一种用于铁路货车制动软管的垫圈的制作方法

本实用新型涉及制动软管连接领域，尤其是一种用于铁路货车制动软管的垫圈。

背景技术：

制动软管是铁路货车空气制动系统的关键部件之一，由连接器体、套箍、橡胶软管、螺纹接头、连接器体及其垫圈组成。在车辆需要制动或缓解时，通过制动软管将压缩空气“传递运输”排出或进入制动缸，然后通过制动杆的传动，使闸瓦抱紧或松开车轮而制动或缓解。因此，制动软管气密性的好坏直接影响着制动系统的正常工作，甚至行车安全。

随着货车运行速度的全面提高，对制动系统的要求越来越高，对制动软管气密性的要求亦越来越高。垫圈是保证其气密性的关键零件之一，较好地保证了连接器体处的气动密封。在实际运用中，铁路货车需要重组且频次较高，各车之间的制动软管连接器就需要频繁的拆解和连接，在拆解后会发生软管垫圈边缘出现了“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障，且这种故障较为普遍，且各车辆段均有反应。该故障导致制动软管连接器无法保证良好的气密性，严重影响了空气制动系统的正常工作，甚至行车安全，也给车辆的检修增大不少难度。同时，检修单位还反应垫圈安装于连接器体的难度较大，大大降低了车辆检修效率；在寿命周期内垫圈发生破损，即寿命较短。

为解决这一问题，各车辆段及厂家采取了一系列措施(如表面喷水、油或增润剂)，局部碾折虽有所缓解，但无法从根本上或长期有效的解决问题。经研究发现，该故障是因产品结构不合理所致。

现有技术的软管垫圈经历几次改进发展而来，采用设计有上唇边的“工字形”结构，垫圈整体高度10.8mm、上唇边厚度2.9mm、外径46mm、内径38mm，且下端设计“突起”结构。以至于安装连接器体时比较困难，且容易使垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内，在连接器体间相互“连接-拆解”时也较容易发生，在行车时容易导致制动管系漏风；安装有现有垫圈的连接器体间相互“连接”和“拆解”时，所需的扭力较大，即现场作业施工难度最高，影响作业效率；“连接”和“拆解”时所需的扭力较大，容易将橡胶垫圈撕裂，即垫圈力学强度不足影响产品使用寿命。

技术实现要素：

为克服现有的缺陷，本实用新型提出了一种用于铁路货车制动软管的垫圈。

一种用于铁路货车制动软管的垫圈，所述垫圈为中空圆柱型，垫圈外侧端包括上唇和下唇，所述下唇边缘为圆弧形。使垫圈安装于连接器体的效率提升，且“圆弧”结构力学强度更高，能提升垫圈的使用寿命；同时，“圆弧”结构的设计在垫圈生产时便于脱模，能增加生产效率。

其中，上唇直径为48mm～54mm。使垫圈安装于连接器体后的“贴边量”充足，避免发生“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障；同时，在该直径范围内，连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力较为适中。

其中，上唇的垂直高度为2.4mm～2.7mm。

其中，垫圈下端垂直高度为7.3mm～7.9mm。

其中，垫圈整体垂直高度为9.8mm～10.8mm。降低了垂向高度能有效降低连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力，提升作业效率。

可选地，下唇边缘为梯形，上唇直径大于48mm。

本实用新型提出的用于铁路货车制动软管的垫圈能有效的避免“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障的发生，提高安装效率，增加力学强度，降低连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力，提升作业效率，同时还能增加一定的生产效率。

附图说明

图1为用于铁路货车制动软管的垫圈示意图。

图2为用于铁路货车制动软管下唇边缘为梯形的垫圈示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种用于铁路货车制动软管的垫圈进行详细描述。

图1示出一种用于铁路货车制动软管的垫圈，所述垫圈为中空圆柱型，垫圈外侧端包括上唇1和下唇2，所述下唇2边缘为圆弧形。

上唇1直径为48mm～54mm。使垫圈安装于连接器体后的“贴边量”充足，避免发生“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障；同时，在该直径范围内，连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力较为适中。

上唇1的垂直高度b为2.4mm～2.7mm。

垫圈下端垂直高度d为7.3mm～7.9mm。

垫圈整体垂直高度为9.8mm～10.8mm。降低了垂向高度能有效降低连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力，提升作业效率。

图2所示，在另已实施例中，下唇边缘为梯形，上唇直径大于48mm。

模拟实际运用工况，对结构优化后的垫圈进行了气密性、抗碾折性、连接难易性及低温气密可靠性等方面的试验验证，试验结果显示结构优化后的产品没有发生“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障，且气密可靠性符合运用要求。

模拟实际运用工况试验大纲：

1、常温气密性，将装有垫圈试样的制动软管按照tb/t60-2014中5.3.1要求的方法进行试验，验证是否满足tb/t60-2014中表3第1项要求。

2、低温气密性，将装有垫圈试样的制动软管按照tb/t60-2014中5.3.2要求的方法进行试验，验证是否满足tb/t60-2014中种表3第2项要求。

3、低温连接试验，将装有相同垫圈试样的两制动软管(不连接状态下)在-50℃环境下静置48小时，然后模拟实际工况将两制动软管进行连接试验，判断低温工况下连接时较常温下难易情况，查看低温环境下安装可行性。

4、动态气密性试验，将装有软管垫圈试样的两制动软管(连接器体)连接，制动软管两端固定，连接器体自然下垂，充入1.0mpa的压缩空气后，将连接器体前后、左右摇晃5次，每次间隔20s～30s，幅度不超过30°，并测量每分钟压力下降值。压力下降应小于10kpa/min。

低温下(-50℃)动态气密性测试时，在低温气密性合格后进行试验，充入1.0mpa、-50℃的压缩空气。压力下降应小于10kpa/min。

5、碾折试验，将装有垫圈试样的两制动软管在试验环境下(常温23℃、低温-50℃)调节12小时以上，然后模拟实际工况，(在不同工况温度环境下)将两制动软管相互连接再拆解为一个循环，循环测试3～5次，观察并记录每次连接/拆解后垫圈边缘情况，观察是否碾折进入连接器内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

技术特征：

1.一种用于铁路货车制动软管的垫圈，所述垫圈为中空圆柱型，其特征在于，垫圈外侧端包括上唇(1)和下唇(2)，所述下唇(2)边缘为圆弧形,其中，所述上唇(1)直径为48mm～54mm，所述上唇(1)的垂直高度(b)为2.4mm～2.7mm。

2.根据权利要求1所述的用于铁路货车制动软管的垫圈，其特征在于，所述垫圈下端垂直高度(d)为7.3mm～7.9mm。

3.根据权利要求1所述的用于铁路货车制动软管的垫圈，其特征在于，所述垫圈整体垂直高度为9.8mm～10.8mm。

4.根据权利要求1所述的用于铁路货车制动软管的垫圈，其特征在于，所述下唇(2)边缘为梯形，上唇(1)直径大于48mm。

技术总结
一种用于铁路货车制动软管的垫圈，所述垫圈为中空圆柱型，其特征在于，垫圈外侧端包括上唇(1)和下唇(2)，所述下唇(2)边缘为圆弧形或梯形。本实用新型提出的用于铁路货车制动软管的垫圈能有效的避免“垫圈上端边缘碾折、嵌入连接器体内”故障的发生，提高安装效率，增加力学强度，降低连接器体间相互“连接”和“拆解”时所需的扭力，提升作业效率，同时还能增加一定的生产效率。

技术研发人员：韩欢热;谢晓;潘安徽;吉媛
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;北京中铁科新材料技术有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司
技术研发日：2020.04.17
技术公布日：2021.06.11