用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法

2023-05-05 04:17:11

專利名稱：用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法
技術領域：
本發明涉及一種集成氣路板粘接方法，尤其是一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法。
背景技術：
集成氣路板是大功率機車電控空氣制動系統中的重要部件，主要用於安裝各種制動零部件(如各種控制模塊)，溝通各氣動模塊之間的氣路，並連接至機車。目前的集成氣路板多採用整體加工或釺焊的方式，但對於大型複雜的集成氣路板採用整體加工非常困難、成本昂貴；而如果採用釺焊，由於集成氣路板尺寸大、氣路複雜，材料與加工成本比較高，採用釺焊工藝穩定性差，廢品率高，會造成成本的大大提高，同時也不能滿足新型鐵路機車對制動系統高穩定性和可靠性的要求，不適合高速鐵路制動系統使用。因此，實有必要發明一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，以克服現有技術的缺陷。

發明內容
本發明的目的在於發明一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，通過對工藝參數和工作流程的改進設計，實現大尺寸、複雜集成氣路板的粘接，解決了傳統集成氣路板生產廢品率高，可靠性低，成本高的問題。為了實現上述目的，本發明的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法是這樣的一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，該粘接方法包括以下步驟步驟一，處理集成氣路板粘接表面以消除板面的劃痕和溝縫，用浸有有機溶劑的抹布擦拭粘接表面；步驟二，將集成氣路板的前、後板都放入60°C的電加熱爐，同時把膠粘劑加熱到使其保持乳狀以改善其流動性；步驟三，從加熱爐中分別取出集成氣路板的前板和後板，將中板放入加熱爐中預熱，將粘膠均勻塗抹在集成氣路板的粘接面上；步驟四，將中板從加熱爐中取出，輕放在前板上，在後板上安裝定位銷、提升銷，提起後板倒轉使粘接面朝下，以校正銷釘定位，放在中板上，檢查各螺栓孔對準後，拆下提升銷；步驟五，安裝清潔的螺栓並按從中間到兩邊的順序擰緊螺栓，拆下對正銷釘，清理各孔殘餘的膠粘劑，清理集成氣路板表面各邊緣和所有開口 ；步驟六，把粘接好的集成氣路板放在烤箱中加熱，烤箱溫度達到120°C後繼續保溫加熱3小時，然後隨爐冷卻。
作為優選實施方式，步驟三中調整絲網高度，利用橡膠刮板在位於集成氣路板一端的絲網表面塗抹足量的膠粘劑，並保證絲網上的膠粘劑完全的覆蓋整個集成氣路板。作為優選實施方式，在進行粘接步驟前，先採取噴砂步驟，該噴砂步驟如下步驟A，檢查並設定噴沙所需的供氣壓力穩定在100PSI，噴沙壓力在70PSI，等到沙的流動均衡、平穩後開始噴沙；步驟B，沿集成氣路板較短的一邊，採用首尾相接的方式噴砂，噴嘴與集成氣路板的距離在8-12釐米之間，若噴砂距離遠，噴完每一邊長距離所需的時間就較長，若噴砂距離近，噴完每一邊長距離所需的時間就較短；步驟C，完成一集成氣路板的噴沙工作後檢查噴沙情況，對有亮點沒有噴到的地方進行補噴；步驟D，在噴沙箱內吹乾淨集成氣路板後再將其取出，並自檢噴沙質量。作為優選實施方式，所述步驟A中，如果供氣壓力在噴沙期間洩漏或不穩定，應停止噴沙，等到氣壓達到要求並穩定時，才能繼續噴沙。作為優選實施方式，所述步驟C中，自檢噴沙質量時檢查集成氣路板上是否有亮點，暗斑或條紋，用粉筆圈出的亮點，暗斑或條紋並再次噴沙。作為優選實施方式，所述步驟C中，再次噴沙時，按集成氣路板的對角噴砂，噴砂速度控制在步驟B所述速度的2-3倍。作為優選實施方式，所述步驟D中，自檢噴沙質量時，檢查角度應該是直射光源在被檢集成氣路板斜上方45° -60°的方向。作為優選實施方式，該方法還包括步驟E，對集成氣路板的不噴砂面使用氣動砂輪進行力度均勻的打磨處理，以消除加工刀紋。作為優選實施方式，步驟B中，當噴嘴到達了集成氣路板的中心時，將集成氣路板在其原本所在的平面上旋轉180度，再繼續以步驟B的方式噴砂。使用本發明的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法生產集成氣路板部件，徹底解決了大尺寸、複雜集成氣路板的粘接難點，解決了傳統生產大尺寸、 複雜集成氣路板部件廢品率高，可靠性低，成本高的問題，以及大功率機車對集成氣路板高可靠性的要求。
具體實施例方式本發明涉及的大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板分為前、中、後板三層， 因此需要將其進行粘接操作，設計集成氣路板時會根據氣路要求和制動系統的功能要求， 設計前、中、後板圖紙，並按要求完成板面、孔與溝槽的加工。粘接操作時，優選地，首先對粘接面進行噴砂處理，使其表面產生均勻的凹凸面，利於粘接；接著用甲苯清洗粘接表面使其無油汙，並將其放入烤箱內加熱，當板面溫度均勻達到60度時，取出放入專用工裝加以固定；使用絲網將膠用刮板通過絲網均勻滲漏在板的粘接面上，按規定的扭力使用螺釘將三塊板緊固，裝上固定各種閥體的螺栓，放入烤箱在120°C下加熱3小時並保溫8小時，使得集成氣路板粘牢。如上所述，本發明的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法在進行粘接工藝流程前，優選首先採取噴砂工藝流程，以下對所述噴砂工藝流程和粘接工藝流程分別予以詳細說明A.噴砂工藝流程I.把集成氣路板輕放在工作檯上，不得劃傷加工面，確保集成氣路板能夠旋轉 360°不碰到噴砂容器壁。關上噴砂容器門，打開電源，檢查並設定噴沙所需的供氣壓力穩定在100PSI，噴沙壓力在70PSI。噴沙時必須等到沙的流動均衡、平穩後再開始噴。如果供氣壓力在噴沙期間洩漏或不穩定，會聽到噴嘴處發出「突突」的聲音，應停止噴沙，檢查氣壓，可能需要等到氣壓充足、可能需要將沙子吹到排砂管或需要更多的沙子，必須要等到氣壓達到要求並穩定時，才能繼續噴沙。使用的沙為WA30型號的白沙，每次裝入噴砂機一袋 (25Kg)，每噴兩面板換一次砂。本領域技術人員可以理解，所述集成氣路板的前板、後板只噴板的一面，而中板需要噴正反兩面，所以換砂周期是按實際噴砂面計算。2.在噴沙期間沿集成氣路板較短的一邊進行噴砂，噴砂路徑優選採用「交替噴沙路徑」的方式，即移動方向可以先向左再向右，左右交替，按照首尾相接的方式噴砂。用噴嘴噴集成氣路板，噴嘴與集成氣路板的距離應在8-12釐米之間，優選為10釐米。噴砂嘴與噴砂點的操作距離近的時候，例如是8cm時，由於距離近，噴出的砂子的動能大，噴完每一邊長距離所需的時間就較短，例如需要噴14-18秒；噴砂嘴與噴砂點的操作距離遠的時候，例如是12cm時，由於距離遠，噴出的砂子的動能小，噴完每一邊長距離所需的時間就較長，例如需要噴20-24秒。本領域技術人員可以理解，上述時間和距離的關係需要結合包括集成氣路板材質在內的諸多因素綜合考慮。當噴嘴到達了集成氣路板的中心時，優選地，將集成氣路板在其原本所在的平面上旋轉180度再繼續對未噴過的集成氣路板噴砂，這樣有助於減小前後方向上的位移距離。3.當完成一面板的噴沙工作時，要對板面的噴沙情況進行檢查，有亮點沒有噴到的地方進行補噴，如果感覺需要可按對角噴，噴嘴的移動速度優選控制在上述噴沙移動速度的2-3倍。補噴時要注意避免出現過度噴沙，否則會造成平面度超差，即板面變形造成局部突起或凹陷。4.在噴沙箱內將集成氣路板吹乾淨並取出，自檢集成氣路板的噴沙質量。檢查每一個集成氣路板上是否有亮點，暗斑或條紋，或不理想的地方，在集成氣路板表面不允許有亮點或不理想的情況，用粉筆圈出的亮點，要再次噴沙，注意不要噴的太過，過度的噴沙操作將破壞集成氣路板的平面度。根據燈光，檢查角度是至關重要的，直射光源需要在被檢零件斜上方45° -60°的方向，正確的角度可以便於檢測人員看到亮點。5.打磨及裝箱。噴砂完畢之後可以噴砂檢查合格後的前、後板，對不噴砂面使用氣動砂輪進行打磨處理，力度要均勻，消除加工刀紋。吹淨集成氣路板。如果暫時不需要進行粘接工藝流程，則對檢查合格的前後板，用塑料布包好，邊角不得有外漏，小心放入周轉箱， 不得磕碰、劃傷集成氣路板。B.粘接工藝流程I.用扁平銼處理集成氣路板粘接表面以消除板面任何的劃痕和溝縫，用浸有有機溶劑，例如甲苯溶劑，的抹布擦拭粘接表面，吹淨集成氣路板表面。2.將集成氣路板的前、後板都放入60°C的電加熱爐，加熱時前、後板的粘接面(噴砂面)朝上，同時把膠粘劑加熱到乳狀以改善其流動性。
3.從加熱爐中分別取出集成氣路板的前板和後板，將中板放入加熱爐中預熱，將粘膠均勻塗抹在集成氣路板的粘接面上。優選地，使用絲網輔助塗抹粘膠，以便塗抹的更均勻。使集成氣路板的前板在絲網下面處於居中的位置，粘接面(噴砂面)朝上，適當的調整絲網高度，利用橡膠刮板在位於集成氣路板一端的絲網表面塗抹足量的膠粘劑，並保證絲網上的膠粘劑完全的覆蓋整個集成氣路板。在藉助橡膠板塗抹膠粘劑時，應保證絲網在壓力的作用下靠緊集成氣路板表面， 一次均勻壓平。藉助橡膠刮板並通過一定的壓力把絲網表面的多餘的膠粘劑全部清理掉。 所述膠粘劑為3M公司2214常規式或2214高密度型結構膠粘劑。從集成氣路板的前板上提起絲網，檢查並確保膠粘劑圖層厚度的均勻，如果某一區域膠粘劑塗抹的不均勻，用小刷子沾少量的膠粘劑塗抹均勻，如某一區域使用過量的膠粘劑，應用灰刀小心的將過量的膠粘劑清理掉，然後用圓形刷將其刷平滑。用上述同樣的方法將膠塗抹在集成氣路板的後板表面。4.將中板從加熱爐中取出，輕放在前板上，在後板上安裝定位銷、T型提升銷，提起後板倒轉使粘接面朝下，以校正銷釘定位，放在中板上。檢查各螺栓孔是否對準。拆下T 型提升銷。5.安裝清潔的螺栓並按照從中間到兩邊的順序擰緊螺栓。拆下對正銷釘。藉助較小的窄刮刀清理各孔殘餘的膠粘劑，利用乾淨的乾擦布，清理集成氣路板表面各邊緣和所有開口 ；安裝清洗好的螺栓，根據PCD-179標準在螺紋處塗抹樂泰271，擰入集成氣路板。 在集成氣路板的四角安裝孔，安裝4個1/2-13UNC螺栓及8個平墊片、4個螺母，螺母擰緊力矩12英尺磅。6.把粘接好的集成氣路板放在烤箱中加熱，烤箱溫度達到120°C後繼續保溫加熱 3小時，然後隨爐冷卻。本領域技術人員可以理解，粘接好後的集成氣路板必須儘快放在烤箱中加熱烘烤，優選在粘接完成後的8小時內進行烘烤。上述實施例僅供說明本發明之用，而並非是對本發明的限制，例如，本發明的上述實施例是以三層板的粘接為例進行的說明，但是本發明的方法同樣可以用於對三層以上的集成氣路板進行粘接。有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同的技術方案也應屬於本發明公開的範疇。
權利要求
1.一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，該粘接方法包括以下步驟步驟一，處理集成氣路板粘接表面以消除板面的劃痕和溝縫，用浸有有機溶劑的抹布擦拭粘接表面；步驟二，將集成氣路板的前、後板都放入60°C的電加熱爐，同時把膠粘劑加熱到使其保持乳狀以改善其流動性；步驟三，從加熱爐中分別取出集成氣路板的前板和後板，將中板放入加熱爐中預熱，將粘膠均勻塗抹在集成氣路板的粘接面上；步驟四，將中板從加熱爐中取出，輕放在前板上，在後板上安裝定位銷、提升銷，提起後板倒轉使粘接面朝下，以校正銷釘定位，放在中板上，檢查各螺栓孔對準後，拆下提升銷；步驟五，安裝清潔的螺栓並按從中間到兩邊的順序擰緊螺栓，拆下對正銷釘，清理各孔殘餘的膠粘劑，清理集成氣路板表面各邊緣和所有開口 ；步驟六，把粘接好的集成氣路板放在烤箱中加熱，烤箱溫度達到120°C後繼續保溫加熱 3小時，然後隨爐冷卻。
2.根據權利要求1所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，步驟三中調整絲網高度，利用橡膠刮板在位於集成氣路板一端的絲網表面塗抹足量的膠粘劑，並保證絲網上的膠粘劑完全的覆蓋整個集成氣路板。
3.根據權利要求1所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，步驟三中如果某一區域塗抹的膠粘劑不足，用小刷子沾少量的膠粘劑塗抹均勻，如某一區域使用的膠粘劑過量，用灰刀將過量的膠粘劑清理掉，然後用圓形刷將其刷平滑。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，其特徵在於，在進行粘接步驟前，先採取噴砂步驟，該噴砂步驟如下步驟A，檢查並設定噴沙所需的供氣壓力穩定在100PSI，噴沙壓力在70PSI，等到沙的流動均衡、平穩後開始噴沙；步驟B，沿集成氣路板較短的一邊，採用首尾相接的方式噴砂，噴嘴與集成氣路板的距離在8-12釐米之間，若噴砂距離遠，噴完每一邊長距離所需的時間就較長，若噴砂距離近， 噴完每一邊長距離所需的時間就較短；步驟C，完成一集成氣路板的噴沙工作後檢查噴沙情況，對有亮點沒有噴到的地方進行補噴；步驟D，在噴沙箱內吹乾淨集成氣路板後再將其取出，並自檢噴沙質量。
5.根據權利要求4所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，所述步驟A中，如果供氣壓力在噴沙期間洩漏或不穩定，應停止噴沙，等到氣壓達到要求並穩定時，才能繼續噴沙。
6.根據權利要求4所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，所述步驟C中，自檢噴沙質量時檢查集成氣路板上是否有亮點，暗斑或條紋， 用粉筆圈出的亮點，暗斑或條紋並再次噴沙。
7.根據權利要求6所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，所述步驟C中，再次噴沙時，按集成氣路板的對角噴砂，噴砂速度控制在步驟B所述速度的2-3倍。
8.根據權利要求7所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，所述步驟D中，自檢噴沙質量時，檢查角度應該是直射光源在被檢集成氣路板斜上方45° -60°的方向。
9.根據權利要求4所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法， 其特徵在於，該方法還包括步驟E，對集成氣路板的不噴砂面使用氣動砂輪進行力度均勻的打磨處理，以消除加工刀紋。
10.根據權利要求4所述的用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，其特徵在於，步驟B中，當噴嘴到達了集成氣路板的中心時，將集成氣路板在其原本所在的平面上旋轉180度，再繼續以步驟B所述的方式噴砂。
全文摘要
一種用於大功率機車電控空氣制動系統的集成氣路板粘接方法，該粘接方法包括一、處理集成氣路板粘接表面以消除板面的劃痕和溝縫；二、將氣路板的前、後板都放入60℃的電加熱爐；三、從加熱爐中分別取出前板和後板，將中板放入加熱爐中預熱；四、將中板從加熱爐中取出，輕放在前板上，在後板上安裝定位銷、提升銷；五、安裝清潔的螺栓並按從中間到兩邊的順序擰緊螺栓；六、把粘接好的集成氣路板放在烤箱中加熱，烤箱溫度達到120℃後繼續保溫加熱3小時然後隨爐冷卻。使用本發明的粘接方法生產集成氣路板部件，徹底解決了大尺寸、複雜集成氣路板的粘接難點，解決了傳統生產大尺寸、複雜集成氣路板部件廢品率高，可靠性低，成本高的問題。
文檔編號F16B11/00GK102588405SQ20121005033
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者劉友利, 劉寶安, 劉鵬, 張敬華 申請人:中國鐵道科學研究院機車車輛研究所, 北京縱橫機電技術開發公司