任萬興

（株洲科盟車輛配件有限責(zé)任公司，湖南株洲412003）

0 引言

鐵路貨車制動(dòng)缸是制動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)系空氣制動(dòng)系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，一旦制動(dòng)缸出現(xiàn)故障，車輛的整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重危及行車安全。為了確保制動(dòng)缸的性能穩(wěn)定，根據(jù)制動(dòng)缸的技術(shù)條件，制動(dòng)缸的生產(chǎn)廠家需定期對(duì)生產(chǎn)的制動(dòng)缸進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)。

目前的制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置（如圖1）只是在制動(dòng)缸活塞前面加裝一個(gè)擋塊，用以限制制動(dòng)缸的行程。利用擋塊來限制制動(dòng)缸行程時(shí)，制動(dòng)缸在很小的壓力情況下，就達(dá)到了行程要求，后期制動(dòng)缸壓力的增加僅能考驗(yàn)制動(dòng)缸的耐壓能力，不能模擬制動(dòng)缸活塞推出時(shí)的實(shí)際受力情況。因此，現(xiàn)有的制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置很難發(fā)現(xiàn)制動(dòng)缸存在的問題。

圖1 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置

1 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

1.1 方案提出

鐵路貨車制動(dòng)時(shí)各制動(dòng)零配件受力后都會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形，因此制動(dòng)缸壓力越高，制動(dòng)缸的行程也就越大。實(shí)際上制動(dòng)缸壓力越大，其活塞上的Y型密封圈與制動(dòng)缸內(nèi)壁的摩擦力就越大，Y型密封圈移動(dòng)會(huì)滯后于活塞，存在Y型密封圈翻出安裝槽的可能性。因此，提出了設(shè)計(jì)一種能模擬鐵路貨車實(shí)際工況的制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置（如圖2所示）。

1.2 方案原理

本制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置是將被測(cè)試制動(dòng)缸4行程的變化簡(jiǎn)化為線性變化，這樣通過計(jì)算，得到加入彈簧組件12的剛度，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)缸時(shí)，制動(dòng)缸推桿5會(huì)伸出，帶動(dòng)傳力推板9壓縮彈簧。在空車制動(dòng)壓力P1和重車制動(dòng)壓力P2兩種工況下，制動(dòng)缸行程L1、L2和實(shí)際車輛上的行程一致，從而模擬制動(dòng)缸在鐵路貨車上的受力狀況。

圖2 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置（新）

1.3 裝置簡(jiǎn)介

本制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于通過設(shè)置彈簧組件擋板，能模擬出貨車制動(dòng)配件受力后產(chǎn)生的彈性變形，更真實(shí)地反映被測(cè)試制動(dòng)缸的受力狀況。該裝置包括底座1，在底座1上設(shè)置有安裝平臺(tái)2，安裝平臺(tái)2的左側(cè)設(shè)置用于固定被測(cè)試制動(dòng)缸4的制動(dòng)缸安裝座3；安裝平臺(tái)2的右側(cè)設(shè)置有彈簧安裝盒11，彈簧安裝盒11中裝有彈簧組件12，彈簧安裝盒11的右側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋板13，用來鞏固彈簧安裝盒11受力；安裝平臺(tái)2中部設(shè)置有一對(duì)倒U型支撐架10，支撐架10上擱置有用于傳力的推板9，傳力推板9通過圓銷8與制動(dòng)缸推桿5鉸接。推板9在試驗(yàn)工況下，一側(cè)與被測(cè)試制動(dòng)缸推桿5相連，另一側(cè)與彈簧組件12前端抵接。為了模擬不同被測(cè)試制動(dòng)缸4的實(shí)際工作行程，有時(shí)需要采用調(diào)整墊片對(duì)彈簧組件12進(jìn)行調(diào)整，因此在彈簧組件12的后端處設(shè)置墊塊開口，在此處增、減調(diào)整墊片。為使本制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置更加堅(jiān)固，底座1、安裝平臺(tái)2、制動(dòng)缸安裝座3、彈簧安裝盒11、支撐架10及加強(qiáng)筋板13采用一體式焊接構(gòu)架結(jié)構(gòu)。

1.4 裝配與調(diào)整

在進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)前，需要進(jìn)行如下裝配和調(diào)整：

1）將被測(cè)試制動(dòng)缸4安裝到制動(dòng)缸安裝座3上，并用螺栓緊固；

2）將制動(dòng)缸推桿5裝入制動(dòng)缸活塞桿7內(nèi)；

3）將傳力推板9放置在支撐架10上，并用圓銷8將制動(dòng)缸推桿5與傳力推板9鉸接；

4）往被測(cè)試制動(dòng)缸4中充入壓縮空氣P1，測(cè)量制動(dòng)缸活塞6的行程L0，通過調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整，使得制動(dòng)缸活塞行程達(dá)到規(guī)定行程L1；

5）往被測(cè)試制動(dòng)缸4中充入壓縮空氣P2，測(cè)量制動(dòng)缸活塞6的行程L01，通過調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整，使得制動(dòng)缸活塞行程達(dá)到規(guī)定行程L2；

6）當(dāng)在兩種壓縮空氣下，制動(dòng)缸活塞6行程均滿足要求時(shí)，就可以進(jìn)行被測(cè)試制動(dòng)缸4的循環(huán)試驗(yàn)。

圖3 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)

圖4 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)后破壞解剖

圖5 無潤滑脂制動(dòng)缸試驗(yàn)后活塞組成

1.5 制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置驗(yàn)證

通過對(duì)不同狀態(tài)的制動(dòng)缸進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)（圖3），發(fā)現(xiàn)制動(dòng)缸內(nèi)壁無潤滑脂等幾種狀態(tài)下，在循環(huán)到一定次數(shù)后，制動(dòng)缸活塞不能被收回，并出現(xiàn)泄漏。通過破壞解剖（圖4）發(fā)現(xiàn)Y型密封圈已經(jīng)翻出活塞的安裝槽（圖5）。

2 結(jié)語

綜上所述，這種新設(shè)計(jì)的制動(dòng)缸循環(huán)試驗(yàn)裝置，原理可行，結(jié)構(gòu)可靠，能模擬出車輛制動(dòng)過程中各制動(dòng)配件受力后產(chǎn)生的彈性變形，更真實(shí)地反映出被測(cè)試制動(dòng)缸的受力狀況，并能充分地暴露新設(shè)計(jì)（新制作）或不同狀態(tài)下的制動(dòng)缸存在的問題。