鐵路機車車輛用制動軟管連接器總成氣密性試驗裝置的優(yōu)化與改進

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.中國鐵路專運中心，北京 100022)

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

1 氣密性試驗標準新舊版本比較

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

TB/T 60—2014中規(guī)定：“常溫氣密性試驗:將制動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)軟管鼓泡等異常現(xiàn)象，允許有隨時間延長而逐漸減少的非連續(xù)性氣泡。出廠檢驗時，將制動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。”

TB/T 60—2014中還增加了低溫氣密性試驗，具體內(nèi)容為：將制動軟管連接器置于-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小于10 kPa。

1.軟管墊圈；2.連接器體。圖1 制動軟管連接器總成示意圖

2 氣密性試驗裝置存在的問題

原連接器端部氣密性試驗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際運用情況有差別，軟管墊圈材質(zhì)為天然橡膠或合成橡膠，標準中規(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)。試驗檢測中低溫環(huán)境氣密性每分鐘壓力下降測量值超出標準要求的概率大于70%，-50 ℃低溫環(huán)境下準確確認氣體泄漏點是比較困難的，因此必須保證氣密性試驗裝置的合理性和可靠性，杜絕產(chǎn)生試驗檢測誤判的可能性。

圖2 手柄式球墨鑄鐵堵頭示意圖

圖3 原氣密性試驗照片

3 氣密性試驗裝置的改進方案

試驗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)計應本著經(jīng)濟、適用、合理的原則和既能滿足試驗標準的要求、又能模擬實際運用情況(圖4)的設(shè)計觀念。車輛與車輛、機車與車輛之間制動軟管連接器總成是依靠制動軟管連接器體相互連接的。制動軟管連接器體形式尺寸與標識如圖5所示，其材質(zhì)為QT400-18。改進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行封堵。

圖4 制動軟管連接器總成的連接方式

圖5 制動軟管連接器體形式尺寸與標識

圖6 氣密性試驗裝置改進后的照片

圖7 氣密性試驗改進后的連接照片

4 應用效果

改進后的氣密性試驗裝置操作簡單，經(jīng)濟實惠，更貼近于實際運用情況。經(jīng)過試驗驗證能夠滿足新標準中規(guī)定的常溫氣密性試驗、靜液壓試驗、低溫氣密性試驗的要求。能夠保證試驗檢測的可靠性。表1為低溫氣密性試驗裝置改進前后試驗檢測數(shù)據(jù)對比表。

表1 低溫氣密性試驗裝置改進前后試驗檢測數(shù)據(jù)對比表

5 結(jié)束語

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