曾少峰，曾琦豪，洪永敏

（泉州中車唐車軌道車輛有限公司，福建泉州 362122）

0 引言

軌道車輛制動管路主要采用卡套式、螺紋式和橡膠式等方式進(jìn)行連接，目前以卡套式連接為其最主要連接形式。

卡套式連接具有結(jié)構(gòu)簡單、連接牢固、承壓能力強(qiáng)以及良好的拆裝性能等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種氣壓、液壓、油壓管道連接中，但是其對于不銹鋼冷拔鋼管，卡套、螺母、接頭體等的加工精度以及裝配工藝要求都非常嚴(yán)格，目前國內(nèi)的工藝技術(shù)水平還不夠成熟，在制動管路的組裝過程中時常會發(fā)生空氣泄漏問題，導(dǎo)致卡套失效，找到泄漏的原因是解決泄漏問題的關(guān)鍵，通過優(yōu)化裝配工藝及過程控制可以大大降低泄漏的故障率，進(jìn)而提升列車運(yùn)行的安全性。

本文結(jié)合卡套式連接的工藝流程來分析導(dǎo)致制動管路泄漏的原因，并結(jié)合實(shí)際提出相應(yīng)的解決措施，提升生產(chǎn)過程中制動管路裝配的品質(zhì)，有效預(yù)防列車運(yùn)行中因制動管路泄漏從而造成的事故。

1 卡套式連接結(jié)構(gòu)

卡套式連接如圖1所示，由卡套、接頭和螺母組成[1]。

圖1 卡套式連接結(jié)構(gòu)圖

2 卡套連接工藝流程及密封原理

2.1 不銹鋼管下料要求

不銹鋼管材質(zhì)選用冷拔無縫鋼管，符合標(biāo)準(zhǔn)EN10126-5，材質(zhì)為X5CrNi18-10，公差等級為T4、D4[2]。使用金屬圓鋸機(jī)對冷拔不銹鋼管進(jìn)行下料，使用倒角機(jī)對端部進(jìn)行倒角去毛刺，避免出現(xiàn)較大的毛刺（最大不超過0.2×45°）、切偏、壓扁等情況[3]。使用角度尺測量端面的垂直度，端面相對于鋼管的軸線，保持管端垂直度90°±0.5°[4]。

2.2 卡套預(yù)裝要求

檢查卡套預(yù)裝機(jī)設(shè)備狀態(tài)良好，保持模具清潔并涂抹適當(dāng)潤滑油，注意卡套螺母擺放方向，使用工藝規(guī)定的預(yù)裝壓力進(jìn)行卡套預(yù)裝。預(yù)裝完成后，需檢查預(yù)裝效果，主要檢查項包括：（1）卡套前端刃口處鋼管被切入后擠出的料堆凸緣需均勻飽滿；（2）卡套預(yù)裝后允許沿鋼管上下平行移動（最大移動不超過1 mm），但不允許卡套前端刃口脫離溝槽；（3）卡套前端至鋼管端面長度每隔約90°測量一個點(diǎn)，共計測量4個點(diǎn)進(jìn)行比較，數(shù)值無偏差為合格。

2.3 卡套終裝要求

使用開口扳手對螺母卡套與接頭體的終裝操作。用扳手固定接頭同時用另一個扳手?jǐn)Q緊螺母，直至所需的力矩明顯增大，到達(dá)力矩激增點(diǎn)，終裝時將螺母再擰1/6～1/4圈（60°～90°），完成終裝，如圖2所示?？ㄌ捉K裝后，應(yīng)使用標(biāo)記筆涂打“Y”緊固標(biāo)記，防止重復(fù)緊固，導(dǎo)致卡套連接失效。

圖2 卡套終裝

2.4 卡套密封原理

卡套連接時，卡套受到來自螺母與接頭體的相對擠壓，卡套刃口均勻的插入到鋼管型材內(nèi)擠出堆料，從而起到密封作用[5]，如圖3所示。

圖3 卡套密封原理

3 泄漏分析及預(yù)防措施

3.1 配件問題導(dǎo)致的泄漏

3.1.1 不銹鋼管材的影響

（1）配件管材主要采用冷拔不銹鋼管，目前國內(nèi)技術(shù)起步較晚，較多采用進(jìn)口件，由于長時間的道路運(yùn)輸和不穩(wěn)定的儲存條件，如若防護(hù)不到位，不銹鋼管易產(chǎn)生磕碰劃傷，過程中接觸到其他生銹金屬或者長時間淋雨受潮則會導(dǎo)致不銹鋼管生銹腐蝕[6]。對于此種情況，應(yīng)督促供應(yīng)商提高防護(hù)要求，不銹鋼管下料前都應(yīng)該對每根鋼管進(jìn)行外觀檢查，表面不允許有銹蝕現(xiàn)象，劃痕深度不高于1 mm為宜。

（2）管材硬度不達(dá)標(biāo)，過硬會使卡套刃口無法正常切入管材外壁，導(dǎo)致密封不嚴(yán)實(shí)，通過觀察卡套切入堆料是否均勻來判斷是否合格。

3.1.2 接頭、卡套、螺母的影響

（1）接頭、卡套、螺母制造精度要求較高，實(shí)際生產(chǎn)過程中較為常見的是卡套刃口強(qiáng)度太低，無法均勻插入不銹鋼管內(nèi)，導(dǎo)致密封失效。對于此種情況，應(yīng)該選取符合資質(zhì)的物料供應(yīng)來源，卡套預(yù)裝完成后，應(yīng)檢查堆料隆起情況，對于隆起不均勻，有斷開的情況直接進(jìn)行報廢處理。

（2）卡套管接頭在反復(fù)多次使用中，如果由于拆缷時用力不當(dāng)而發(fā)生卡套失圓、刃口損傷的問題，再用這樣的管接頭必定會導(dǎo)致密封程度不夠，進(jìn)而造成泄漏[7]。

3.2 設(shè)備問題導(dǎo)致的泄漏

3.2.1 卡套預(yù)裝機(jī)的影響

（1）卡套預(yù)裝機(jī)的性能直接影響卡套預(yù)裝后的效果，對于卡套預(yù)裝機(jī)的選型應(yīng)該參照卡套的形式進(jìn)行匹配。

（2）預(yù)裝過程中，每種規(guī)格的卡套對應(yīng)的預(yù)裝壓力及模具使用具有不同，預(yù)裝過程中要嚴(yán)格進(jìn)行區(qū)分。

（3）預(yù)裝模具需定期進(jìn)行檢測，使用設(shè)備配套的檢測量規(guī)每安裝50個卡套后對模具進(jìn)行檢測，不符合要求的模具直接進(jìn)行報廢處理。

3.2.2 金屬圓鋸機(jī)的影響

圓鋸機(jī)在對管路進(jìn)行下料的過程中，由于切削進(jìn)給速度過快，鋸片鈍化等原因會導(dǎo)致不銹鋼管變形，達(dá)不到需要的圓度要求，也會導(dǎo)致密封失效，從而導(dǎo)致泄漏，對于此種情況，應(yīng)該降低切削進(jìn)給速度，經(jīng)常對鋸片進(jìn)行打磨，使鋸片保持鋒利。

3.2.3 彎管機(jī)的影響

在進(jìn)行彎管過程中，需保證彎管直段長度不小于2 H，如圖4所示，且該段長度內(nèi)不圓度和不直度都不得超過DIN 2391所規(guī)定的的鋼管尺寸公差，否則都會影響到氣密性。

圖4 彎管直線段長度要求

3.3 裝配問題導(dǎo)致的泄漏

3.3.1 力矩的影響

除了用卡套預(yù)裝機(jī)預(yù)裝時有預(yù)裝壓力的要求，在進(jìn)行手動終裝的時候，也有力矩的要求，力矩不夠的話，會影響連接的穩(wěn)定性和密封性能，應(yīng)對措施為嚴(yán)格按照工藝要求的力矩進(jìn)行安裝，在安裝大于20 mm直徑的管接頭時，可使用加長型（力臂400 mm）的梅花扳手進(jìn)行安裝，若保壓試驗(yàn)不合格，對于泄漏處可再進(jìn)行稍許緊固。

3.3.2 安裝應(yīng)力的影響

由于管路在樣制過程中的偏差，導(dǎo)致管路連接后存在安裝應(yīng)力，從而影響連接處的密封性，在生產(chǎn)過程中應(yīng)杜絕此類現(xiàn)場發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)管路樣制偏長或者偏短，則應(yīng)馬上換一根新的不銹鋼管進(jìn)行重新樣制，不允許將問題件安裝上車。

3.3.3 潤滑油的影響

管接頭螺紋處需按要求涂抹指定潤滑油，未按要求涂抹潤滑油或者使用不符合要求的潤滑油，都會影響安裝時的力矩大小。因此，在裝配過程中，必須使用專用的卡套接頭潤滑油進(jìn)行潤滑，涂抹潤滑油時應(yīng)以不產(chǎn)生流滴為準(zhǔn)，過多的潤滑油會進(jìn)入空氣管路，進(jìn)而污染到制動管路，影響列車制動性能。

3.3.4 裝配手法的影響

（1）把螺母和卡套套在無縫鋼管上，卡套方向不能裝反，把管子插入接頭體，管子一定要插到底，按住機(jī)器的預(yù)裝按鈕，直至到達(dá)設(shè)定的壓力后松手，若裝配過程中提前松手或者管子未插到底都會導(dǎo)致預(yù)裝失敗[8]。

（2）對于較長的鋼管需要兩個人配合進(jìn)行預(yù)裝，保證管路相對于預(yù)裝模具處于同一軸線上。

4 結(jié)束語

卡套式連接目前廣泛應(yīng)用于航空、船舶、汽車及軌道交通行業(yè)，擁有著良好的發(fā)展前景，但是目前國內(nèi)的物料、配件、設(shè)備都主要依賴進(jìn)口，隨著行業(yè)的不斷發(fā)展和工藝的不斷優(yōu)化，終有一天國產(chǎn)的元件也能夠成為主流。