某型动车组车头部玻璃钢底板故障分析与优化设计

彭国平 弓海斌

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000)

0 前言

为保证动车组车底整体结构平顺化和设备舱的密封性，需将车头部下方凹陷处进行密封，为减小质量，密封板一般采用玻璃钢材质，四周通过16个M10×40螺栓进行紧固，如图1所示。动车组运行20万km左右时，检查发现多处螺栓安装孔周圈存在裂纹。

图1 玻璃钢底板

该玻璃钢底板尺寸为1 268 mm×925 mm×6 mm，质量为16.56 kg；由于该底板尺寸较大，在中部黏接截面为6 mm×20 mm的网状玻璃钢加强筋，保证结构整体刚度；四周设16个ø12 mm螺栓孔，提高安全冗余，玻璃钢底板螺栓安装孔处预埋40 mm×40 mm×2 mm的不锈钢垫板，增强连接部位受压能力，具体结构如图2所示。

图2 玻璃钢底板及预埋不锈钢垫板结构

1 玻璃钢底板故障原因调查

1.1 故障部位调查

通过对此结构裂纹的玻璃钢底板进行调查发现，裂纹位置全部位于螺栓紧固处，对裂纹形态进行分析，裂纹源位于不锈钢垫板与玻璃钢黏接处。

1.2 故障部位螺栓孔处制造工艺分析

(1)制作6 mm厚的整体玻璃钢底板，脱模后开孔定位，然后将孔周边的不锈钢垫板预埋区域打磨去除4 mm，剩余厚度为2 mm，如图3所示。

图3 不锈钢垫板区域加工打磨

(2)放入不锈钢垫板，与玻璃钢底板上的开孔对齐，然后用黏接剂黏接为一体，如图4所示。

图4 不锈钢垫板粘接

(3)上表面采用两层EMC450短切毡糊制补强，固化后开孔并打磨平整，如图5所示。

图5 不锈钢垫板上部糊制补强

对现场施工进行调查，不锈钢垫板预埋生产工艺要求较高，为确保不锈钢垫板四周区域纤维连续，需要满足以下要求：(1)玻璃钢底板与不锈钢垫板贴合处需打磨平整，平面度要求较高；……