靳曉波，陳 劍，李正強(qiáng)，劉 鵬，孫廣合

(中國鐵道科學(xué)研究院 機(jī)車車輛研究所，北京100081)

地鐵與輕軌檲

關(guān)于動車組、城軌車輛制動控制系統(tǒng)密封用管螺紋深度控制及驗(yàn)收

靳曉波，陳 劍，李正強(qiáng)，劉 鵬，孫廣合

(中國鐵道科學(xué)研究院 機(jī)車車輛研究所，北京100081)

目前動車組、城軌車輛制動控制系統(tǒng)集成板、閥體密封主要有3種形式:鋼珠密封、圓柱堵頭密封、密封管螺紋密封。鋼珠密封和圓柱堵頭密封需要將其壓裝到集成板、閥體內(nèi)且無法拆卸，而管螺紋密封則具有很好的可拆解性，因此，應(yīng)用非常廣泛。針對密封管螺紋深度控制在設(shè)計(jì)、裝配、驗(yàn)收中的問題進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，得出密封管螺紋深度控制的驗(yàn)收方法。

制動控制系統(tǒng);密封;管螺紋

動車組、城軌車輛制動控制系統(tǒng)集成板、閥體密封主要有3種形式:鋼珠密封、圓柱堵頭密封、管螺紋密封。鋼珠和圓柱堵頭密封需要使用壓力機(jī)，壓裝后，如果出現(xiàn)泄漏，將無法拆卸修復(fù)。有些產(chǎn)品由于結(jié)構(gòu)限制難以使用鋼珠密封，而管螺紋密封不使用壓力機(jī)，且具有良好的可拆卸性，適宜性，因此，應(yīng)用非常廣泛。

管螺紋安裝后，通常需要控制其裝配深度。但是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，往往不太關(guān)注螺紋及堵的標(biāo)注方法，導(dǎo)致按照設(shè)計(jì)加工的螺紋堵裝配后，不符合裝配深度要求，也沒有達(dá)到設(shè)計(jì)者的初衷。介紹了管螺紋密封的標(biāo)準(zhǔn)體系、基本參數(shù)和使用情況，重點(diǎn)闡述管螺紋密封深度控制的設(shè)計(jì)驗(yàn)收方法，糾正了認(rèn)識上的誤區(qū)，避免給后期裝配工序帶來困難。

1 密封管螺紋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前存在兩種密封管螺紋體系，分別是歐洲55°密封管螺紋和美國60°NPT密封管螺紋，國內(nèi)動車組、城軌車輛使用的管螺紋主要為55°密封管螺紋。

它有兩種配合方式:

(1)“柱/錐”配合:主要用于歐洲地區(qū)，采用的標(biāo)準(zhǔn)為:

第2部分用極限量規(guī)檢驗(yàn)。

(2)“錐/錐”配合:主要用于歐洲及北美以外的國家，包括中國、日本等，采用的標(biāo)準(zhǔn)為:

JB/T 10031－1999用螺紋密封的管螺紋量規(guī)(等同于ISO 7－2－1982)。

由于中國采用兩套檢驗(yàn)體系標(biāo)準(zhǔn)GB/T 22091.1－2008和JB/T 10031－1999，而兩套體系采用的檢驗(yàn)規(guī)存在較大的差別。根據(jù)國內(nèi)實(shí)際應(yīng)用情況采用 JB/T 10031－1999為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

2 管螺紋代號

新舊管螺紋代號及關(guān)系如表1所示。

3 管螺紋深度檢驗(yàn)和控制

3.1 螺紋規(guī)結(jié)構(gòu)

管螺紋規(guī)分螺紋塞規(guī)和螺紋環(huán)規(guī)，螺紋塞規(guī)有3個(gè)臺階，分別為下限、上限和端面，如圖1所示。螺紋環(huán)規(guī)也有3個(gè)臺階，分別是下限、上限和基面，如圖2所示。

表1 新舊管螺紋代號及關(guān)系

圖1 螺紋塞規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 螺紋環(huán)規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 管螺紋孔檢驗(yàn)和標(biāo)注

(1)標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度密封管螺紋

如圖3所示，密封管螺紋孔檢驗(yàn)時(shí)，將螺紋塞規(guī)完全旋入螺紋孔中，當(dāng)螺紋孔基面處于螺紋塞規(guī)上限和下限之間即為合格，此時(shí)螺紋深度定義為標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度。標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度螺紋孔標(biāo)注時(shí)不標(biāo)深度，如圖4所示。

(2)全螺紋深度的密封管螺紋

如圖5所示，檢驗(yàn)時(shí)，將螺紋塞規(guī)完全旋入螺紋孔內(nèi)，螺紋孔端面與螺紋塞規(guī)端面平齊(公差±1P)。此時(shí)，螺紋孔深度已經(jīng)超出標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度的上限，將此螺紋孔深度定義為全螺紋深度，標(biāo)注時(shí)，應(yīng)標(biāo)示螺紋深度為全螺紋深度，如圖6所示。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔檢驗(yàn)

圖4 標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔標(biāo)注

圖5 全螺紋深度管螺紋孔檢驗(yàn)

圖6 全螺紋深度管螺紋孔標(biāo)注

3.3 管螺紋堵檢驗(yàn)和標(biāo)注

(1)標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵檢驗(yàn)

將按JB/ZQ 4446－2006標(biāo)準(zhǔn)加工的密封管螺紋堵稱為標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵。標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵檢驗(yàn)如圖7所示，將堵從螺紋環(huán)規(guī)基面端完全旋入，堵小端面在環(huán)規(guī)下限和上限之間即為合格。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵檢驗(yàn)示意圖

(2)非標(biāo)螺紋堵檢驗(yàn)

自行設(shè)計(jì)的螺紋堵稱為非標(biāo)螺紋堵，如圖8所示，非標(biāo)螺紋堵在圖紙中必須標(biāo)出基面位置IP，P表示螺距，I表示數(shù)字，裝配時(shí)，通過控制I的數(shù)值達(dá)到控制旋入深度的目的。

非標(biāo)螺紋堵檢驗(yàn)時(shí)，將堵完全旋入螺紋環(huán)規(guī)中，堵基面應(yīng)與螺紋環(huán)規(guī)基面平齊或略微沉入環(huán)規(guī)基面，如圖9所示。通過測量IP值，當(dāng)其值在IP(0～+1P)范圍內(nèi)，即為合格。

3.4 密封管螺紋裝配尺寸控制方法

(1)標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔與標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵的配合

將標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵完全旋入標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度的螺紋孔后，堵的大端面會高出螺紋孔表面H，如圖10所示。

(2)標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔與非標(biāo)螺紋堵的配合

將非標(biāo)螺紋堵完全旋入標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度的螺紋孔后，如圖11所示，當(dāng)I=0.5時(shí)，螺紋堵大端面和螺紋孔端面平齊，當(dāng)I＞0.5時(shí)，螺紋堵大端面露出螺紋孔端面，當(dāng)I＜ 0.5時(shí)，螺紋堵大端面沉入螺紋孔端面。通過控制堵基面位置IP，可以控制螺紋堵露出螺紋孔端面的高度。

圖9 非標(biāo)螺紋堵檢驗(yàn)示意圖

圖10 標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔和標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵裝配

圖11 標(biāo)準(zhǔn)深度螺紋孔和非標(biāo)螺紋堵裝配

(3)全螺紋深度螺紋孔與標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵配合

將按JB/ZQ 4446－2006加工的標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵完全旋入全螺紋深度螺紋孔后，螺紋堵大端面通常會高出螺紋孔端面H約2.5 P，如圖12所示。因此，使用標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵裝配時(shí)，無論相配合的螺紋孔是全螺紋深度還是標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度，螺紋堵大端面都會露出孔的端面。

(4)全螺紋深度螺紋孔與非標(biāo)螺紋堵配合

如圖13所示，當(dāng)I=3P時(shí)，螺紋堵大端面和螺紋孔端面平齊，當(dāng)I＞3P時(shí)，螺紋堵大端面露出螺紋孔端面，當(dāng)I＜3P時(shí)，螺紋堵大端面沉入螺紋孔端面。通過控制堵基面位置IP，可以控制螺紋堵露出螺紋孔端面的高度。

(5)密封管螺紋孔堵裝配適用場合

表2給出了生產(chǎn)實(shí)踐中，密封管螺紋孔堵配合的適用場合。

表2 密封管螺紋孔堵配合適用場合

圖12 全螺紋深度螺紋孔和標(biāo)準(zhǔn)螺紋堵裝配

圖13 全螺紋深度螺紋孔和非標(biāo)螺紋堵裝配

4 結(jié)束語

分析了密封管螺紋孔、堵類型和驗(yàn)收方法，提出標(biāo)準(zhǔn)螺紋深度和全螺紋深度的概念，并對兩種深度的螺紋孔標(biāo)注方法進(jìn)行闡明，最后討論了不同類型孔堵配合和適用場合，為密封管螺紋孔、堵設(shè)計(jì)、驗(yàn)收和裝配提供了參考依據(jù)。

［1］ GB/T 7306.1－2000 密封管螺紋第1部分圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋［S］.

［2］ GB/T 7306.2－2000 密封管螺紋第2部分圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋［S］.

［3］ JB/T 10031－1999 用螺紋密封的管螺紋量規(guī)［S］.

［4］ GB 22091.1－2008 55°密封管螺紋量規(guī)第1部分用于檢驗(yàn)圓柱內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋［S］.

［5］ ISO 7－2－2000 用螺紋密封的管螺紋 第2部分 用極限量規(guī)檢驗(yàn)［S］.

［6］ ISO 7－1－1994 用螺紋密封的管螺紋［S］.

［7］ ISO 7－2－1982 用螺紋密封的管螺紋 第2部分 用極限量規(guī)檢驗(yàn)［S］.

［8］ JB/ZQ 4446－2006 55°密封管螺紋內(nèi)六角螺塞［S］.

［9］ 全國螺段標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.公制、英制和美制螺紋標(biāo)準(zhǔn)手冊［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

Depth Control and Acceptance of Sealing Pipe Thread for Brake Control System of EMU and Metro Vehicles

JIN Xiaobo，CHEN Jian，LI Zhengqiang，LIU Peng，SUN Guanghe
(Locomotive＆Car Research Institute，China Academy of Sciences，Beijing 100081，China)

The sealing forms of integrated board and valve block for EMU and metro vehicles＇brake control system mainly have three kinds: steel ball sealing，cylindrical plug sealing and thread pipe sealing.The steel ball sealing and cylindrical plug sealing are impossible to disassemble，while the thread pipe sealing has good detachability to be commonly used.Aimed at the depth control of sealing pipe thread，this paper analyzes the problems in the process of design，assembly and acceptance，and proposes the acceptance method for the depth control of sealing pipe thread.

brake control system;sealing;pipe thread

U239.5

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2015.01.24

1008－7842(2015)01－0105－04

8—)男，工程師(

2014－08－23)