动车组管路密封胶涂抹工装的设计与应用

动车组管路密封胶涂抹工装的设计与应用

王国良 韩通

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266109

摘要：为保证动车组制动空气系统的可靠性与密封性，需要对空气管路连接处的螺纹涂抹一定量的密封胶以达到密封要求^[1]。传统密封胶涂抹方式是采用人工手持配管，利用毛刷直接蘸取密封胶进行涂抹。此方式往往容易造成密封胶涂抹长度不符合要求、管口粘结、效率低等缺陷。本文设计一套管路密封胶涂抹专用工装用于密封胶涂抹，工装本身结构简单，操作灵活，实现密封胶涂抹的高质量要求，提高了工人的工作效率，具有较大的应用价值。

关键词：空气管路;密封胶;专用工装

0引言

动车组制动空气系统的可靠性与密封性至关重要。生产厂家需要在管路连接处涂抹二硫化钼密封胶，以达到管路系统的良好密封。涂抹的要求是要保证在距离管口2~3mm以外范围的螺纹进行涂抹^[2]，不能超出此范围或不能使管口粘有密封胶。目前直接采用原始简单的涂抹方式，存在质量不过关的现象。因此本文打算设计密封胶涂抹工装以供工作人员进行实际应用，提高生产效率。工装设计需要考虑以下几点：密封胶的涂抹长度要求，管口不能粘胶，要适合不同管径要求等。针对这些要求，本文结合机械设计原理和三维制图设计出结构工装，满足多功能适用性的要求^[3]。本设计的成果在满足可靠使用要求的基础上，优点还包括便携、操作简单、灵活，具有极大的应用价值^[4]。

1工装结构设计

1.1结构组成

本结构主要包含四大部件，分别为主支架、导向支架、管径适应的凸台及安置座、防涂抹过量板架。其中，主支架主要用来固定其余三个部件的结构板座，其主要由钢板、钢筋和螺帽组成。

导向支架：将其两端杆穿进主支架的两侧导向孔内，与其形成配合，从而可前后移动伸缩，可将配管放置其上的竖直支架上，竖直支架的顶端是带有圆弧形的铁板，通过竖直支架的底端的螺帽可以调节竖直支架的高度。

与管径适应的凸台及安置板，通过将两种型号的凸台结构固定在一定结构的平板上，来适应不同直径的管路，满足多种型号配管的密封胶涂抹要求。其是由两个带有凸台结构的螺纹栓、两个轴承、两根弹簧、两个螺帽、一块带凹槽的铁板组成。

防涂抹过量板架是两端带有U型槽的薄板，中心开有圆孔，用于与主支架的固定。此外，还附带两个螺栓及螺帽，用于与管径适应的凸台及安置板的凹槽配合，以使其可以左右滑动。两个螺栓是对称放置在薄板上的。薄板的边缘处还有两个成中心对称的圆形通孔，其是用来定位的。装配后得到完整的模型如图1-1所示。

图1-1 完整体示意图

通过构建出工装的三维模型展示并说明了各部分的组成。本工装的关键部件在于管径适应的凸台及安置板和防涂抹过量板架，这两个部件与主支架构成了可滑动、旋转的机构，组成多体动力学系统。而其它部件主要起到辅助作用。

1.2结构原理

本工装设计的轻巧、方便、便携，不受工作空间的限制。导向支架利用凸台与竖直圆弧支架的两点一线的原理，将带涂胶的配管水平放置，有利于涂抹的均匀性，不至于使配管口因受折而损坏，有利于涂抹质量的提高。

由于竖直支架固定在导向支架上，其相对整体的水平位置不会发生变化，在调整不同管径对应的凸台时，二者始终处于一条直线上。此外，U型槽的直径与凸台的直径差刚好为管壁厚的2倍，这保证在涂抹密封胶时不会渗透太多，使其涂抹长度不至于过大。凸台与平板间是通过轴承配合的，保证涂抹过程中，可跟随管的转动而转动。凸台与板间有小弹簧，二者之间的距离可供调整。

2工装的应用

使用工装时应遵循以下步骤：首先将工装放置平稳并固定。其次，观察待涂密封胶的管口直径后，选择与之匹配的凸台和U型槽。然后旋转两块平板使其与竖直支架的圆弧槽在同一水平线上。 根据配管密封胶涂抹长度的要求来调整凸台台阶与防涂抹过量板之间的距离，具体方法为调整凸台对应侧的螺帽来调整距离，通过使用游标卡尺来测量台阶面与板面之间的距离来判断是否达到长度要求，如图2-1所示。

板1

距离

涂抹位置及长度

调整螺帽

图2-2 实物图

调整完位置并确定好涂抹的长度后，便可进行密封胶的涂抹。将配管的螺纹管口套在凸台上，用毛刷蘸取一定量的密封胶涂抹相应位置上。涂抹完成后将板1往左推出，将配管取下，这样充分防止了管口误粘胶的可能，实现密封胶涂抹的完整过程。重复以上步骤可实现同批次同型号的配管的涂抹。如果需要对另一种管径的配管进行涂抹，则转动两块平板，调整到适应的凸台即可。

3结论

分别对工装的结构设计和应用功能进行详细的介绍和描述，借助3D建模软件介绍各部分的结构。运用机械设计和多体动力学的理论与原理设计出此工装。针对两种不同的管径具体介绍了其实际操作方法，结果证明了此套工装科学、合理、实用性强，操作简单、方便，大大提高了工人的工作效率，具有较大的应用价值，值得推广和使用。但此工装的缺陷在于其适用管径的多少取决于其包含的凸台的数量的多少，本文介绍的只包含两种，因此还需进一步升级和优化。

参考文献

[1]桑翠江. 铁路动车组运用检修设施设计标准研究[J]. 铁路工程技术与经济, 2019(6).

[2]孙玉玺. 浅谈高速动车组转向架技术及装配工艺[J]. 科学与信息化, 2019(2):76-76.

[3]肖清儒. 解析机械制造加工工艺合理化的机械设计制造[J]. 内燃机与配件,2020(01):87-88.

[4]贾继富, 丁珊. 机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J]. 科技展望(23).

[5]贺玺. 浅论基于机械制造工艺的合理化机械设计[J]. 工程技术(引文版):00271-00271.

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