快插式管接頭氣密性和防拔脫性能研究

范駿波

摘要：快插式管接頭主要用于軟管連接，是軌道交通車輛制動系統、給水衛生系統中常用的管接頭類型之一。為保證管接頭氣密性以及防拔脫，快插式管接頭軟管安裝過程中，要求軟管管端劃線，檢查、確認軟管插入深度。本文通過相應的氣密性和拔脫力試驗，驗證快插式管接頭軟管不同插入深度對管接頭氣密性以及防拔脫性能的影響。

關鍵詞：快插式管接頭;插入深度;氣密性;拔脫性能

0? 引言

空氣制動系統作為城市軌道車輛的重要部分，直接涉及到車輛的運行性能和安全。做為制動系統壓縮空氣的載體，管路與管接頭要求具有良好的密封性。

軌道交通車輛中，快插式管接頭主要用于制動系統（雙針壓力表軟管連接等）以及給水衛生系統（供風軟管連接），是常見的軟管連接方式之一[1]。快插式管接頭軟管安裝過程中要求保證軟管的插入深度[2]，本文選定FBO的快插式軟管管接頭（如圖1），軟管連接完成后，通過氣密性試驗以及拔脫力試驗，驗證不同的軟管插入深度對快插式軟管管接頭氣密性和防拔脫性能的影響。

1? 試驗驗證

1.1 FBO快插式軟管接頭

如圖1所示，FBO的快插式軟管接頭主要由壓套、彈片、密封件以及金屬本體組成[3]。其中壓套、彈片和密封件的作用如下：

壓套：既釋管圈，軟管插接好之后，應該為抬起狀態，向下按壓壓套即可拔出軟管;

彈片：用于卡緊軟管，提供軟管的拔脫力;

密封件：為一個密封O型圈，與軟管外壁配合擠壓，起密封作用。

1.2 試驗準備

選定FBO的快插式軟管管接頭以及滿足NFE 49-100標準，外徑公差為6mm的軟管進行試驗驗證。插入深度分別選定為8mm和13mm，數量各取36組。

操作步驟：

①使用專用的軟管剪（如圖2），截取一定長度軟管，軟管切斷面（端面）應齊平、垂直，外周無傷痕以，管子未成橢圓形;

②從一端向后分別量取8mm、13mm（如圖3），用紅色標記筆做一圈標記線，以便插裝后檢測，保證軟管插入深度。

③將軟管按一定插入深度（8mm、13mm）插入快插接頭（如圖4），插接軟管前，確認快插式軟管接頭釋管圈是否有下沉現象，如有下沉現象，表明此金屬快插接頭沒有安裝封圈要及時更換接頭。同時插接前應注意檢查軟管端口是否平整;軟管插接后，測量標記線到藍色釋管圈的尺寸，如果標記線距離藍色釋管圈距離大于3mm，則說明軟管沒有插到底部，需要重新插裝。

④軟管插接后進行狀態確認：目視檢查快插接頭上的藍色釋管圈應處于彈起狀態。輕拉軟管，確定軟管不拔脫，狀態良好。軟管與接頭連接處應有一段大于管子外徑2倍（12mm）的直線段。 軟管如因特殊原因拔出后，應把之前壓入快速接頭的部分剪掉后才能再次使用。管子安裝好后，要拉一下管子確認管子拔不出來視為連接良好。

⑤將接頭體分別置于常溫和低溫環境下靜置一段時間。

1.3 氣密性試驗

試驗設備及工裝：氣密性試驗工裝以及相應的堵頭。

試驗過程：將連接好的快插接頭軟管一端使用相應的堵頭封堵，另外一端連接氣密性試驗工裝，充氣至（10±0.5）bar，計時5min，記錄壓降值（泄漏量），同時對快插接頭與軟管連接處使用檢漏液進行檢漏，記錄管接頭的泄露情況。氣密性試驗后，將管接頭及軟管擦拭干凈，避免檢漏液殘留。

氣密性試驗結果：不論快插式接頭軟管一端的直線段長度是否滿足要求以及相應的工作溫度（常溫、低溫），插入深度為8mm的快插接頭僅有1個不泄露，其他35個均泄露;插入深度為13mm的快插接頭均不泄露。

1.4 氣密性試驗結果分析

從試驗結果來看，插入深度對于氣密性有重要影響，插入深度為8mm的幾乎全部泄露，而插入深度為13mm的則全部不泄露。溫度和直線段長度等對氣密性的影響不顯著。當直線段長度（約10mm左右）過短時，則會有氣體泄露。

因此在實際的安裝過程中，確保插入深度13mm以上且直線段長度大于30mm以上，并在固定良好的情況下，快插式軟管接頭密封可靠。

1.5 拔脫力試驗

試驗設備：Zwick Roll 拉伸試驗機。

試驗過程：將快插接頭從氣密性試驗工裝上拆下，并在拉伸試驗機中固定（如圖5），進行拔脫力試驗（如圖6），測試并記錄相應的拔脫力[4]。

拔脫力試驗結果：

1.6 拔脫力結果分析

圖7為插入深度8mm的快插接頭在常溫（藍色曲線）和低溫（紅色曲線）狀態下的拔脫力，圖8為插入深度13mm的快插接頭在常溫（黑色曲線）和低溫（紅色曲線）狀態下的拔脫力。從試驗結果來看，不管其插入深度，溫度和直線段長度對于拔脫力的影響規律不清晰。但插入深度不同，拔脫力則有較為明顯的不同。如圖7、圖8所示，總體上，插入深度為13mm的快插接頭拔脫力比插入深度為8mm的大1.5倍左右，達到120N。

2? 結論

快插式管接頭安裝過程中，軟管安裝必須保證相應的插入深度。通過快插式接頭與軟管連接的可靠性研究，研究不同的軟管的插入深度、溫度和沖擊振動對快插接頭拔脫力和氣密性的影響，得出了相關影響規律，為快插式管接頭安裝提供技術支撐，有效減少軌道交通車輛制動系統的異常狀況，從而提高了軌道交通車輛制動系統的可靠性。

參考文獻：

[1]杜婷婷.快插接頭在氣制動系統中的應用[J].電子工業專用設備，2006（04）：59-61.

[2]何永輝，段旭東.一種新型的快插式接頭結構[J].專用汽車， 2008，12：56-57.

[3]丁一，周福庚.快插式制動管路接頭的結構設計[J].合肥工業大學學報（自然科學版），2009，32（sup）：210-212.

[4]耿志學，鐘冬娟.卡套式管接頭拔脫力試驗裝置和試驗方法[J].液壓與氣動，2012（8）：131-133.