鐵道車輛制動管系聯接裝置的製作方法

2023-06-12 01:53:36

專利名稱：鐵道車輛制動管系聯接裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管系聯接裝置，尤其是涉及一種鐵道車輛制動管系聯接裝置。
背景技術：
近年來鐵道車輛制動系統中管系法蘭接頭漏洩情況較為普遍，尤其在冬季漏洩更為嚴重，有的段甚至因此無法發車。特別是我國的寒冷地區，例如滿洲裡車輛段，對於冬季法蘭接頭的漏洩故障反映更為強烈。現有的鐵道車輛制動系統中管系法蘭聯接已應用了二十年，取得了較好的效果。在這麼長的期間內沒有對鐵道車輛制動系統中管系法蘭聯接作進一步改進，這種聯接結構越發凸顯出一些缺陷。因此，有必要對其進一步完善，以確保制動系統管系的可靠性。
現使用的法蘭接頭主要有兩種法蘭接頭A型及B型，每種法蘭接頭又可分為不帶密封墊圈的I型和帶密封墊圈的II型兩種形式。
圖1為現有法蘭接頭AI型，圖2為現有法蘭接頭AII型，圖3為現有法蘭接頭BI型，圖4為現有法蘭接頭BII型。如圖1至圖4所示，現場工人組裝法蘭時根據各自需要及組裝方便可任意選用A型及B型。當I型和II型法蘭接頭對接或II型法蘭接頭與法蘭安裝面聯接時，由於帶法蘭的各部件安裝的偏差過大，導致法蘭接頭很難組裝到一起，這時個別作業者不負責任往往不加熱矯正，而直接採用外力強迫改變管子的彎曲度，使兩法蘭接頭或法蘭接頭與安裝面接近，穿上螺栓後即強行緊固。此時雖然法蘭體的兩頭端面已靠上，但會使管子彎曲而帶有應力、同時法蘭體變形導緻密封墊圈壓量不足、不均勻和聯接剛度不夠。
下面在專門設計的專用試驗臺架上對現有的不同的法蘭組裝情況進行常溫、低溫的氣密性試驗。
例如，專用試驗臺架的法蘭中心距臺架平面300mm，我們通過調節另一側的螺杆可將管子進行任意角度的調節。以下所述管子末端到水平面的高度h(mm)的含義就是300mm，管子沒有偏斜；350mm，管子在支點的高度比法蘭中心高50mm。其偏斜角度為arctg50/600＝4.76°。當偏斜方向與安裝螺栓連線垂直時，法蘭已無法矯正了。
從實驗室模擬情況可見管子在較大偏斜而強行安裝時有明顯的變形，同時法蘭體也產生塑性變形。這是因為法蘭體與接頭體間隙過大使得在管子有很大偏斜時仍能進行組裝，接頭體連同管子在法蘭體中產生偏斜，經計算法蘭體與接頭體最大間隙為1.1mm，這樣最大偏斜角度可達4.3°。這時接頭體一部分已高出法蘭體面一定高度，從表面看此時法蘭體是不可能擰靠的。但是通過試驗表明當管子在某種偏斜角度、而螺栓又可穿入法蘭體採用螺栓強行緊固時，管子在接頭體附近會產生較大的變形，同時離螺栓較遠的法蘭體中部卻向外產生較大的變形。而靠近螺栓緊固部位的兩法蘭體兩頭端面或法蘭體兩頭端面與安裝面可密貼在一起，這使得橡膠密封墊圈的實際壓量相應減少且不均勻，變形量隨管子的偏斜角而變化。現有結構法蘭聯接試驗結果見表1現有結構法蘭聯接試驗結果

從以上幾種法蘭接頭組裝後的變形情況及在常溫低溫下的漏洩情況可看出，其主要原因如下a、由於管子偏斜法蘭接頭承受了很大的內應力並產生很大的變形，同時也造成密封墊圈在法蘭體環行槽內的周墊圈軸向壓量明顯不一致，法蘭接頭的密封主要是依靠密封墊圈的軸向壓量來實現的，正常壓量應為1.5mm，因法蘭體中部變形，密封墊圈的軸向壓量在該處明顯減小，如法蘭變形量超過1.5mm，常溫時即不起密封作用。法蘭接頭內密封墊圈的壓量小到一定程度即使常溫不漏，低溫下橡膠收縮壓量減小法蘭接頭很容易漏洩。因此管子偏斜過大引起法蘭組裝時法蘭體變形較大，使密封墊圈的密封壓量不足，是造成冬季法蘭漏洩的主要原因。由於接頭體在與管子的焊接中偏斜的情況比較普遍，這種情況發生時表面看管子的組裝偏差並不大，但其導致的接頭體在法蘭體中的偏斜實際非常大。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，減小法蘭體變形量，增加管路聯接剛性，保證保壓量和聯接力，且能有效防止法蘭接頭漏洩情況的鐵道車輛制動系統中管系聯接裝置。
本實用新型的技術方案是包括法蘭體和接頭體，法蘭體的內環與接頭體的外凸緣配合，接頭體的臺肩與法蘭體內凸緣配合，所述接頭體的臺肩沿軸向伸長形成內導向套，所述法蘭體內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面方向伸長形成外導向套，並且內導向套外表面與外導向套內表面配合。這種結構在焊接後的接頭體及管子偏斜超過規定時即無法安裝，使之避免發生現場強行依靠螺栓緊固進行組裝的情況；同時增加了法蘭體的剛度，減小法蘭體變形量，保證壓量和聯接力。從而達到了能組裝時就保證不漏，而出現可能導致漏洩的偏斜量時就不能組裝的目的。強制性地確保管系安裝質量。
本實用新型法蘭體和接頭體安裝後滿足接頭體的收縮端端面伸出法蘭體的擴張端端面，其伸出長度最好在0.1～0.25mm範圍內。
本實用新型將法蘭體與接頭體的配合間隙從現有的0～1.1mm減小到0.1～0.5mm，以減小組裝時接頭體及管子的偏斜角度，最大只能偏斜2.8°，從而減小法蘭體的變形；法蘭體和接頭體安裝後，滿足接頭體的收縮端端面高出法蘭體的擴張端端面0.1～0.25mm，從而增強管路的聯接剛性。
本實用新型所述接頭體收縮端端面圓周上開有限位槽，該限位槽上套有密封墊圈。所述密封墊圈可採用設有筋的密封墊圈，也可採用帶有自密封特性的唇邊結構，且帶唇邊結構的密封墊圈非唇邊一面還設有筋。
本實用新型的有益效果是結構簡單，減小法蘭體變形量，增加管路聯接剛性，保證壓量和聯接力，且能有效防止法蘭接頭漏洩。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。


圖1為現有法蘭接頭AI型；圖2為現有法蘭接頭AII型；圖3為現有法蘭接頭BI型；圖4為現有法蘭接頭BII型；圖5為本實用新型實施例1的結構示意圖；圖6為圖5中接頭體的結構示意圖；圖7為圖5中法蘭體的結構示意圖；圖8為圖7的左視圖；圖9為本實用新型實施例2的結構示意圖；圖10為圖9中密封墊圈的結構示意圖；圖11為圖10的右視圖；圖12為本實用新型實施例3的結構示意圖；圖13為圖11中密封墊圈的結構示意圖；其中，附圖標記為1』為現有I型法蘭體，2』為現有II型法蘭體，3』為現有I型接頭體，4』為現有II型接頭體，5』為現有密封墊圈，1為法蘭體，1-1為法蘭體擴張端端面，1-2為法蘭體內環，1-3為法蘭體外導向套，2為接頭體，2-1為接頭體收縮端端面，2-2為接頭體外凸緣，2-3為接頭體內導向套，2-4為接頭體限位槽，3為配合面，4為密封墊圈，4-1為密封墊圈的唇邊結構，4-2為密封墊圈的筋。
具體實施方式
實施例1如圖5至圖8所示，一種鐵道車輛制動管系聯接裝置，包括法蘭體1和接頭體2，法蘭體1的內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合，接頭體2的臺肩與法蘭體1內凸緣配合，所述接頭體2的臺肩沿軸向伸長形成內導向套2-3，所述法蘭體1內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面1-1方向伸長形成外導向套1-3，並且內導向套2-3外表面與外導向套1-3內表面配合；法蘭體1的內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合面3的配合間隙為0.1mm，法蘭體1和接頭體2安裝後，滿足接頭體2的收縮端端面2-1伸出法蘭體1的擴張端端面1-1為0.1mm。
實施例2如圖9至圖11所示，一種鐵道車輛制動管系聯接裝置，包括法蘭體1和接頭體2，法蘭體1內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合，接頭體2的臺肩與法蘭體1內凸緣配合，法蘭體1的內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合處3的配合間隙為0.5mm，法蘭體1和接頭體2安裝後，滿足接頭體2的收縮端端面2-1伸出法蘭體1的擴張端端面1-1為0.25mm；所述接頭體2的臺肩沿軸向伸長形成內導向套2-3，所述法蘭體1內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面1-1方向伸長形成外導向套1-3，並且內導向套2-3外表面與外導向套1-3內表面配合；所述接頭體2收縮端端面2-1圓周上開有限位槽2-4，該限位槽2-4上套有密封墊圈4；該密封墊圈4的上、下面均設有筋4-2。
實施例3如圖12至圖13所示，一種鐵道車輛制動管系聯接裝置，包括法蘭體1和接頭體2，法蘭體1內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合，接頭體2的臺肩與法蘭體1內凸緣配合，法蘭體1的內環1-2與接頭體2的外凸緣2-2配合處3的配合間隙為0.3mm，法蘭體1和接頭體2安裝後，滿足接頭體2的收縮端端面2-1伸出法蘭體1的擴張端端面1-1為0.20mm；所述接頭體2的臺肩沿軸向伸長形成內導向套2-3，所述法蘭體1內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面1-1方向伸長形成外導向套1-3，並且內導向套2-3外表面與外導向套1-3內表面配合；所述接頭體2收縮端端面2-1圓周上開有限位槽2-4，該限位槽2-4上套有密封墊圈4；該密封墊圈4採用帶有自密封特性的唇邊結構4-1的密封墊圈，且該密封墊圈的非唇邊一面設有筋4-2。
權利要求1.一種鐵道車輛制動管系聯接裝置，包括法蘭體(1)和接頭體(2)，法蘭體(1)的內環(1-2)與接頭體(2)的外凸緣(2-2)配合，接頭體(2)的臺肩與法蘭體(1)內凸緣配合，其特徵在於所述接頭體(2)的臺肩沿軸向伸長形成內導向套(2-3)，所述法蘭體(1)內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面(1-1)方向伸長形成外導向套(1-3)，並且內導向套(2-3)外表面與外導向套(1-3)內表面配合。
2.根據權利要求1所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於法蘭體(1)和接頭體(2)安裝後，滿足接頭體(2)的收縮端端面(2-1)伸出法蘭體(1)的擴張端端面(1-1)。
3.根據權利要求2所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述接頭體(2)的收縮端端面(2-1)伸出法蘭體(1)的擴張端端面(1-1)的長度為0.1～0.25mm。
4.根據權利要求2或3所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述接頭體(2)收縮端端面(2-1)圓周上開有限位槽(2-4)，該限位槽(2-4)上套有密封墊圈(4)。
5.根據權利要求4所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述密封墊圈(4)上設有筋(4-2)。
6.根據權利要求4所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述密封墊圈(4)上設有唇邊結構(4-1)。
7.根據權利要求6所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述帶唇邊結構(4-1)的密封墊圈(4)的非唇邊一面設有筋(4-2)。
8.根據權利要求1所述的鐵道車輛制動管系聯接裝置，其特徵在於所述法蘭體(1)的內環(1-2)與接頭體(2)的外凸緣(2-2)配合間隙為0.1～0.5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵道車輛制動管系聯接裝置，屬於管系聯接裝置技術領域；包括法蘭體和接頭體，法蘭體的內環與接頭體的外凸緣配合，接頭體的臺肩與法蘭體內凸緣配合，所述接頭體的臺肩沿軸向伸長形成內導向套，所述法蘭體內凸緣沿軸向且遠離擴張端端面方向伸長形成外導向套，並且內導向套外表面與外導向套內表面配合；本實用新型結構簡單，減小法蘭體變形量，增加管路聯接剛性，保證壓量和聯接力，且能有效防止法蘭接頭漏洩。
文檔編號F16L23/00GK2926732SQ20062003511
公開日2007年7月25日 申請日期2006年7月31日 優先權日2006年7月31日
發明者伊松年, 呂英, 謝宗瑜 申請人:中國南車集團眉山車輛廠