专利名称：用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法
技术领域：
本发明涉及一种集成气路板粘接方法，尤其是一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法。
背景技术：
集成气路板是大功率机车电控空气制动系统中的重要部件，主要用于安装各种制动零部件(如各种控制模块)，沟通各气动模块之间的气路，并连接至机车。目前的集成气路板多采用整体加工或钎焊的方式，但对于大型复杂的集成气路板采用整体加工非常困难、成本昂贵；而如果采用钎焊，由于集成气路板尺寸大、气路复杂，材料与加工成本比较高，采用钎焊工艺稳定性差，废品率高，会造成成本的大大提高，同时也不能满足新型铁路机车对制动系统高稳定性和可靠性的要求，不适合高速铁路制动系统使用。因此，实有必要发明一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于发明一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，通过对工艺参数和工作流程的改进设计，实现大尺寸、复杂集成气路板的粘接，解决了传统集成气路板生产废品率高，可靠性低，成本高的问题。为了实现上述目的，本发明的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法是这样的一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，该粘接方法包括以下步骤步骤一，处理集成气路板粘接表面以消除板面的划痕和沟缝，用浸有有机溶剂的抹布擦拭粘接表面；步骤二，将集成气路板的前、后板都放入60°C的电加热炉，同时把胶粘剂加热到使其保持乳状以改善其流动性；步骤三，从加热炉中分别取出集成气路板的前板和后板，将中板放入加热炉中预热，将粘胶均匀涂抹在集成气路板的粘接面上；步骤四，将中板从加热炉中取出，轻放在前板上，在后板上安装定位销、提升销，提起后板倒转使粘接面朝下，以校正销钉定位，放在中板上，检查各螺栓孔对准后，拆下提升销；步骤五，安装清洁的螺栓并按从中间到两边的顺序拧紧螺栓，拆下对正销钉，清理各孔残余的胶粘剂，清理集成气路板表面各边缘和所有开口 ；步骤六，把粘接好的集成气路板放在烤箱中加热，烤箱温度达到120°C后继续保温加热3小时，然后随炉冷却。
作为优选实施方式，步骤三中调整丝网高度，利用橡胶刮板在位于集成气路板一端的丝网表面涂抹足量的胶粘剂，并保证丝网上的胶粘剂完全的覆盖整个集成气路板。作为优选实施方式，在进行粘接步骤前，先采取喷砂步骤，该喷砂步骤如下步骤A，检查并设定喷沙所需的供气压力稳定在100PSI，喷沙压力在70PSI，等到沙的流动均衡、平稳后开始喷沙；步骤B，沿集成气路板较短的一边，采用首尾相接的方式喷砂，喷嘴与集成气路板的距离在8-12厘米之间，若喷砂距离远，喷完每一边长距离所需的时间就较长，若喷砂距离近，喷完每一边长距离所需的时间就较短；步骤C，完成一集成气路板的喷沙工作后检查喷沙情况，对有亮点没有喷到的地方进行补喷；步骤D，在喷沙箱内吹干净集成气路板后再将其取出，并自检喷沙质量。作为优选实施方式，所述步骤A中，如果供气压力在喷沙期间泄漏或不稳定，应停止喷沙，等到气压达到要求并稳定时，才能继续喷沙。作为优选实施方式，所述步骤C中，自检喷沙质量时检查集成气路板上是否有亮点，暗斑或条纹，用粉笔圈出的亮点，暗斑或条纹并再次喷沙。作为优选实施方式，所述步骤C中，再次喷沙时，按集成气路板的对角喷砂，喷砂速度控制在步骤B所述速度的2-3倍。作为优选实施方式，所述步骤D中，自检喷沙质量时，检查角度应该是直射光源在被检集成气路板斜上方45° -60°的方向。作为优选实施方式，该方法还包括步骤E，对集成气路板的不喷砂面使用气动砂轮进行力度均匀的打磨处理，以消除加工刀纹。作为优选实施方式，步骤B中，当喷嘴到达了集成气路板的中心时，将集成气路板在其原本所在的平面上旋转180度，再继续以步骤B的方式喷砂。使用本发明的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法生产集成气路板部件，彻底解决了大尺寸、复杂集成气路板的粘接难点，解决了传统生产大尺寸、 复杂集成气路板部件废品率高，可靠性低，成本高的问题，以及大功率机车对集成气路板高可靠性的要求。
具体实施例方式本发明涉及的大功率机车电控空气制动系统的集成气路板分为前、中、后板三层， 因此需要将其进行粘接操作，设计集成气路板时会根据气路要求和制动系统的功能要求， 设计前、中、后板图纸，并按要求完成板面、孔与沟槽的加工。粘接操作时，优选地，首先对粘接面进行喷砂处理，使其表面产生均匀的凹凸面，利于粘接；接着用甲苯清洗粘接表面使其无油污，并将其放入烤箱内加热，当板面温度均匀达到60度时，取出放入专用工装加以固定；使用丝网将胶用刮板通过丝网均匀渗漏在板的粘接面上，按规定的扭力使用螺钉将三块板紧固，装上固定各种阀体的螺栓，放入烤箱在120°C下加热3小时并保温8小时，使得集成气路板粘牢。如上所述，本发明的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法在进行粘接工艺流程前，优选首先采取喷砂工艺流程，以下对所述喷砂工艺流程和粘接工艺流程分别予以详细说明A.喷砂工艺流程I.把集成气路板轻放在工作台上，不得划伤加工面，确保集成气路板能够旋转 360°不碰到喷砂容器壁。关上喷砂容器门，打开电源，检查并设定喷沙所需的供气压力稳定在100PSI，喷沙压力在70PSI。喷沙时必须等到沙的流动均衡、平稳后再开始喷。如果供气压力在喷沙期间泄漏或不稳定，会听到喷嘴处发出“突突”的声音，应停止喷沙，检查气压，可能需要等到气压充足、可能需要将沙子吹到排砂管或需要更多的沙子，必须要等到气压达到要求并稳定时，才能继续喷沙。使用的沙为WA30型号的白沙，每次装入喷砂机一袋 (25Kg)，每喷两面板换一次砂。本领域技术人员可以理解，所述集成气路板的前板、后板只喷板的一面，而中板需要喷正反两面，所以换砂周期是按实际喷砂面计算。2.在喷沙期间沿集成气路板较短的一边进行喷砂，喷砂路径优选采用“交替喷沙路径”的方式，即移动方向可以先向左再向右，左右交替，按照首尾相接的方式喷砂。用喷嘴喷集成气路板，喷嘴与集成气路板的距离应在8-12厘米之间，优选为10厘米。喷砂嘴与喷砂点的操作距离近的时候，例如是8cm时，由于距离近，喷出的砂子的动能大，喷完每一边长距离所需的时间就较短，例如需要喷14-18秒；喷砂嘴与喷砂点的操作距离远的时候，例如是12cm时，由于距离远，喷出的砂子的动能小，喷完每一边长距离所需的时间就较长，例如需要喷20-24秒。本领域技术人员可以理解，上述时间和距离的关系需要结合包括集成气路板材质在内的诸多因素综合考虑。当喷嘴到达了集成气路板的中心时，优选地，将集成气路板在其原本所在的平面上旋转180度再继续对未喷过的集成气路板喷砂，这样有助于减小前后方向上的位移距离。3.当完成一面板的喷沙工作时，要对板面的喷沙情况进行检查，有亮点没有喷到的地方进行补喷，如果感觉需要可按对角喷，喷嘴的移动速度优选控制在上述喷沙移动速度的2-3倍。补喷时要注意避免出现过度喷沙，否则会造成平面度超差，即板面变形造成局部突起或凹陷。4.在喷沙箱内将集成气路板吹干净并取出，自检集成气路板的喷沙质量。检查每一个集成气路板上是否有亮点，暗斑或条纹，或不理想的地方，在集成气路板表面不允许有亮点或不理想的情况，用粉笔圈出的亮点，要再次喷沙，注意不要喷的太过，过度的喷沙操作将破坏集成气路板的平面度。根据灯光，检查角度是至关重要的，直射光源需要在被检零件斜上方45° -60°的方向，正确的角度可以便于检测人员看到亮点。5.打磨及装箱。喷砂完毕之后可以喷砂检查合格后的前、后板，对不喷砂面使用气动砂轮进行打磨处理，力度要均匀，消除加工刀纹。吹净集成气路板。如果暂时不需要进行粘接工艺流程，则对检查合格的前后板，用塑料布包好，边角不得有外漏，小心放入周转箱， 不得磕碰、划伤集成气路板。B.粘接工艺流程I.用扁平锉处理集成气路板粘接表面以消除板面任何的划痕和沟缝，用浸有有机溶剂，例如甲苯溶剂，的抹布擦拭粘接表面，吹净集成气路板表面。2.将集成气路板的前、后板都放入60°C的电加热炉，加热时前、后板的粘接面(喷砂面)朝上，同时把胶粘剂加热到乳状以改善其流动性。
3.从加热炉中分别取出集成气路板的前板和后板，将中板放入加热炉中预热，将粘胶均匀涂抹在集成气路板的粘接面上。优选地，使用丝网辅助涂抹粘胶，以便涂抹的更均匀。使集成气路板的前板在丝网下面处于居中的位置，粘接面(喷砂面)朝上，适当的调整丝网高度，利用橡胶刮板在位于集成气路板一端的丝网表面涂抹足量的胶粘剂，并保证丝网上的胶粘剂完全的覆盖整个集成气路板。在借助橡胶板涂抹胶粘剂时，应保证丝网在压力的作用下靠紧集成气路板表面， 一次均匀压平。借助橡胶刮板并通过一定的压力把丝网表面的多余的胶粘剂全部清理掉。 所述胶粘剂为3M公司2214常规式或2214高密度型结构胶粘剂。从集成气路板的前板上提起丝网，检查并确保胶粘剂图层厚度的均匀，如果某一区域胶粘剂涂抹的不均匀，用小刷子沾少量的胶粘剂涂抹均匀，如某一区域使用过量的胶粘剂，应用灰刀小心的将过量的胶粘剂清理掉，然后用圆形刷将其刷平滑。用上述同样的方法将胶涂抹在集成气路板的后板表面。4.将中板从加热炉中取出，轻放在前板上，在后板上安装定位销、T型提升销，提起后板倒转使粘接面朝下，以校正销钉定位，放在中板上。检查各螺栓孔是否对准。拆下T 型提升销。5.安装清洁的螺栓并按照从中间到两边的顺序拧紧螺栓。拆下对正销钉。借助较小的窄刮刀清理各孔残余的胶粘剂，利用干净的干擦布，清理集成气路板表面各边缘和所有开口 ；安装清洗好的螺栓，根据PCD-179标准在螺纹处涂抹乐泰271，拧入集成气路板。 在集成气路板的四角安装孔，安装4个1/2-13UNC螺栓及8个平垫片、4个螺母，螺母拧紧力矩12英尺磅。6.把粘接好的集成气路板放在烤箱中加热，烤箱温度达到120°C后继续保温加热 3小时，然后随炉冷却。本领域技术人员可以理解，粘接好后的集成气路板必须尽快放在烤箱中加热烘烤，优选在粘接完成后的8小时内进行烘烤。上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，例如，本发明的上述实施例是以三层板的粘接为例进行的说明，但是本发明的方法同样可以用于对三层以上的集成气路板进行粘接。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。
权利要求
1.一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，该粘接方法包括以下步骤步骤一，处理集成气路板粘接表面以消除板面的划痕和沟缝，用浸有有机溶剂的抹布擦拭粘接表面；步骤二，将集成气路板的前、后板都放入60°C的电加热炉，同时把胶粘剂加热到使其保持乳状以改善其流动性；步骤三，从加热炉中分别取出集成气路板的前板和后板，将中板放入加热炉中预热，将粘胶均匀涂抹在集成气路板的粘接面上；步骤四，将中板从加热炉中取出，轻放在前板上，在后板上安装定位销、提升销，提起后板倒转使粘接面朝下，以校正销钉定位，放在中板上，检查各螺栓孔对准后，拆下提升销；步骤五，安装清洁的螺栓并按从中间到两边的顺序拧紧螺栓，拆下对正销钉，清理各孔残余的胶粘剂，清理集成气路板表面各边缘和所有开口 ；步骤六，把粘接好的集成气路板放在烤箱中加热，烤箱温度达到120°C后继续保温加热 3小时，然后随炉冷却。
2.根据权利要求1所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，步骤三中调整丝网高度，利用橡胶刮板在位于集成气路板一端的丝网表面涂抹足量的胶粘剂，并保证丝网上的胶粘剂完全的覆盖整个集成气路板。
3.根据权利要求1所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，步骤三中如果某一区域涂抹的胶粘剂不足，用小刷子沾少量的胶粘剂涂抹均匀，如某一区域使用的胶粘剂过量，用灰刀将过量的胶粘剂清理掉，然后用圆形刷将其刷平滑。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，其特征在于，在进行粘接步骤前，先采取喷砂步骤，该喷砂步骤如下步骤A，检查并设定喷沙所需的供气压力稳定在100PSI，喷沙压力在70PSI，等到沙的流动均衡、平稳后开始喷沙；步骤B，沿集成气路板较短的一边，采用首尾相接的方式喷砂，喷嘴与集成气路板的距离在8-12厘米之间，若喷砂距离远，喷完每一边长距离所需的时间就较长，若喷砂距离近， 喷完每一边长距离所需的时间就较短；步骤C，完成一集成气路板的喷沙工作后检查喷沙情况，对有亮点没有喷到的地方进行补喷；步骤D，在喷沙箱内吹干净集成气路板后再将其取出，并自检喷沙质量。
5.根据权利要求4所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，所述步骤A中，如果供气压力在喷沙期间泄漏或不稳定，应停止喷沙，等到气压达到要求并稳定时，才能继续喷沙。
6.根据权利要求4所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，所述步骤C中，自检喷沙质量时检查集成气路板上是否有亮点，暗斑或条纹， 用粉笔圈出的亮点，暗斑或条纹并再次喷沙。
7.根据权利要求6所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，所述步骤C中，再次喷沙时，按集成气路板的对角喷砂，喷砂速度控制在步骤B所述速度的2-3倍。
8.根据权利要求7所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，所述步骤D中，自检喷沙质量时，检查角度应该是直射光源在被检集成气路板斜上方45° -60°的方向。
9.根据权利要求4所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法， 其特征在于，该方法还包括步骤E，对集成气路板的不喷砂面使用气动砂轮进行力度均匀的打磨处理，以消除加工刀纹。
10.根据权利要求4所述的用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，其特征在于，步骤B中，当喷嘴到达了集成气路板的中心时，将集成气路板在其原本所在的平面上旋转180度，再继续以步骤B所述的方式喷砂。
全文摘要
一种用于大功率机车电控空气制动系统的集成气路板粘接方法，该粘接方法包括一、处理集成气路板粘接表面以消除板面的划痕和沟缝；二、将气路板的前、后板都放入60℃的电加热炉；三、从加热炉中分别取出前板和后板，将中板放入加热炉中预热；四、将中板从加热炉中取出，轻放在前板上，在后板上安装定位销、提升销；五、安装清洁的螺栓并按从中间到两边的顺序拧紧螺栓；六、把粘接好的集成气路板放在烤箱中加热，烤箱温度达到120℃后继续保温加热3小时然后随炉冷却。使用本发明的粘接方法生产集成气路板部件，彻底解决了大尺寸、复杂集成气路板的粘接难点，解决了传统生产大尺寸、复杂集成气路板部件废品率高，可靠性低，成本高的问题。
文档编号F16B11/00GK102588405SQ20121005033
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者刘友利, 刘宝安, 刘鹏, 张敬华 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所, 北京纵横机电技术开发公司