鐵路機(jī)車車輛用制動(dòng)軟管連接器總成氣密性試驗(yàn)裝置的優(yōu)化與改進(jìn)

孫若東，張維坤，蒯志東

(1.中車青島四方車輛研究所有限公司，山東 青島 266031；2.中國鐵路專運(yùn)中心，北京 100022)

鐵路機(jī)車車輛用制動(dòng)軟管連接器總成是車輛與車輛、機(jī)車與車輛之間制動(dòng)系統(tǒng)相互連接的關(guān)鍵部件。制動(dòng)軟管連接器總成的產(chǎn)品質(zhì)量是鐵路列車正常運(yùn)行的必要保障。2014年9月26日發(fā)布的TB/T 60—2014《機(jī)車車輛用制動(dòng)軟管連接器》標(biāo)準(zhǔn)替代了TB/T 60—2001《制動(dòng)軟管連接器總成》、TB/T 2842—1997《鐵路機(jī)車車輛空氣制動(dòng)橡膠軟管》和TB/T 1421—1982《鐵路機(jī)車車輛用制動(dòng)軟管墊圈技術(shù)條件》，隨著標(biāo)準(zhǔn)的更新，制動(dòng)軟管連接器總成產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容也有所變化。為保證列車能夠正常運(yùn)行，需對制動(dòng)軟管連接器總成試驗(yàn)檢測裝置進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。

1 氣密性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)新舊版本比較

TB/T 60—2001中規(guī)定“制動(dòng)軟管連接器總成(圖1)應(yīng)按工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，保壓5 min不得有漏泄”。

TB/T 60—2014中規(guī)定：“常溫氣密性試驗(yàn):將制動(dòng)軟管連接器完全浸泡于水中，充入1.0 MPa壓縮空氣，保壓10 min，觀察是否有連續(xù)氣泡或出現(xiàn)軟管鼓泡等異?，F(xiàn)象，允許有隨時(shí)間延長而逐漸減少的非連續(xù)性氣泡。出廠檢驗(yàn)時(shí)，將制動(dòng)軟管連接器完全浸泡于水中，充入1.0 MPa壓縮空氣，保壓3 min?！?/p>

TB/T 60—2014中還增加了低溫氣密性試驗(yàn)，具體內(nèi)容為：將制動(dòng)軟管連接器置于-50 ℃的溫度下，放置48 h，充入1.0 MPa、-50 ℃的壓縮空氣，保壓3 min，軟管連接器的每分鐘壓力下降應(yīng)小于10 kPa。

1.軟管墊圈；2.連接器體。圖1 制動(dòng)軟管連接器總成示意圖

2 氣密性試驗(yàn)裝置存在的問題

原連接器端部氣密性試驗(yàn)一般采用的是手柄式球墨鑄鐵堵頭(圖2)與軟管墊圈直接接觸，其連接封堵方式與實(shí)際運(yùn)用情況有差別，軟管墊圈材質(zhì)為天然橡膠或合成橡膠，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定軟管墊圈壓縮耐寒系數(shù)(-50 ℃，壓縮20%)≥0.3 。-50 ℃的溫度下，放置48 h，手柄式球墨鑄鐵堵頭和軟管墊圈在低溫環(huán)境中會產(chǎn)生微小的變形和扭曲，會造成球墨鑄鐵堵頭與軟管墊圈直接接觸處產(chǎn)生氣體泄漏現(xiàn)象(圖3)。試驗(yàn)檢測中低溫環(huán)境氣密性每分鐘壓力下降測量值超出標(biāo)準(zhǔn)要求的概率大于70%，-50 ℃低溫環(huán)境下準(zhǔn)確確認(rèn)氣體泄漏點(diǎn)是比較困難的，因此必須保證氣密性試驗(yàn)裝置的合理性和可靠性，杜絕產(chǎn)生試驗(yàn)檢測誤判的可能性。

圖2 手柄式球墨鑄鐵堵頭示意圖

圖3 原氣密性試驗(yàn)照片

3 氣密性試驗(yàn)裝置的改進(jìn)方案

試驗(yàn)檢測裝置不同于生產(chǎn)設(shè)施，使用頻率比較低，其方案設(shè)計(jì)應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)、適用、合理的原則和既能滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求、又能模擬實(shí)際運(yùn)用情況(圖4)的設(shè)計(jì)觀念。車輛與車輛、機(jī)車與車輛之間制動(dòng)軟管連接器總成是依靠制動(dòng)軟管連接器體相互連接的。制動(dòng)軟管連接器體形式尺寸與標(biāo)識如圖5所示，其材質(zhì)為QT400-18。改進(jìn)方案選擇相同的材質(zhì)，并根據(jù)圖5的具體尺寸，加工成圓柱形塞堵(圖6、圖7)。采用球墨鑄鐵焊條，依據(jù)球墨鑄鐵相關(guān)焊接工藝對連接器體尾端進(jìn)行封堵。

圖4 制動(dòng)軟管連接器總成的連接方式

圖5 制動(dòng)軟管連接器體形式尺寸與標(biāo)識

圖6 氣密性試驗(yàn)裝置改進(jìn)后的照片

圖7 氣密性試驗(yàn)改進(jìn)后的連接照片

4 應(yīng)用效果

改進(jìn)后的氣密性試驗(yàn)裝置操作簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更貼近于實(shí)際運(yùn)用情況。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證能夠滿足新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的常溫氣密性試驗(yàn)、靜液壓試驗(yàn)、低溫氣密性試驗(yàn)的要求。能夠保證試驗(yàn)檢測的可靠性。表1為低溫氣密性試驗(yàn)裝置改進(jìn)前后試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)對比表。

表1 低溫氣密性試驗(yàn)裝置改進(jìn)前后試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)對比表

5 結(jié)束語

通過優(yōu)化和改進(jìn)制動(dòng)軟管連接器總成氣密性試驗(yàn)裝置，消除了原試驗(yàn)裝置的弊端，提高了試驗(yàn)檢測裝置的可靠性，保證了常溫氣密性試驗(yàn)、靜液壓試驗(yàn)、低溫氣密性試驗(yàn)檢測的準(zhǔn)確性。