李少華

(中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司 設(shè)備監(jiān)造部， 北京 100055)

中低速鐵路客車(chē)制動(dòng)管系壓縮空氣漏泄故障頻發(fā)，多出現(xiàn)在管路管接件處。據(jù)近幾年旅客列車(chē)制動(dòng)裝置故障通報(bào)顯示，漏泄故障出現(xiàn)次數(shù)最多的是內(nèi)接活接頭，其次是鋼管與管接件的螺紋連接處，再次是單元制動(dòng)缸金屬護(hù)套橡膠軟管活接頭漏風(fēng)。內(nèi)接活接頭漏泄一般由于內(nèi)接膠墊密封不嚴(yán)或活接頭本體裂紋造成，管螺紋處漏泄一般由于管螺紋連接密封不良或管螺紋裂紋造成。

為減少上述故障，根據(jù)最新的制動(dòng)管系檢修標(biāo)準(zhǔn)，在不改變?cè)泄苈芳肮芙蛹Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)檢修、組裝工藝進(jìn)行改進(jìn)、提升，如優(yōu)化制動(dòng)管系內(nèi)部清潔工藝，制動(dòng)管系配件檢修時(shí)選擇管螺紋專(zhuān)用檢查的量具，并增加裂紋目視檢查的輔助工具，組裝時(shí)規(guī)范制動(dòng)管系的組裝工藝順序，規(guī)定活接頭的緊固要求，以及初步研究了活接頭的緊固扭矩參考值。

1 制動(dòng)管系檢修工藝攻關(guān)主要技術(shù)難點(diǎn)

對(duì)于制動(dòng)管系內(nèi)、外表面附著牢固污物使用傳統(tǒng)的清潔工藝清潔不徹底。制動(dòng)管系檢修對(duì)管螺紋和管接件只進(jìn)行簡(jiǎn)單的目視檢查，缺少量具和輔助工具，判斷配件是否合格過(guò)于依靠操作者經(jīng)驗(yàn)。組裝工藝順序不系統(tǒng)，造成管系組裝后別勁現(xiàn)象明顯，活接頭存在緊固不到位的情況。攻關(guān)技術(shù)難點(diǎn)如下：

(1)管路外壁可以通過(guò)拋丸、刷洗等物理方法進(jìn)行清污。制動(dòng)管路管口孔徑較小，經(jīng)常有長(zhǎng)管路，人手無(wú)法進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行刷洗，僅依靠清洗劑煮洗的方法存在內(nèi)部污物清潔不凈的問(wèn)題。

(2)管螺紋的日常損傷主要是螺紋磨耗，鐵路客車(chē)廠(chǎng)修規(guī)程新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于螺紋磨耗、缺損有了具體的要求。由于螺紋牙型角過(guò)小，只用目視不借助工具進(jìn)行不便于觀(guān)察，因此需要樣板進(jìn)行比對(duì)。

(3)由于管接件是鑄鋼配件，常見(jiàn)損傷型式是裂紋，傳統(tǒng)檢查方式僅依靠目視檢查，不借助其他工具，較細(xì)裂紋無(wú)法被發(fā)現(xiàn)。

(4)舊有車(chē)型制動(dòng)管系數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)組裝工藝全部在車(chē)下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝。當(dāng)前主要車(chē)型的制動(dòng)管系結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比以前復(fù)雜，多采用模塊化結(jié)構(gòu)。按照當(dāng)前結(jié)構(gòu)仍采用傳統(tǒng)工藝，則裝車(chē)時(shí)組裝管路數(shù)量過(guò)大，組裝難度也大。組裝后的管路抗力現(xiàn)象明顯。

(5)制動(dòng)管系最終連接緊固使用內(nèi)接活接頭，活接頭的內(nèi)部依靠橡膠墊密封，操作者在緊固活接螺母時(shí)沒(méi)有扭矩值參考，緊固力矩大小不一。

(6)金屬護(hù)套橡膠軟管的安裝不規(guī)范，易導(dǎo)致出現(xiàn)軟管活接頭漏風(fēng)、軟管護(hù)套脫出問(wèn)題和橡膠軟管過(guò)渡彎曲發(fā)生疲勞的問(wèn)題。

2 制動(dòng)管系檢修工藝攻關(guān)方案

(1)制動(dòng)管系內(nèi)部清潔工藝攻關(guān)

傳統(tǒng)的制動(dòng)管系配件清潔工藝只進(jìn)行煮洗，且內(nèi)、外表面煮洗共同進(jìn)行，除煮洗清潔不凈的情況時(shí)有發(fā)生外，外表面污物易對(duì)內(nèi)部的二次污染。改進(jìn)提升清潔工藝后，管系配件內(nèi)、外表面分開(kāi)進(jìn)行煮洗，避免外部污物進(jìn)入內(nèi)部造成二次污染。外表面銹垢煮洗不凈時(shí)，可采用高壓水沖洗、刷洗等方式進(jìn)行清潔。如管系配件外表面有附著重防腐涂料等牢固涂層時(shí)，可采用手工打磨、噴沙等方式進(jìn)行清除，噴沙時(shí)丸粒直徑不宜大于1 mm，噴沙前對(duì)管口及管螺紋進(jìn)行防護(hù)，噴沙時(shí)注意控制設(shè)備參數(shù)，不得造成損傷。

管系配件內(nèi)表面僅依靠煮洗無(wú)法徹底清除污物，需要使用管路清洗機(jī)進(jìn)行輔助刷洗。該種設(shè)備帶有細(xì)長(zhǎng)的軟管可鉆入制動(dòng)管路內(nèi)部，軟管端頭配有尼龍刷可快速旋轉(zhuǎn)，刷洗管路內(nèi)表面，同時(shí)軟管輸送清水從端頭噴出，對(duì)刷洗下來(lái)的污物沖洗干凈。

經(jīng)過(guò)清潔的管系配件內(nèi)表面檢查是否清潔干凈，短管和管接件可目視檢查，長(zhǎng)管路則需要打海綿子彈或棉白細(xì)布(不得用棉絲、毛巾、白紗布)擦拭的方式檢查，海綿子彈或白布通過(guò)管系配件內(nèi)部后無(wú)附帶污物則證明清潔干凈。清潔合格的管系配件內(nèi)表面使用清潔壓縮空氣進(jìn)行吹掃干燥，使用符合TB/T 3218標(biāo)準(zhǔn)要求的外套式防護(hù)件對(duì)管口進(jìn)行防護(hù)。

(2)制動(dòng)管系配件管螺紋檢修工藝攻關(guān)

制動(dòng)管系配件的主要檢修內(nèi)容是缺陷檢查和缺陷配件的更換。配件需要全部進(jìn)行檢查，如有缺陷則更新，或更換為其他檢查合格的配件。重點(diǎn)檢查內(nèi)容是管螺紋的磨耗和損傷程度以及管接件是否存在裂紋。

鋼管外螺紋及管接件的內(nèi)螺紋須逐個(gè)進(jìn)行檢查，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管螺紋的缺損情況、缺陷、磨耗高度有了詳細(xì)的要求，僅通過(guò)目視檢查過(guò)于簡(jiǎn)單，需要使用輔助工具進(jìn)行檢測(cè)。首先可以使用55°密封管螺紋量規(guī)，將螺紋環(huán)規(guī)旋入待檢測(cè)的管螺紋，如管螺紋端面處于量規(guī)臺(tái)階之間則認(rèn)為合格；再可以使用55°密封管螺紋樣板與管螺紋配對(duì)進(jìn)行比對(duì)檢查，比對(duì)時(shí)根據(jù)管螺紋尺寸選擇相同尺寸的樣板，將樣板的齒插入管螺紋的齒，檢查樣板齒與管螺紋齒的接觸情況，如果沒(méi)有明顯的間隙透光，則被測(cè)螺紋是合格的，檢查時(shí)應(yīng)對(duì)螺紋周圈進(jìn)行檢查。

由于管接件是鑄造配件，易出現(xiàn)裂紋，檢修時(shí)需要對(duì)配件的裂紋情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查。傳統(tǒng)方法僅通過(guò)目視檢查，細(xì)小裂紋無(wú)法識(shí)別。因此輔助使用放大鏡、電子顯微鏡等工具對(duì)配件放大倍數(shù)進(jìn)行目視檢查，可識(shí)別細(xì)小裂紋。電子顯微鏡本身自帶光源，像素可達(dá)千萬(wàn)級(jí)別，電子放大倍數(shù)可達(dá)上百倍，放大后的圖像在顯示屏上顯現(xiàn)，方便清晰、快速識(shí)別裂紋。示例如圖1所示。

圖1

制動(dòng)管系新制鋼管兩端管螺紋須符合GB/T 7306.2標(biāo)準(zhǔn)的圓錐外螺紋要求，使用數(shù)控車(chē)床加工新制管螺紋使用管螺紋量規(guī)檢查須合格。新制鋼管使用數(shù)控彎管機(jī)進(jìn)行彎管。

管系配件內(nèi)部須逐個(gè)進(jìn)行檢查，防止內(nèi)部有雜物堵塞。長(zhǎng)度不超過(guò)1 000 mm的直鋼管可目視檢查，長(zhǎng)度大于1 000 mm的直鋼管、焊接連接的鋼管、彎鋼管進(jìn)行過(guò)球試驗(yàn)檢查，即使用合適直徑的鋼球從一端管口放入，從另一端管口順利滾出。管系配件檢修合格后須使用外套式防護(hù)件或金屬螺堵對(duì)管口進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)件須符合TB/T 3218要求。長(zhǎng)度小于300 mm的鋼管及管接件可放置在干凈、封閉的周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，管口可不防護(hù)。

3 制動(dòng)管系組裝工藝攻關(guān)方案

制動(dòng)管系組裝需要保證清潔，避免污染管系內(nèi)部和制動(dòng)閥，原則上應(yīng)在無(wú)揚(yáng)塵的廠(chǎng)房?jī)?nèi)進(jìn)行。對(duì)準(zhǔn)備組裝的管系配件，應(yīng)該再次檢查管口帶有防護(hù)或者放置在干凈、封閉的周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，防護(hù)打開(kāi)后檢查管口無(wú)異物、無(wú)存水?？紤]到配件的疲勞壽命和關(guān)鍵重要程度，客車(chē)A5修時(shí)列車(chē)制動(dòng)主管路各管接件應(yīng)該使用新品裝車(chē)。

當(dāng)前的客車(chē)空氣制動(dòng)裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)。制動(dòng)模塊、制動(dòng)管排應(yīng)該提前進(jìn)行車(chē)下預(yù)組裝，之后再整體裝車(chē)。制動(dòng)模塊可采用正裝方式或者反裝方式，正裝方式需要制作吊掛工裝吊掛模塊吊架，在模塊吊架下方將集成控制箱、風(fēng)缸、管路等配件自下向上正向安裝；反裝方式將模塊吊架反放置，將集成控制箱、風(fēng)缸、管路等配件自上向下反向安裝，組裝完成后使用翻轉(zhuǎn)胎具將制動(dòng)模塊進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)。制動(dòng)模塊組裝完畢后，采用600 kPa風(fēng)壓對(duì)各管路進(jìn)行漏泄檢查、保壓試驗(yàn)，合格后整體運(yùn)輸至車(chē)下，使用液壓工具安裝上車(chē)。制動(dòng)管排則在車(chē)下并排放置，使用管排固定卡集體約束在一起，統(tǒng)一使用液壓工具安裝上車(chē)。

制動(dòng)懸吊件與制動(dòng)管系的組裝順序，先安裝分配閥中間體(或集成控制箱)、氣路控制箱、風(fēng)缸、防滑排風(fēng)閥等懸吊件，再安裝制動(dòng)管系。懸吊件、管系安裝時(shí)各配件先放置到位，各安裝面密貼，螺母進(jìn)行預(yù)緊但不完全緊固，待管系配件安裝后再完全緊固。制動(dòng)管系的裝車(chē)順序是先裝制動(dòng)管排，后裝制動(dòng)模塊；先裝客車(chē)中間管系，后裝客車(chē)兩端管系；先裝主要管路，后裝支管路、生活供風(fēng)管路。管路安裝時(shí)先安裝鋼管與非活接接頭，后安裝活接頭。

管路裝車(chē)時(shí)應(yīng)確保鋼管長(zhǎng)度合適，避免產(chǎn)生組裝應(yīng)力，連接后的管路三通、彎頭、活接頭不應(yīng)該出現(xiàn)抗力情況。如有抗力，目視檢查時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)三通、彎頭有明顯不垂直現(xiàn)象，或活接頭、直通接頭有明顯不順直現(xiàn)象。應(yīng)該更改管接頭連接的某根管路的尺寸，使接頭連接處垂直或順直。每路管路最后一根鋼管安裝時(shí)，應(yīng)該根據(jù)接口之間距離配置合適長(zhǎng)度的鋼管，鋼管長(zhǎng)度比接口之間的距離在鋼管兩端各長(zhǎng)出4～7扣螺紋。

管系配件連接前需要在圓錐外螺紋表面纏繞密封介質(zhì)，用于填補(bǔ)管螺紋連接縫隙。常用的密封介質(zhì)有聚四氟乙烯薄膜(生料帶)或密封繩，不應(yīng)使用黑鉛油、麻、管路螺紋密封膠等易破碎、易侵入管系內(nèi)部的密封介質(zhì)。管螺紋前2扣不纏繞，避免密封介質(zhì)進(jìn)入管口，從第3扣起纏繞，方向與螺紋旋向一致，即操作者面對(duì)管口看為順時(shí)針纏繞，纏繞時(shí)保持薄膜或密封繩張緊，將管螺紋第3～7扣螺紋纏繞覆蓋，布置均勻，不宜太厚，具體纏繞圈數(shù)可根據(jù)密封介質(zhì)材質(zhì)、管螺紋狀態(tài)確定。密封介質(zhì)纏繞完成后，連接鋼管與管接件，先手動(dòng)旋入部分螺紋，再使用管鉗進(jìn)行緊固，擰緊后旋入的螺紋不少于4扣，應(yīng)外露1扣以上的完整螺紋。旋入時(shí)避免反向旋轉(zhuǎn)，防止密封介質(zhì)錯(cuò)亂。管系配件組裝完畢后，對(duì)外露密封介質(zhì)進(jìn)行修整。管系配件組裝后如需要返工，密封介質(zhì)應(yīng)清除干凈并重新纏繞。

當(dāng)前的活接頭多采用密封墊密封，此種活接頭螺母緊固前，須保證管路在緊固前的狀態(tài)硅膠墊可以填滿(mǎn)活接頭套管之間的間隙，如圖2所示，不得出現(xiàn)明顯錯(cuò)口、斜口或軸向縫隙，嚴(yán)禁強(qiáng)行抗力組裝，否則應(yīng)通過(guò)調(diào)整連接鋼管或管卡位置進(jìn)行修正。活接頭螺母可參照表1緊固力矩。各緊固螺栓(M8及以上規(guī)格)、活接頭緊固后涂打防松標(biāo)記。

圖2

表1 硅膠墊密封活接頭螺母緊固力矩參照表*

4 金屬護(hù)套橡膠軟管組裝工藝攻關(guān)方案

安裝金屬護(hù)套橡膠軟管前，根據(jù)安裝軟管接口之間的距離選擇合適型號(hào)及長(zhǎng)度尺寸的金屬護(hù)套橡膠軟管。彎曲的位置應(yīng)盡量設(shè)置在軟管中部區(qū)域而不是兩端靠近護(hù)套部分，如果靠近護(hù)套的區(qū)域有明顯彎曲，長(zhǎng)期使用有脫出風(fēng)險(xiǎn)。安裝前應(yīng)先用軟管演示安裝后是否會(huì)有軟管彎曲半徑過(guò)小的情況，軟管的最小彎曲半徑不應(yīng)小于膠管外徑的10倍。如果演示發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，則可以更換不同的長(zhǎng)度的軟管，如仍無(wú)法解決，則需要調(diào)整連接軟管的鋼管接口的朝向，如調(diào)整朝向也無(wú)法解決，則需要重新制作鋼管，改善連接軟管的鋼管接口之間的距離。金屬護(hù)套橡膠軟管固定接頭與構(gòu)架或搖枕上的鋼管接頭相連，活接頭與單元制動(dòng)缸接頭相連?；罱宇^緊固扭矩參考表2。

表2 活接頭緊固扭矩

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)檢修客車(chē)制動(dòng)管系進(jìn)行攻關(guān)，補(bǔ)充增加了新的用于管路清潔、檢查、新制的設(shè)備、工裝、工具，保證符合新的檢修標(biāo)準(zhǔn)，梳理、明確了制動(dòng)管系的組裝環(huán)境要求、合理安裝順序、組裝技術(shù)要點(diǎn)，本課題的主要意義有：

(1)提升制動(dòng)管系檢修質(zhì)量。傳統(tǒng)制動(dòng)管系檢修工藝可靠性較差，通過(guò)增加設(shè)備、工裝、工具，從工藝角度保證檢修質(zhì)量。

(2)提升制動(dòng)管系組裝質(zhì)量。傳統(tǒng)制動(dòng)管系組裝工藝缺少規(guī)范性要求，管接頭安裝質(zhì)量不高，管路抗力現(xiàn)象常有發(fā)生，通過(guò)規(guī)范組裝工藝要求，避免現(xiàn)有常見(jiàn)問(wèn)題的發(fā)生。

(3)探索了密封墊型內(nèi)接活接頭的緊固扭矩，為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的制動(dòng)管系內(nèi)接活接頭的安裝提供了參考。

(4)規(guī)范了金屬護(hù)套橡膠軟管的安裝工藝，降低了金屬護(hù)套橡膠軟管的護(hù)套脫出、橡膠管過(guò)渡彎曲損壞、活接頭漏風(fēng)的故障率。

(5)減少了金屬護(hù)套橡膠軟管的活接頭漏風(fēng)、護(hù)套脫出、橡膠管過(guò)渡彎曲產(chǎn)生疲勞等問(wèn)題的隱患。