编织制动软管_待续_编织软管的结构_组装及使用_张进德

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收稿日期: 1997-07-28
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M Pa; ( 2)软管扯断强度 ( 50 mm /mi n)大于或 等于 9. 7 kN; ( 3) 耐 紫外 线 疲 劳老 化 ( 120 h ) ,不龟裂 ; ( 4)胶与骨架层粘合强度大于或 等于 2. 6 kN /m; ( 5)耐寒性能 ( - 50 ℃ , 4 h , 弯曲成 90°) ,不得出现裂纹和脱层 ; ( 6)总成 拔脱强度 ( 50 mm / mi n)大于或等于 9. 7 kN。
3 新型制动软管的结构
根据研制目标 ,应采用下述软管结构、工 艺及材料 ,成为一个全新的接近世界先进水 平的产品。 2. 1 结构
采用先进的编织型结构 ,即其胶管的骨 架层采用化纤编织而成 ,结构组成为内胶— 编织两层— 外胶。 编织结构优点在于用机器 生产 ,可控制编织角度 ,当选定编织角为平衡 角 54°44″时 , 胶管受压时的径向和轴向变形 为零 ,有利于制动压力的传递 ,并节能、省料。 如两层棉编织线软管 (前苏联用 )的爆破强度 相当于五层高强棉帆布 ( 8× 8)胶管 (我国原 用夹布软管 )的爆破强度 ;而夹布软管因骨架 层布用手工包缠 ,只能裁成 45°,所以胶管变
编织制动软管 (待续 ) 张进德 韩锦芝
经网眼进入编织层 ,并立即使外胶鼓泡 ,从而 使软管被淘汰 ,大大地提高了行车安全性。而 夹布软管则因夹布层是涂胶的高密度 (软管 强度所要求 )帆布 (卷紧五层 )。内胶泄漏时串 气不易立即反映出来 ,会被当作正常软管装 上车 ,运行中 ,长期在空气压力作用下同样会 穿透造成软管爆破 ,导致中途停车。 因此 ,编 织软管的安全程度优于夹布软管。
( 1) 增大软管外径为 53± 1 m m ( 1990 年 )。 1989年鉴定产品外径为 50± 1 mm ,推
铁道车辆 第 35卷第 10期 1997年 10月
广中因不符 T B60— 89规定尺寸 , 牵涉到卡 箍不配套 ,无法互换使用 ,所以改为三层编织 线 , 内外胶都 加厚 ,以 保证软 管外径 53± 1 m m。
气密性 ( 1. 0 M Pa, 10 mi n)
静液压 ( 2. 0 M Pa, 10 mi n) 外径变化率 ,% 长度变化率 ,% 扭转 /mm 拉伸性能 / mm· mi n- 1 1 kN 时伸长率 ,% 扯断强度 /kN 爆破强度 / M Pa 径向扩能 (扩能 30% ) 耐寒性能 ( - 50 ℃ , 4 h,弯曲 90°) 耐紫外线疲劳老化 ( 220 V , 15 W ,波长 254 nm, 120 h) 胶层与骨架层粘合强度 / kN· m- 1 内胶与骨架层 外胶与骨架层 耐臭氧老化 (预拉伸 20% , 45℃ , 50 h ,臭氧浓度 100 ppm ) 总成性能 ( 25. 4 m m的球通过 )
主题词 机车 铁道车辆 空气制动机 制动软管 Abstract The st ructure, perfo rmance, assem bli ng equi pment and quali ty of the braided brake hose which w as dev eloped all-round the rai lway i n 1995 a re i nt roduced sy stematically. Key Words locom otiv e; rolling st ock; ai r brake; brake hose
编 织 制 动 软 管 (待续 )
— — 编织软管的结构、组装及使用
张进德 (铁 道部车辆局 100844北京 ) 韩锦芝 (铁道部标准 计量研究所运输室 100081 北京 )
摘 要 对 1995年全路全面推广的编织制动软管的结构、性能、组装设备、质量等作了系 统介绍。
2 研制新型制动软管的目标
通过对国际上胶管工业的发展趋势和同 类产品的先进水平的了解 ,我们确立了我国 研制制动软管的目标 ,以美国 AAR产品的 高 强 度、 耐老 化 及 前 苏联 产 品 标准 的 耐 低 温 为目标。 为保证目标的实现 ,特提出以下指 标:
( 1) 软 管 爆 破 强 度 大 于 或 等 于 7. 0
1 引言
鉴 于 铁路 向 高 速、 重 载 发展 和 逐 步 实 现 列车的非人工摘解 , 而原用夹布制动软管的 结构、材料和性能均已不能满足需要 ,如强度 低 ,不适于非人工摘解 ; 软管变形大 ,影响制 动性能 ; 耐老化性能差 ,寿命短 ,不适于车辆 延长无故障周期的要求。所以 ,迫切需要研制 一种新型制动软管取而代之。为此 ,铁道部提 出研制新型制动软管的课题 ,并由铁道部标 准计量研究所承担了这一任务。
小 ,与橡胶粘合也较好。 2. 4 设备
采用 36锭编织机生产。
4 新型制动软管的性能
研制新产品 ,以成品 (胶管和总成 )性能 , 即使用性能为主要考核目标 ,以半成品胶料 考核为辅。
新产品性能达到了研制目标 ,见表 1。
表 1 编织软管与夹布软管的性能比较
项 目
编织软管
考 核 的 目的与意义
( 5) 再次提高粘合强度 ( 1994年 )。 在辆 技〔 1996〕66号文附件的技术条件中 ,将内胶 粘合强度由 2. 6 kN /m 提高至 2. 8 kN /m (高 于军标 ,军标为 2 kN /m~ 2. 5 kN /m )。
( 6) 增加软管长度 ( 1995年 )。 编织软管 较夹 布软管 组装后 收缩 量约大 5 mm~ 10 m m,此外 ,现用 13号车钩其钩舌较 2号车钩 长 ,对接后约长 100 mm ,而 T B60— 89《制动 软管连接器》标准中并未考虑这一变化。仍沿 用 2号车钩时所用软 管长度 565 m m, 故在 1997年制订新标准时 ,将长度再加长 , 订为 585± 5 m m。
为了考核这一性能 ,按国外的参数要求 , 设计制造了制 动软管专用紫外线疲劳 试验 机 ,它为研制和生产耐老化、长寿命的软管和 日后的产品质量监督发挥了极大的作用。
6 编织制动软管产品的改进
编织制动软管于 1989年通过部级鉴定 , 1991年 至 1994年 在 全 路 作 示 范 性 推 广 , 199 5年开 始在 全路 全面 推广 。其 生产 厂家 由 南京七四二五厂一家扩展至天津胶管厂和沈 阳胶管总厂 ,共三家。经过多年的生产和实践 考验 ,产品也在不断改进 ,现将主要改进的几 个方面介绍如下:
( 2) 解决不易拆解问题。 在前苏联和其 他欧美国家 ,软管使用为一次性 ,拆解后就报 废。 我国国情不同 ,存在软管重复使用、换连 接器的情况 ,对软管要求要好拆解。 为此 ,我 们在编织工艺上进行了处理 ,第一层线采用 小角度编织 ,以使软管总体拉伸变形减小 ,基 本上解决了拆解问题。
( 3) 提高粘合力 ( 1991年 )。 为提高软管 总体性能 ,增加各层间的粘合性能 ,在编织层 间增加了两个中胶层 ,在增加了粘合性能的 同时 ,提高了软管的挺性 ,以利于组装 ,使软 管总体性能有了较大的提高。
无泄漏
≤6 ≤ 1. 5 < 14 /500
≤ 15 ≥ 9. 7 ≥ 7. 0 无裂痕和破损 无裂纹和断裂
照ห้องสมุดไป่ตู้弯曲表面无龟裂
> 2. 6 > 2. 6
无龟裂 顺利通过
传递压力的基本要求 保证压力传递速度
列车非人工摘解
使用安全度 组装性能 软管耐寒性 软管寿命 软管整体使用性能
胶层耐老化程度 保证总成通畅
铁道车辆 第 35卷第 10期 1997年 10月
形大。 2. 2 工艺
采用编织机连续生产工艺 ; 内、外胶采用 挤出工艺 ;产品定长切割。 2. 3 材料
( 1) 胶层。 选用耐老化较好且使用温度 范围大的三元乙丙橡胶 (必须过滤掉杂质 )。
( 2) 骨架材料。 选用维纶线 ,其体轻、强 度高 ,资源丰富 ,与其他同性能纤维相比 ,不 仅价格低廉 , 而且线的伸 长率小、软管 变形
( 4) 解决 C63型敞车上翻车机的特殊使 用情况 ( 1992年 )。 C63型敞车为大秦线运煤 专用上翻车机车辆 , 所以设计折角塞门为平 直 (与 T B标准型不同 ,无 60°转角 )。使用中 , 软管在折角塞门处折扁 ,不仅影响压力传递 , 同时造成应力集中会导致软管破损 ,为此 ,在 软管内加一条弹簧 ,托住软管 ,使在折角塞门 出口处形成圆弧过渡 ,使软管折扁后得以恢 复。
响胶与编织层的粘合强度 ; 编织锭子张力不 均或硫化前水包布缠不紧 ,都会影响粘合强 度等 ,因此 ,生产者必须严格执行工艺条件。
5 产品检验方法与检验设备
夹布软管性能检验只有爆破、变形和粘 合三项 ,而真正反映寿命、低温使用性能和弯 曲状态下的性能、装配性能等项目却都没有。 编织软管则有 11项检验内容 (参见表 1) ,全 面包括了软管的各种性能 ,如扩张、弯曲、低 温 挠 度、 拉伸 强 度 、伸 长 率、 耐紫 外 线 疲 劳 试 验、总成拔脱强度等项。这里要特别提到的是 耐紫外线疲劳试验 ,这是考核软管工作状态 在紫外线照射下胶管的老化寿命项目 ,它是 参 照前 苏 联标 准 ГОСТ1335— 84 的试 验 方 法 ,并加以改进、强化的试验条件。 这是条件 最苛刻的寿命考核。 如前苏联软管外胶和国 产夹布软管外胶在试验箱内静止放置 ,紫外 线照射 24 h 即出现严重龟裂 ,而我们研制的 编织软管外胶动态下 ,五天不出现龟裂 ,实际 运行考核也充分地证实了这一点。 广深线 101 / 102次列车装夹布软管每年七、八、九三 个月后即龟裂更换 ,而用编织软管将近五年 ( 1988年— 1992年 )未出现龟裂。
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( 2) 管体柔软 制动软管除弹性好外 , 还应具有一定的 挠度 ,特别是低温下的挠度直接关系到编组 作业人员、检修人员劳动强度 ,夹布胶管因其 管体硬 ,冬季东北 - 30℃下摘解作业时要用 扛子抬 ,手工无法摘解 ,同样条件下编织软管 可手工作业摘解。 齐齐哈尔车辆段技术人员 跟随齐齐哈尔— — 满归 503 /504次列车 ,专 门进行此项测试 ,当管内压力为 500 kPa、气 温为 - 24 ℃时 ,夹布软管摘解力矩为 54. 88 N· m ,编织软管为 41. 16 N· m,省力 25% ; 当管内压力为零、气温为 - 35℃时 ,夹布软 管 摘 解 力矩 为 41. 16 N· m , 编 织 软 管 为 27. 44 N· m ,省力 33. 3% 。 所以 ,编织软管 尤其适用于东北严冬户外作业。 4. 2 缺点 编织软管也存在以下缺点: ( 1) 管体软 ,不易组装 软管柔软弹性大 ,连接器导入时易回弹 , 且当对中不好 ,连接器再有点毛刺时 ,极易铲 破内胶 ,造成试压时鼓泡。 因此 ,要求操作者 加强责任心 ,只要细心些即可防止。 ( 2) 对配合件和组装设备要求较高 要求配合件连接器、接头无毛刺 ,配合部 分合模缝要打磨光滑 ,特别是颈端必须手触 光滑 ,否则会铲破内胶。管卡要求弧面与软管 接触 ,目 前使用的手工锻 打卡箍 ,因边 缘锋 利 ,对任何胶管都不宜使用 ,应尽快淘汰 ,并 应推广使用压型卡箍 ,以保护胶管不受损伤 ; 此外 ,要求组装设备对中 ,如连接器中心线与 软管中心线不同轴 ,则会出现软管偏摆 ,内胶 易受损伤。 ( 3) 工艺性强 编织软管虽然主要生产工艺都由机械完 成 ,但仍较夹布软管工艺复杂 ,而每一道工序 又都会影响最终产品质量 ,所以要求制造厂 必须重视每一道工序 ,如滤胶疏忽会带入杂 质 ,造成内胶缺陷 ,影响气密性 ,试压鼓泡 ; 编 织角度调整不好 ,会使胶管变形量大 ,也会影 · 16·
夹布软管 ( GB7542— 87)
0. 9 M Pa, 5 min 1. 4
≤ 11 ≤ 1. 8 < 20 /500
— — — 5. 6 — —

2. 0 1. 5
— —
4. 1 优点 编织结构制动软管还具有以下独特的优
点: ( 1) 灵敏度高 因骨架层为编织网 ,网眼较布纹间孔隙
大 ,因此当内胶层出现问题后 ,无论是制造质 量问题还是组装问题 ,哪怕是针孔大小的砂 眼 ,只要是穿透性的 ,在试压时压缩空气就会
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