CN105240632A - 铁路车辆制动管系密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路车辆制动管系密封装置，包括内端相对设置的第一接头体和第二接头体，第一接头体的外端与第一制动管固定连接，第一接头体的内端沿外周套接有弹性密封体；在第一接头体的管身上沿外周套接有第一法兰；第二接头体的外端与第二制动管固定连接，第二接头体的内端面与弹性密封体的内端面球面配合；在第二接头体的管身上沿外周套接有第二法兰；第一法兰与第二法兰通过螺栓和螺母将第一接头体与第二接头体相接。本发明密封性能好，特别是在车辆运行时也不会减弱其密封效果。

Description

铁路车辆制动管系密封装置

技术领域

本发明涉及管系密封装置，具体地指一种铁路车辆制动管系密封装置。

背景技术

我国铁路车辆制动管系广泛采用法兰平面密封的连接方式，由于制动管通过管吊固定安装在铁路车辆的底架上，而底架主要承受水平纵向冲击力和垂直方向的载荷，所以制动管会随底架下挠和震动。制动管的管径一般在0.5～2英寸之间，刚度较大，如果管吊在制造和定位上的差异较大，特别在制动管为弯管时，就会发生接头体的密封面和制动管不垂直，所以难以严格保证对接的两根制动管位于同一中心轴上，无法实现制动管系的密封安装。为了使两根制动管位于同一中心轴上，需要通过外力或局部烤火加热是管系变形，才能完成两根制动管的对接，这样会产生很大的组装内应力。

随着铁路车辆的长期运行，车辆底架会缓慢下垂，这种状况会使制动管在运行震动中受到交变应力。传统的制动管系的连接是通过法兰的刚性连接而达到密封的效果，所以当制动管系受到较大交变应力时，会传递到法兰的紧固螺栓和螺母上，再加上长期在运行中所承受的震动，会使螺母容易松动。并且，当制动管系承受了较大的组装内应力时，会引起接头体和制动管之间的焊缝断裂。当管系密封装置中有焊缝断裂时，则会出现管系泄露，直接造成车辆空气制动机发生紧急制动，导致列车停运。

所以提高制动管系的密封性显得尤为重要，特别是当整个制动管系处于车辆运行的震动工况下，需要依然能够保持其密封性能好。在现有技术中，对于以上制动管系泄露问题也作出过相应的改进，例如，在两对应的接头体之间加设密封圈。这样的设计固然增加了对应的接头体之间的密封性，但是此密封效果只有在整个制动管系静止时才较好，当车辆运行时，制动管系和接头体发生震动时，上述密封结构的密封效果将会减弱。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种铁路车辆制动管系密封装置，其密封性能好，特别是在车辆运行时也不会减弱其密封效果。

为实现上述目的，本发明所设计的铁路车辆制动管系密封装置，包括内端相对设置的第一接头体和第二接头体，其特殊之处在于：所述第一接头体的外端与第一制动管固定连接，所述第一接头体的内端沿外周套接有弹性密封体；在所述第一接头体的管身上沿外周套接有第一法兰；所述第二接头体的外端与第二制动管固定连接，所述第二接头体的内端面与弹性密封体的内端面球面配合；在所述第二接头体的管身上沿外周套接有第二法兰；所述第一法兰与第二法兰通过螺栓螺母组件将第一接头体与第二接头体相接。

进一步地，在所述第一法兰与弹性密封体之间，所述第一接头体的管身上沿径向伸出有第一凸缘，所述第一凸缘分别与第一法兰的内面和弹性密封体的外端面相接触；所述第二接头体的内端上沿径向伸出有第二凸缘，所述第二凸缘的外端面与第二法兰的内面相接触，所述第二凸缘的内端面为第二接头体的内端面。

作为优选技术方案之一，所述第二接头体的内端面为球形凸面，所述弹性密封体的内端面为球形凹面，所述球形凸面与球形凹面的球面半径相同。

作为优选技术方案之二，所述第二接头体的内端面为球形凹面，所述弹性密封体的内端面为球形凸面，所述球形凸面与球形凹面的球面半径相同。

在上述技术方案中，所述第一接头体的外端与第一制动管焊接，所述第二接头体的外端与第二制动管焊接。

在上述技术方案中，所述弹性密封体为橡胶密封体。

在本发明所述的铁路车辆制动管系密封装置中，在第一接头体的内端设置有弹性密封体，所述弹性密封体的内端与第二接头体的内端相接触并且球面配合。这样的设计使弹性密封体的内端和第二接头体的内端接触面积增大，密封性能好。由此就使得第一接头体与第二接头体在接触时可以允许有较小的误差。也就是说，这样的结构将现有技术中两根管系之间的刚性连接巧妙的转化为柔性连接，将原来的固支连接变化为铰支连接。所以，一方面，本发明可以允许在组装制动管系时有一定范围的误差，并且可以消除因组装误差而产生的内应力；另一方面，在列出运行时，本发明也可有效避免因制动管系在震动和受力条件下出现松动和密封泄露的现象。由此得出本发明的密封效果好，及时是在动态的条件下，也不影响其密封性能。

第一接头体上的第一凸缘用于固定第一法兰，第二接头体上的第二凸缘用于固定第二法兰。安装本发明时，需要对弹性密封体的内端和第二接头体的内端施加压力，才使得弹性密封体的内端面和第二接头体的内端面接触的更紧密，接触面积更大。而这种用于挤压的压力是靠第一法兰和第二法兰通过螺栓和螺母之间的连接来实现的。当螺栓和螺母共同作用在第一法兰和第二法兰上时，第一凸缘与第一法兰相抵，第二凸缘与第二法兰相抵，使得第二接头体的内端与弹性密封体的内端相接触并且相互挤压。由此，上述结构增强了第一接头体与第二接头体的内端相互接触的压力，增加了本发明的密封性。

所述第二接头体的内端面和弹性密封体的内端面都为球面，而且是相互配合且球面半径相同的球面。这样的设计增加了第二接头体的内端和弹性密封体内端的接触面积。而且由于弹性密封体的内端为球面，即使球面外边缘因长时间使用而磨损，而内部依然可以保持与第二接头体内端的接触，就能够保证本发明的密封性能。

综上所述，本发明的密封性能好，即使在车辆运行时，制动管系和接头体发生振动，也不会影响其密封性能，并且可以承受振动，所以能消除螺栓和螺母松动而引起泄露的现象。除此之外，由于弹性密封体的存在，所以本发明为柔性连接，可以允许其在组装时的误差，从而克服内应力，保护了本发明的总体结构。

附图说明

图1为本发明一种实施例的剖面结构示意图，图中，弹性密封体和第二接头体还未接触，且省略了螺栓和螺母。

图2为本发明另一种实施例的剖面结构示意图，图中，弹性密封体和第二接头体还未接触，且省略了螺栓和螺母。

图中：第一接头体1(其中：第一凸缘1.1)、第二接头体2(其中：第二凸缘2.1)、第一法兰3、第二法兰4、第一制动管5、第二制动管6、弹性密封体7。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图1和2所示，第一接头体1和第二接头体2相互接触的一端为各接头体的内端，第一接头体1和第二接头体2与制动管安装的一端为各接头体的外端。在第一接头体1的外端焊接有第一制动管5，第一接头体1的管身上沿径向伸出有第一凸缘1.1。将第一法兰3同轴套接在第一接头体1的管身上，此时，第一法兰3的内面和第一凸缘1.1的外端面接触。在第二接头体2的外端焊接有第二制动管6，第二接头体2的内端上沿径向伸出有第二凸缘2.1。将第二法兰4同轴套接在第二接头体2的管身上，此时，第二法兰4的内面和第二凸缘2.1的外端面接触。

如图1所示的一种实施例，在第一接头体1的内端套接有弹性密封体7，弹性密封体7的由橡胶材料制成。所述弹性密封体7沿第一接头体1的外周设置，弹性密封体7的外端面与第一凸缘1.1的内端面相接触，内端面为球形凹面。第二接头体2的内端面也就是第二凸缘2.1的内端面为球形凸面。所述弹性密封体7的内端面与第二接头体2的内端面相匹配并且为球面半径相同的球面。

如图2所示的另一种实施例，与图1中的实施例不同在于，弹性密封体7的内端面为球形凸面，第二接头体2的内端面为球形凹面。所述弹性密封体7的内端面与第二接头体2的内端面相匹配并且为球面半径相同的球面。

本发明在安装过程为，将两根制动管分别与两个接头体焊接完成后，将弹性密封体7的内端与第二接头体2的内端相接触，由于弹性密封体7的内端面和第二接头体2的内端面为球面配合，所以此时第一接头体1和第二接头体2为柔性的无缝对接，并且接触面积大。然后将套接在第一接头体1上的第一法兰3和套接在第二接头体2上的第二法兰4通过螺栓和螺母相互连接。由于第一法兰3与第一凸缘1.1相抵，第二法兰4与第二凸缘2.1相抵，当两个法兰安装时，由螺栓和螺母挤压带来的压力将传递到第一凸缘1.1和第二凸缘2.1上。由于第一凸缘1.1与弹性密封体7也相抵，所以弹性密封体7和第二接头体2之间接触紧密。由此，本发明的密封性能良好，即使在振动条件下，或者是制动管系安装存在误差的情况下，也不会减弱其密封效果。

Claims (6)

1.一种铁路车辆制动管系密封装置，包括内端相对设置的第一接头体(1)和第二接头体(2)，其特征在于：所述第一接头体(1)的外端与第一制动管(5)固定连接，所述第一接头体(1)的内端沿外周套接有弹性密封体(7)；在所述第一接头体(1)的管身上沿外周套接有第一法兰(3)；

所述第二接头体(2)的外端与第二制动管(6)固定连接，所述第二接头体(2)的内端面与弹性密封体(7)的内端面球面配合；在所述第二接头体(2)的管身上沿外周套接有第二法兰(4)；

所述第一法兰(3)与第二法兰(4)通过螺栓螺母组件将第一接头体(1)与第二接头体(2)相接。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆制动管系密封装置，其特征在于：在所述第一法兰(3)与弹性密封体(7)之间，所述第一接头体(1)的管身上沿径向伸出有第一凸缘(1.1)，所述第一凸缘(1.1)分别与第一法兰(3)的内面和弹性密封体(7)的外端面相接触；所述第二接头体(2)的内端上沿径向伸出有第二凸缘(2.1)，所述第二凸缘(2.1)的外端面与第二法兰(4)的内面相接触，所述第二凸缘(2.1)的内端面为第二接头体(2)的内端面。

3.根据权利要求1或2所述的铁路车辆制动管系密封装置，其特征在于：所述第二接头体(2)的内端面为球形凸面，所述弹性密封体(7)的内端面为球形凹面，所述球形凸面与球形凹面的球面半径相同。

4.根据权利要求1或2所述的铁路车辆制动管系密封装置，其特征在于：所述第二接头体(2)的内端面为球形凹面，所述弹性密封体(7)的内端面为球形凸面，所述球形凸面与球形凹面的球面半径相同。

5.根据权利要求1所述的铁路车辆制动管系密封装置，其特征在于：所述第一接头体(1)的外端与第一制动管(5)焊接，所述第二接头体(2)的外端与第二制动管(6)焊接。

6.根据权利要求1所述的铁路车辆制动管系密封装置，其特征在于：所述弹性密封体(7)为橡胶密封体。