专利名称：铁道车辆制动管系联接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管系联接装置，尤其是涉及一种铁道车辆制动管系联接装置。
背景技术：
近年来铁道车辆制动系统中管系法兰接头漏泄情况较为普遍，尤其在冬季漏泄更为严重，有的段甚至因此无法发车。特别是我国的寒冷地区，例如满洲里车辆段，对于冬季法兰接头的漏泄故障反映更为强烈。现有的铁道车辆制动系统中管系法兰联接已应用了二十年，取得了较好的效果。在这么长的期间内没有对铁道车辆制动系统中管系法兰联接作进一步改进，这种联接结构越发凸显出一些缺陷。因此，有必要对其进一步完善，以确保制动系统管系的可靠性。
现使用的法兰接头主要有两种法兰接头A型及B型，每种法兰接头又可分为不带密封垫圈的I型和带密封垫圈的II型两种形式。
图1为现有法兰接头AI型，图2为现有法兰接头AII型，图3为现有法兰接头BI型，图4为现有法兰接头BII型。如图1至图4所示，现场工人组装法兰时根据各自需要及组装方便可任意选用A型及B型。当I型和II型法兰接头对接或II型法兰接头与法兰安装面联接时，由于带法兰的各部件安装的偏差过大，导致法兰接头很难组装到一起，这时个别作业者不负责任往往不加热矫正，而直接采用外力强迫改变管子的弯曲度，使两法兰接头或法兰接头与安装面接近，穿上螺栓后即强行紧固。此时虽然法兰体的两头端面已靠上，但会使管子弯曲而带有应力、同时法兰体变形导致密封垫圈压量不足、不均匀和联接刚度不够。
下面在专门设计的专用试验台架上对现有的不同的法兰组装情况进行常温、低温的气密性试验。
例如，专用试验台架的法兰中心距台架平面300mm，我们通过调节另一侧的螺杆可将管子进行任意角度的调节。以下所述管子末端到水平面的高度h(mm)的含义就是300mm，管子没有偏斜；350mm，管子在支点的高度比法兰中心高50mm。其偏斜角度为arctg50/600＝4.76°。当偏斜方向与安装螺栓连线垂直时，法兰已无法矫正了。
从实验室模拟情况可见管子在较大偏斜而强行安装时有明显的变形，同时法兰体也产生塑性变形。这是因为法兰体与接头体间隙过大使得在管子有很大偏斜时仍能进行组装，接头体连同管子在法兰体中产生偏斜，经计算法兰体与接头体最大间隙为1.1mm，这样最大偏斜角度可达4.3°。这时接头体一部分已高出法兰体面一定高度，从表面看此时法兰体是不可能拧靠的。但是通过试验表明当管子在某种偏斜角度、而螺栓又可穿入法兰体采用螺栓强行紧固时，管子在接头体附近会产生较大的变形，同时离螺栓较远的法兰体中部却向外产生较大的变形。而靠近螺栓紧固部位的两法兰体两头端面或法兰体两头端面与安装面可密贴在一起，这使得橡胶密封垫圈的实际压量相应减少且不均匀，变形量随管子的偏斜角而变化。现有结构法兰联接试验结果见表1现有结构法兰联接试验结果
从以上几种法兰接头组装后的变形情况及在常温低温下的漏泄情况可看出，其主要原因如下a、由于管子偏斜法兰接头承受了很大的内应力并产生很大的变形，同时也造成密封垫圈在法兰体环行槽内的周垫圈轴向压量明显不一致，法兰接头的密封主要是依靠密封垫圈的轴向压量来实现的，正常压量应为1.5mm，因法兰体中部变形，密封垫圈的轴向压量在该处明显减小，如法兰变形量超过1.5mm，常温时即不起密封作用。法兰接头内密封垫圈的压量小到一定程度即使常温不漏，低温下橡胶收缩压量减小法兰接头很容易漏泄。因此管子偏斜过大引起法兰组装时法兰体变形较大，使密封垫圈的密封压量不足，是造成冬季法兰漏泄的主要原因。由于接头体在与管子的焊接中偏斜的情况比较普遍，这种情况发生时表面看管子的组装偏差并不大，但其导致的接头体在法兰体中的偏斜实际非常大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，减小法兰体变形量，增加管路联接刚性，保证保压量和联接力，且能有效防止法兰接头漏泄情况的铁道车辆制动系统中管系联接装置。
本发明的技术方案是包括法兰体和接头体，法兰体的内环与接头体的外凸缘配合，接头体的台肩与法兰体内凸缘配合，所述接头体的台肩沿轴向伸长形成内导向套，所述法兰体内凸缘沿轴向且远离扩张端端面方向伸长形成外导向套，并且内导向套外表面与外导向套内表面配合。这种结构在焊接后的接头体及管子偏斜超过规定时即无法安装，使之避免发生现场强行依靠螺栓紧固进行组装的情况；同时增加了法兰体的刚度，减小法兰体变形量，保证压量和联接力。从而达到了能组装时就保证不漏，而出现可能导致漏泄的偏斜量时就不能组装的目的。强制性地确保管系安装质量。
本发明法兰体和接头体安装后满足接头体的收缩端端面伸出法兰体的扩张端端面，其伸出长度最好在0.1～0.25mm范围内。
本发明将法兰体与接头体的配合间隙从现有的0～1.1mm减小到0.1～0.5mm，以减小组装时接头体及管子的偏斜角度，最大只能偏斜2.8°，从而减小法兰体的变形；法兰体和接头体安装后，满足接头体的收缩端端面高出法兰体的扩张端端面0.1～0.25mm，从而增强管路的联接刚性。
本发明所述接头体收缩端端面圆周上开有限位槽，该限位槽上套有密封垫圈。所述密封垫圈可采用设有筋的密封垫圈，也可采用带有自密封特性的唇边结构，且带唇边结构的密封垫圈非唇边一面还设有筋。
本发明的有益效果是结构简单，减小法兰体变形量，增加管路联接刚性，保证压量和联接力，且能有效防止法兰接头漏泄。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。
图1为现有法兰接头AI型；图2为现有法兰接头AII型；图3为现有法兰接头BI型；图4为现有法兰接头BII型；图5为本发明实施例1的结构示意图；图6为图5中接头体的结构示意图；图7为图5中法兰体的结构示意图；图8为图7的左视图；图9为本发明实施例2的结构示意图；图10为图9中密封垫圈的结构示意图；图11为图10的右视图；图12为本发明实施例3的结构示意图；图13为图11中密封垫圈的结构示意图；其中，附图标记为1’为现有I型法兰体，2’为现有II型法兰体，3’为现有I型接头体，4’为现有II型接头体，5’为现有密封垫圈，1为法兰体，1-1为法兰体扩张端端面，1-2为法兰体内环，1-3为法兰体外导向套，2为接头体，21为接头体收缩端端面，2-2为接头体外凸缘，2-3为接头体内导向套，24为接头体限位槽，3为配合面，4为密封垫圈，4-1为密封垫圈的唇边结构，4-2为密封垫圈的筋。
具体实施例方式
实施例1如图5至图8所示，一种铁道车辆制动管系联接装置，包括法兰体1和接头体2，法兰体1的内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合，接头体2的台肩与法兰体1内凸缘配合，所述接头体2的台肩沿轴向伸长形成内导向套2-3，所述法兰体1内凸缘沿轴向且远离扩张端端面1-1方向伸长形成外导向套1-3，并且内导向套2-3外表面与外导向套1-3内表面配合；法兰体1的内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合面3的配合间隙为0.1mm，法兰体1和接头体2安装后，满足接头体2的收缩端端面2-1伸出法兰体1的扩张端端面1-1为0.1mm。
实施例2如图9至图11所示，一种铁道车辆制动管系联接装置，包括法兰体1和接头体2，法兰体1内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合，接头体2的台肩与法兰体1内凸缘配合，法兰体1的内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合处3的配合间隙为0.5mm，法兰体1和接头体2安装后，满足接头体2的收缩端端面2-1伸出法兰体1的扩张端端面1-1为0.25mm；所述接头体2的台肩沿轴向伸长形成内导向套2-3，所述法兰体1内凸缘沿轴向且远离扩张端端面1-1方向伸长形成外导向套1-3，并且内导向套2-3外表面与外导向套1-3内表面配合；所述接头体2收缩端端面2-1圆周上开有限位槽2-4，该限位槽2-4上套有密封垫圈4；该密封垫圈4的上、下面均设有筋4-2。
实施例3如图12至图13所示，一种铁道车辆制动管系联接装置，包括法兰体1和接头体2，法兰体1内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合，接头体2的台肩与法兰体1内凸缘配合，法兰体1的内环1-2与接头体2的外凸缘2-2配合处3的配合间隙为0.3mm，法兰体1和接头体2安装后，满足接头体2的收缩端端面2-1伸出法兰体1的扩张端端面1-1为0.20mm；所述接头体2的台肩沿轴向伸长形成内导向套2-3，所述法兰体1内凸缘沿轴向且远离扩张端端面1-1方向伸长形成外导向套1-3，并且内导向套2-3外表面与外导向套1-3内表面配合；所述接头体2收缩端端面2-1圆周上开有限位槽2-4，该限位槽2-4上套有密封垫圈4；该密封垫圈4采用带有自密封特性的唇边结构4-1的密封垫圈，且该密封垫圈的非唇边一面设有筋4-2。
权利要求
1.一种铁道车辆制动管系联接装置，包括法兰体(1)和接头体(2)，法兰体(1)的内环(1-2)与接头体(2)的外凸缘(2-2)配合，接头体(2)的台肩与法兰体(1)内凸缘配合，其特征在于所述接头体(2)的台肩沿轴向伸长形成内导向套(2-3)，所述法兰体(1)内凸缘沿轴向且远离扩张端端面(1-1)方向伸长形成外导向套(1-3)，并且内导向套(2-3)外表面与外导向套(1-3)内表面配合。
2.根据权利要求1所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于法兰体(1)和接头体(2)安装后，满足接头体(2)的收缩端端面(2-1)伸出法兰体(1)的扩张端端面(1-1)。
3.根据权利要求2所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述接头体(2)的收缩端端面(2-1)伸出法兰体(1)的扩张端端面(1-1)的长度为0.1～0.25mm。
4.根据权利要求2或3所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述接头体(2)收缩端端面(2-1)圆周上开有限位槽(2-4)，该限位槽(2-4)上套有密封垫圈(4)。
5.根据权利要求4所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述密封垫圈(4)上设有筋(4-2)。
6.根据权利要求4所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述密封垫圈(4)上设有带有自密封特性的唇边结构(4-1)。
7.根据权利要求6所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述带唇边结构(4-1)的密封垫圈(4)的非唇边一面设有筋(4-2)。
8.根据权利要求1所述的铁道车辆制动管系联接装置，其特征在于所述法兰体(1)的内环(1-2)与接头体(2)的外凸缘(2-2)配合间隙为0.1～0.5mm。
全文摘要
本发明公开了一种铁道车辆制动管系联接装置，属于管系联接装置技术领域；包括法兰体和接头体，法兰体的内环与接头体的外凸缘配合，接头体的台肩与法兰体内凸缘配合，所述接头体的台肩沿轴向伸长形成内导向套，所述法兰体内凸缘沿轴向且远离扩张端端面方向伸长形成外导向套，并且内导向套外表面与外导向套内表面配合；本发明结构简单，减小法兰体变形量，增加管路联接刚性，保证压量和联接力，且能有效防止法兰接头漏泄。
文档编号F16L23/00GK1904452SQ20061002150
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月31日 优先权日2006年7月31日
发明者伊松年, 吕英, 谢宗瑜 申请人:中国南车集团眉山车辆厂