨机构、两个丝杠机构、球头机构、定位销和加强板；水平调整滑轨机构主要由滑动连接的滑块和导轨构成，其导轨沿竖直调整架顶部横梁方向设置，且导轨的两端固连在竖直调整架顶部横梁的中部位置；球头机构包括球头和与球头底部固连的球头底座，球头底座固连在水平调整滑轨机构滑块的顶部中间位置；两个丝杠机构对称设置在水平调整滑轨机构的两侧，且丝杠机构的丝母端底座固连在竖直调整架顶部横梁的两端，丝杠机构的丝杆端顶在水平调整滑轨机构的滑块两端；加强板的中心设有一个销孔，加强板在销孔的周边设有多个螺孔，加强板通过螺钉固连在金属封堵板的销轴通孔位置处；定位销的前端底部设有一个球窝，定位销的前端顺次穿过销孔和销轴通孔后，其球窝与球头构成球面副。

上述车钩封堵箱的长宽尺寸均是车钩对接装置径向尺寸的200％；车钩封堵箱的深度尺寸是车钩对接装置相对于端墙外侧悬空裸露部分的尺寸长度的120％。

上述金属封堵板的外形尺寸是最大号的门框外部轮廓尺寸的120％，金属封堵板的方形口的上边缘到地面的高度与地板托盘上端面到地面的高度相同。

上述金属封堵板是金属壁板。

本发明的有益效果是：该用于气密性试验的列车端部封堵装置的金属封堵板是铝合金或不锈钢材质的金属壁板，其外形尺寸是比各车型上最大尺寸的门框外部轮廓尺寸仍大120％，因此具有良好的通用性，无需根据不同车型单独设计和更换，并且坚固耐用，不易损坏。固连于金属封堵板后侧的车钩封堵箱用于将车钩对接装置的端部悬空裸露部位完全插入其内部，从而舍弃旧有的以上封堵板和下封堵板二者拼合形式构成带卡槽圆孔的整体塑料封堵板的结构形式，并完全免除对卡槽圆孔与中心圆管外径之间的缝隙进行填充和密封的过程，从而提高作业效率和封堵装置的气密性，避免因填充物松脱而造成漏气的现象发生。

金属封堵板的销轴通孔通过螺钉与加强板固连，定位销的前端顺次穿过销孔和销轴通孔后，其球窝与球头构成球面副，从而使金属封堵板的全部重量均通过该球面副承担，并以球头为支点获得旋转、左右倾斜和前后俯仰的多个自由度，从而方便其与端墙门框进行密封对接。加强板的销孔的周边设有多个螺孔，其用于分担定位销对销轴通孔造成的径向压力，从而保护销轴通孔免遭破坏，并提高销轴通孔的气密性；丝杠机构的丝杆端顶在水平调整滑轨机构的滑块两端，并用于对水平调整滑轨机构与竖直调整架顶部横梁的相对位置进行横向微调。

由移动小车、支撑框架、竖直调整架、气缸、两个限位螺栓和水平及俯仰调整机构七者共同构成的封堵装置定位机构可通过移动小车沿轨道行进的纵向平移，其两个丝杠机构和水平调整滑轨机构配合使用，可用于沿水平横向调节球头机构的位置，竖直调整架和气缸的配合使用，可以调节球头机构的垂向高度。具有垂向升降功能的竖直调整架用以保障金属封堵板与端墙门框在竖直方向上的对应位置，以及调整车钩封堵箱与其所容纳的车钩对接装置端部的间距。

本发明的端墙门框封堵机构可以使车钩对接装置端部的悬空裸露部位完全插入车钩封堵箱内部，并以球头为支点而微调封堵装置定位机构的倾角姿态，从而用金属封堵板将端墙中部的门口结构完全堵住，并使列车客室车厢的气密性试验得以顺利实施，其具有结构强度高、通用和密闭性能好，使用寿命长等特点。

此外该用于气密性试验的列车端部封堵装置还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

附图说明

图1是旧有车厢端部的结构部件装配关系的结构示意图；

图2是图1的爆炸装配示意图；

图3是图1的右视图；

图4是图2的右视图；

图5是图3的左视图；

图6是旧有上封堵板和下封堵板共同拼合形成的带卡槽圆孔的整体封板的结构示意图；

图7是本发明用于气密性试验的列车端部封堵装置的立体图；

图8是本发明用于气密性试验的列车端部封堵装置的主视图；

图9是本发明端墙门框封堵机构和封堵装置定位机构二者的爆炸装配示意图；

图10是本发明封堵装置定位机构的爆炸装配示意图；

图11是本发明水平及俯仰调整机构的立体图；

图12是本发明水平及俯仰调整机构的爆炸装配示意图；

图13是本发明水平及俯仰调整机构的主视图；

图14是本发明球面副结构的局部剖面示意图；

图15是本发明端墙门框封堵机构的立体图；

图16是本发明端墙门框封堵机构在另一视角下的立体图；

图17是本发明正负压截止阀和电控安全阀的立体图；

图18是本发明用于气密性试验的列车端部封堵装置的应用示意图；

图19是图18的爆炸装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图7至图17所示，本发明的用于气密性试验的列车端部封堵装置包括移动小车1、支撑框架2、竖直调整架3、气缸4、两个限位螺栓5、水平及俯仰调整机构6、金属封堵板7、车钩封堵箱8、两个正负压截止阀9和电控安全阀10。

移动小车1四个角的底部各固连一个用于在轨道上行进的轨道轮1-1，支撑框架2的底部固连在移动小车1上，支撑框架2上部两端的内侧各设有一个框架导轨2-1，两个限位螺栓5分别固连在支撑框架2上部的两侧，且对应位于两个框架导轨2-1的下方。

竖直调整架3为矩形框架结构，其两侧外端面各设有一个滑块3-1，竖直调整架3通过两个滑块3-1和两个框架导轨2-1的配合使其与支撑框架2滑动连接；气缸4的活塞杆端部固连在支撑框架2顶部横梁的中部位置，气缸4的缸体端部固连在竖直调整架3底部横梁的中部位置，气缸4的轴线、竖直调整架3底部横梁的中线、支撑框架2顶部横梁的中线三者共面；气缸4用于调整竖直调整架3沿其支撑框架2的升降高度，两个限位螺栓5则用于对调整竖直调整架3的高度下限进行限位。

水平及俯仰调整机构6的水平调整机构的底部固连在竖直调整架3顶部横梁的中部位置，水平及俯仰调整机构6的俯仰调整机构的底部固连在所述水平调整机构的顶部，所述俯仰调整机构的顶部与金属封堵板7的上部中间位置固连。

金属封堵板7的整体为矩形板结构，金属封堵板7的四周边缘处贴有密封条7-1，金属封堵板7的上部中间位置设有销轴通孔7-2，金属封堵板7的中下部对称设有两个正负压截止阀通孔7-3，销轴通孔7-2和两个正负压截止阀通孔7-3的周边设有多个螺孔，金属封堵板7的中下部在两个正负压截止阀通孔7-3之间设有两个电控安全阀通孔7-4，金属封堵板7的下部设有一个用于容纳车钩对接装置13端部的方形口；车钩封堵箱8固连在金属封堵板7的方形口处，且位于金属封堵板7的后端面上。

两个正负压截止阀9一一对应穿过两个正负压截止阀通孔7-3并通过螺钉与金属封堵板7固连，电控安全阀10的两个检测针一一对应穿过两个电控安全阀通孔7-4并通过螺钉与金属封堵板7固连。电控安全阀10还通过控制线缆分别与两个正负压截止阀9连接并对其二者实施导通或截止状态的切换控制，从而监控空压机的额定负压值以及车厢内腔在气密性试验过程中的实际负压值。

如图11至图14所示，所述水平及俯仰调整机构6包括水平调整滑轨机构6-1、两个丝杠机构6-2、球头机构6-3、定位销6-4和加强板6-5；水平调整滑轨机构6-1主要由滑动连接的滑块和导轨构成，其导轨沿竖直调整架3顶部横梁方向设置，且导轨的两端固连在竖直调整架3顶部横梁的中部位置；球头机构6-3包括球头6-3-1和与球头6-3-1底部固连的球头底座，球头底座固连在水平调整滑轨机构6-1滑块的顶部中间位置；两个丝杠机构6-2对称设置在水平调整滑轨机构6-1的两侧，且丝杠机构6-2的丝母端底座固连在竖直调整架3顶部横梁的两端，丝杠机构6-2的丝杆端顶在水平调整滑轨机构6-1的滑块两端，并用于对水平调整滑轨机构6-1与竖直调整架3顶部横梁的相对位置进行横向微调；加强板6-5的中心设有一个销孔6-5-1，加强板6-5在销孔6-5-1的周边设有多个螺孔，加强板6-5通过螺钉固连在金属封堵板7的销轴通孔7-2位置处，其用于分担定位销6-4对销轴通孔7-2造成的径向压力，从而保护销轴通孔7-2免遭破坏，并提高销轴通孔7-2的气密性；定位销6-4的前端底部设有一个球窝6-4-1，定位销6-4的前端顺次穿过销孔6-5-1和销轴通孔7-2后，其球窝6-4-1与球头6-3-1构成球面副，从而使金属封堵板7的全部重量均通过该球面副承担，并以球头6-3-1为支点，获得旋转、左右倾斜和前后俯仰的多个自由度，从而方便其与端墙12门框进行密封对接。

车钩封堵箱8的长宽尺寸均是车钩对接装置13径向尺寸的200％；车钩封堵箱8深度尺寸是车钩对接装置13相对于端墙12外侧悬空裸露部分的不同尺寸长度的120％，金属封堵板7的方形口的上边缘到地面的高度与地板托盘14-1上端面到地面的高度相同。金属封堵板7是铝合金或不锈钢材质的金属壁板，其外形尺寸是最大号的门框外部轮廓尺寸的120％。

具有垂向升降功能的竖直调整架3用以保障金属封堵板7与端墙12门框在竖直方向上的对应位置，以及调整车钩封堵箱8与其所容纳的车钩对接装置13端部的间距。金属封堵板7、车钩封堵箱8、两个正负压截止阀9和电控安全阀10五者共同构成一个端墙门框封堵机构，移动小车1、支撑框架2、竖直调整架3、气缸4、两个限位螺栓5和水平及俯仰调整机构6七者共同构成一个封堵装置定位机构。

具体应用本发明的用于气密性试验的列车端部封堵装置时，正负压截止阀9采用上海佑利积水管业有限公司生产的dn80型正负压截止阀产品。电控安全阀10采用长春春光客车公司利用威普ws28系列7芯连接器和悦尔dn32电磁阀制造的气密专用电控安全阀。

如图18和图19所示，通过轨道轮1-1将端墙门框封堵机构与待试验的轨道列车置于同一轨道上，通过气缸4驱动竖直调整架3沿支撑框架2上的框架导轨2-1竖直运动，从而使车钩封堵箱8与车钩对接装置13对应，此后，沿轨道推动端墙门框封堵机构，使车钩对接装置13的端部的悬空裸露部位完全插入车钩封堵箱8内部，并以球头6-3-1为支点微调封堵装置定位机构的倾角姿态，从而用金属封堵板7将端墙12中部的门口结构完全堵住。此后，即可启动真空泵，并通过正负压截止阀9将客室车厢11内的空气抽出。金属封堵板7上的密封条7-1将在负压的作用下将端墙12中部的门口结构完全密封。电控安全阀10通过其自带的压力传感器监控车厢内的真空度和真空泵的真空度，并按照预设的气密性试验调节控制正负压截止阀9的开关状态。从而使列车客室车厢的气密性试验得以顺利进行。