浅析制动管路弯制缺陷及解决方法

边冬明，马毅丰，任英才

（中车唐山机车车辆有限公司，天津 063000）

1 制动系统基本描述

目前，列车速度逐渐提高，对列车制动器的性能提出了更高的要求。否则，列车制动器的距离无法保证，将严重影响列车运行的安全性。

2 管路制作基本流程

下料→倒角→简易清洁→弯管→卡套预装→清洁（如图1）。

图1 管路制作基本流程

3 常见的管路弯制过程缺陷

各种制动管路弯制缺陷主要表现为以下几种形式：管路弯制接头变行严重(圆形或长方形)，弧形外接管接头两端接头过厚或过薄，弧形外接口接头弯曲开裂，弧形内接口接头起皱，弧形外壁回弹。随着不同类型弯头弯曲角度和半径的不同，前四种不同类型弯头及其零部件可能出现的缺陷处理方法也有很大不同，而且这些缺陷不一定会同时发生，但管路的抗弯、抗弹性和应力回弹的损坏是不可避免的。弯管管件质量安全缺陷的普遍存在，也会对各种弯管管件的实际生产工艺质量产生很大甚至负面的影响。

4 针对不同缺陷采取的措施

一般情况下，可以根据具体问题采取以下措施。

（1）对于弯头圆弧外侧弯曲压扁严重的受压管件，在准备无芯弯头时，应设计安装压模，形成反向变形槽的弯头结构及其形式。在准备带芯弯头时，应注意选择合适的压缩芯轴，并应正确安装。安装压模时，每个连接部件的管槽必须旋转。

（2）由于电弧外侧涂层变薄，必须减少弯曲，这是由其工作原理和特性直接影响决定的。为了有效避免减薄的过度消耗，常用的有效减少减薄量的方法，主要包括在侧边内侧两端配有顶力反压缓冲增压推进装置的电动弯管机，或在管自身尾部外侧两端配有尾部顶力反压增压推进装置的电动弯管机因此，我们可以通过有效地减小管壁尾部在管外侧的部分顶部上的压阻力来实现减少管变厚和变薄的主要应用目的。

（3）对于管弧外侧容易出现弯曲裂纹的特殊情况，首先，要特别注意如何保证弯管主板整个芯棒在低温高压下有良好的耐热处理和加工工艺状态，然后，要及时检查塑料管芯棒压缩模内的气压和热密度是否过大，及时重新调整温度值，使气压合适。

5 薄壁管材的弯曲方法

在弯管的弯曲过程中，很容易出现起皱、开裂、断裂等不良现象。弯曲管道时，如果需要弯曲半径大、长度小的矩形圆弧，一般用户可以考虑使用弯曲凸轮机或弯管机。两个半滚轮和两个半定轮的加工误差深度一般应为整个钢件加工长度的一半，误差加工深度尽量保持在一个以内。凸圆顶部与凹凸弧或凹凸轮槽底部的距离为0。

如果被弯管材的圆弧太大或局部曲线呈直线，可以考虑在小型曲柄压力机上快速制作简单的弯圆模具，在制作模具时，要考虑管材的回弹等因素。然而，在弯曲过程中，冲头可能直接对管道施加更大的径向冲击和压力，这可能容易导致管道起皱、破裂和破裂。因此，可以考虑用细铁丝将弹性聚氨酯橡胶模板固定在简单冲头下。

（1）弯管圆弧外侧严重变扁。在弯管过程中，周围的力使圆弧处的横截面趋向椭圆形，对于相同规格的管子，弯曲半径越小，力就越大，变扁的趋向就越明显。如果是无芯弯管，变扁更严重；若采用有芯弯管，当芯棒直径过小或磨损严重使得芯棒和管子内壁间的间隙过大时，圆弧外侧也容易变扁，即使芯棒与管壁间的问隙合理，但如果安装芯棒时的提前量过小，管壁不能得到良好的支撑，也使得圆弧外侧变扁。另外，如果安装模具时不注意，弯管模和压紧模（轮）出现错位，弯管圆弧处也将变扁。

（2）弯管圆弧外侧减薄量过大。当弯管半径较小时，当两弯管壁厚半径较小时，如果两弯管没有同时配备外侧尾端增压装置(辅助推动)和尾端顶端增压装置(顶部增压)，由于纵向压缩模的中性阻力位移，纵向圆弧外侧的拉伸模应力会增大，中性应力层内侧会发生位移，可能导致弯头控制管件纵向圆弧外侧变薄。除了管材的使用、心轴弯头的圆弧半径等客观因素外，安装心轴弯头时弯头前方压力过大、管壁润滑不良，也会直接降低涂层厚度，显著增加弯头圆弧外侧到管壁的流量。

（3）弯管圆弧外侧弯裂。在弯管的施工和运行过程中，或者在管道圆弧的外侧，也可能会出现黏附在管道上的裂纹，或者导致弯管断裂。管内润滑剂热处理后无效，使用的管子弯曲力过大，使管子传动轴或机床上产生的振动很大或受到限制，可能直接导致电弧内或电弧外侧的钢管弯曲开裂。

6 防止产生弯制缺陷的方法

为了减少弯管的缺陷，得到质量最好的的弯管，要采取正确的方法来解决问题，具体方法如下：

（1）对于外弯有两个圆弧同时严重变平的无芯圆管件，在需要同时弯制无芯管时，也可以将无芯圆管件弯压模（轮）的管件专门设计加工改造成同时带有两个同向圆弧弯曲变形槽的无芯整体弯曲结构模或压模，从而有效降低或消除无芯装置管道弯曲时外部弯曲和压扁的严重程度。当弯心轴单面内壁接头直径过小或单面内壁厚度磨损严重时，应优先提前更换合适的扭曲弯心轴，弯心轴后心轴与管子内壁接头内壁厚度的间隙最大不应过小或大于0.5mm。同时，安装过程中更换弯曲芯轴时，提前更换的范围必须合适。此外，在加工模具和安装各种类型的模具时，应特别注意确保每个零件的管槽和模具转子的轴线尽可能处于同一高度水平。

（2）对于小半径的管道，应减少管弧外侧的减薄量，这是由弯管制造行业的基本结构特点决定，不可避免。但是，要及时采取措施，才能有效克服外疏量过大的特殊情况。通常，常用的有效增加减薄量的方法主要是在使用侧板上安装一个带增压辅助力的增压装置，或者在管尾安装一个带增压辅助力的增压装置，或者两者都安装，这样辅助推动或辅助增压装置放在机构上就可以有效地向前推动管子，抵消管子弯曲时的一些中性管壁挤压阻力。也可以提高管段上部分管壁的压缩力和厚度使其均匀分布，使管中性端的压力层向内和向外移动，从而通过同时降低中性管外侧部分管壁的压缩阻力，有效达到减少外部减薄增加的主要目的。

7 提高的工作效率和实际意义

通过对管路弯制过程产生的缺陷分析并采取有效的措施，提高管路弯制合格率，减少原材料管路的浪费，避免缺陷管路的产生与使用，进而保证制动系统的质量安全和列车运行安全，提高旅客乘车的安全系数。

8 结语

总的来说，列车的安全制动性能始终是铁路列车正常运行的保证。而且在如今列车运行速度不断提高，所以对列车减速制动器的安全性能技术要求提出了更高的技术标准。如何实现制动系统的安全、稳定、有效的正常运行，以及最终的系统组装和工艺稳定性，就起着举足轻重的决定性作用。本文对动车组制动系统中可能出现的一些典型问题进行了分析研究，并提出了具体的解决方案。希望这些问题的解决能够对提升产品质量、降低消耗、提高企业生产经营效率。通过理论研究和现场实践相结合，采取相应的改进措施，使产品零缺陷。通过公司各部门的相关人员的共同努力下，达到产品的最佳质量，并不断取得最佳效果。