客车制动主管活接头漏风原因分析与控制措施探导
2020-05-08韦冠忠
韦冠忠
摘 要:本文针对运用客车常见制动主管活接头漏风故障的拆、检分析,查找导致漏风的原因,并对活接头、制动管路检修、组装提出了改进建议及控制措施,防止在运用过程中出现制动主管活接头漏风故障。
关键词:主管;接头;漏风
1 问题的提出:
近年来,制动主管活接头漏风问题频繁发生,其特点是:制动管系均集中安装于车底,受结构空间限制,不便于应急处理,当制动主管活接头密封不良引起制动系统泄漏,将严重影响列车制动性能,给铁路运输安全带来极大威胁。因此,改进活接头设计及管路检修、组装工艺,可以有效解决活接头漏风问题。
2 原因分析
2.1 漏风活接头现场情况调查
对运用发生漏风故障车辆的制动主管活接头进行了拆解检查,情况见表1:
通过以上分解检查发现:制动主管活接漏风均因硅橡胶密封垫失去弹性或损坏造成。
2.2 活接头设计缺陷分析
客車制动管路普遍采用内螺纹橡胶密封活接头,如图1,a=5.5mm,b=5mm,由于a﹥b,在紧固活接时,当活接螺母紧固量过大时,会对橡胶密封垫的密封性能产生两方面影响:第一、橡胶密封垫被过度压缩,产生塑性变形,弹性降低,不能即时恢复弹性,造成压缩空气吹破密封薄弱处;第二、出现A、B密封面贴近咬合,造成硅橡胶密封垫破损,起不了密封作用。
2.3 管路组装标准及工艺分析
(1) 由于管路直线度、管口螺纹轴线与管路轴线的偏移、管路安装变形等因素,导致制动管路组装时,活接头便成为转动支点,造成活接密封垫两安装面之间呈V形。紧固活接时,活接密封垫两安装面之间V形底部金属接触,容易造硅橡胶垫损坏。
(2)由于制动管路在检修过程中,存在部分管路、活接头因腐蚀、磨损过限,管口螺纹损坏等原因,需更换或重新加工处理,造成管路组装时与原位置有变动。然而管路卡座位置未变,因此,管卡安装后必然使管路弯曲受力,使活接头两密封面成V形,紧固活接时,活接密封垫两安装面之间V形底部金属接触,硅橡胶垫损坏。
综上所述,制动管路检修、组装工艺均会造成活接头两密封面成V形,若活接紧固量未控制好,导致硅橡胶垫被活接金属安装面挤破,造成漏风故障。
3 控制措施
3.1 确立硅橡胶密封垫有效密封压缩量
针对厂修分解的100辆客车制动管活接密封垫进行统计,其中有85辆车,共计425个活接使用硅橡胶密封垫,情况见表2
由于进厂大修客车制动管活接经过长期运用考验,将分解后的密封垫状态和压缩量进行统计分析,找出密封最佳硅橡胶垫,测量其压缩量,对活接头组具有现实指导意义,从统计表可看出,密封垫被压缩到2~2.7范围,状态较好。
3.2 改进内螺纹橡胶密封活接头带肩套管定位凸台设计尺寸
由于从硅橡胶垫使用状况统计分析来看,密封垫被压缩到2~2.7范围,状态较好,即被压缩1.3mm~2mm,从图1可知,a=5.5mm,b=5mm。使b=7.5mm,则b-a=2mm,此时活接头因定位凸台限位作用,确保了硅橡胶垫压缩量≯2mm,既不损伤硅橡胶垫,又实现较佳密封效果。
3.3 完善管路检修、检测工艺
(1)管路端部螺纹加工前,必须使管路轴线与套丝机切削刀具旋转平面垂直并且通过旋转圆中心点,确保管口螺纹轴线与管路轴线重合。
(2)制动管路调修处理,直线度的确立。根据制动主管直管部分长度约20m,由两根长10m管路经活接头相连接,即图2中,AC=10m,加之4mm厚的橡胶垫被压缩到2~2.7范围,性能最佳,因此,最大V形开口量为EF=2.7-2=0.7(mm),FG==0.35,因⊿DGF为直角三角形,得∠GDF=arcsin=0.4°,∠BAC=2∠GDF=0.8°,在直角三角形⊿ABC中,BC=AC·sin0.8°=13.96(mm)。因此,直线度为13.96(mm)∕10(m),即管路调直处理后,其直线度≯1.4mm∕m。
3.4 完善管路组装工艺
(1)管路安装遵循,起始从中间体位置,分别向1、2位端连接,先装直管、后装S弯管,以调整S弯管角度,来弥补直管带来的直线度偏差。
(2)管路连接时,将管路先以5m~10m间距的吊装卡置于车底安装位置,管卡螺丝不紧固,确保管路连接时处于自由状态。
(3)由于密封垫被压缩到2~2.7范围,状态较好,则V形开口最大为2.7-2=0.7mm,在硅橡胶密封垫未安装之前,将活接两端管路移近,使活接两密封面接触,检查V形开口尺寸≯0.7mm,才能安装硅橡胶密封垫并连接活接,否则,须对管路进行调整。
(4)待管路活接紧固完成后,安装管卡,管路自由状态下管卡与座螺栓孔不得错位,否则需用开孔器在卡座上重新开孔;其次,调整管路与卡座间垫片,使管卡紧固后管路不产生弯曲变形。
4 结束语
经运用该控制措施指导300多辆客车制动主管的检修、组装,厂内制动主管活接头漏风故障,由实施前2.5件/辆,降到0件/辆;出厂运用200多辆车,用户反映良好,未发生制动管路活接漏风质量故障,极大的改善了客车制动主管的组装质量,提升了客车运用的安全性,可靠性。
(中国铁路成都局集团有限公司成都机车车辆监造项目部, 四川 成都610052)