快插式管接头气密性和防拔脱性能研究

0 引言

空气制动系统作为城市轨道车辆的重要部分，直接涉及到车辆的运行性能和安全。做为制动系统压缩空气的载体，管路与管接头要求具有良好的密封性。

轨道交通车辆中，快插式管接头主要用于制动系统（双针压力表软管连接等）以及给水卫生系统（供风软管连接），是常见的软管连接方式之一[1]。快插式管接头软管安装过程中要求保证软管的插入深度[2]，本文选定FBO的快插式软管管接头（如图1），软管连接完成后，通过气密性试验以及拔脱力试验，验证不同的软管插入深度对快插式软管管接头气密性和防拔脱性能的影响。

图1 FBO快插式软管接头及结构示意图

1 试验验证

1.1 FBO快插式软管接头

如图1所示，FBO的快插式软管接头主要由压套、弹片、密封件以及金属本体组成[3]。其中压套、弹片和密封件的作用如下：

压套：既释管圈，软管插接好之后，应该为抬起状态，向下按压压套即可拔出软管；

弹片：用于卡紧软管，提供软管的拔脱力；

密封件：为一个密封O型圈，与软管外壁配合挤压，起密封作用。

1.2 试验准备

选定FBO的快插式软管管接头以及满足NFE 49-100标准，外径公差为的软管进行试验验证。插入深度分别选定为8mm和13mm，数量各取36组。

操作步骤：

①使用专用的软管剪（如图2），截取一定长度软管，软管切断面（端面）应齐平、垂直，外周无伤痕以，管子未成椭圆形；

②从一端向后分别量取8mm、13mm（如图3），用红色标记笔做一圈标记线，以便插装后检测，保证软管插入深度。

图2 软管专用剪

图3 软管量取插入深度

③将软管按一定插入深度（8mm、13mm）插入快插接头（如图4），插接软管前，确认快插式软管接头释管圈是否有下沉现象，如有下沉现象，表明此金属快插接头没有安装封圈要及时更换接头。同时插接前应注意检查软管端口是否平整；软管插接后，测量标记线到蓝色释管圈的尺寸，如果标记线距离蓝色释管圈距离大于3mm，则说明软管没有插到底部，需要重新插装。

④软管插接后进行状态确认：目视检查快插接头上的蓝色释管圈应处于弹起状态。轻拉软管，确定软管不拔脱，状态良好。软管与接头连接处应有一段大于管子外径2倍（12mm）的直线段。软管如因特殊原因拔出后，应把之前压入快速接头的部分剪掉后才能再次使用。管子安装好后，要拉一下管子确认管子拔不出来视为连接良好。

图4 快插式管接头软管连接

⑤将接头体分别置于常温和低温环境下静置一段时间。

1.3 气密性试验

第一，兴趣激励法：兴趣是最好的老师，要让学生产生浓厚的兴趣，首先必须让他们放下沉重的思想包袱，把求知本身变成一个极大的乐趣。

试验过程：将连接好的快插接头软管一端使用相应的堵头封堵，另外一端连接气密性试验工装，充气至（10±0.5）bar，计时5min，记录压降值（泄漏量），同时对快插接头与软管连接处使用检漏液进行检漏，记录管接头的泄露情况。气密性试验后，将管接头及软管擦拭干净，避免检漏液残留。

气密性试验结果：不论快插式接头软管一端的直线段长度是否满足要求以及相应的工作温度（常温、低温），插入深度为8mm的快插接头仅有1个不泄露，其他35个均泄露；插入深度为13mm的快插接头均不泄露。

1.4 气密性试验结果分析

从试验结果来看，插入深度对于气密性有重要影响，插入深度为8mm的几乎全部泄露，而插入深度为13mm的则全部不泄露。温度和直线段长度等对气密性的影响不显著。当直线段长度（约10mm左右）过短时，则会有气体泄露。

因此在实际的安装过程中，确保插入深度13mm以上且直线段长度大于30mm以上，并在固定良好的情况下，快插式软管接头密封可靠。

1.5 拔脱力试验

试验设备：Zwick Roll拉伸试验机。

试验过程：将快插接头从气密性试验工装上拆下，并在拉伸试验机中固定（如图5），进行拔脱力试验（如图6），测试并记录相应的拔脱力[4]。

图5 拉伸试验机

图6 拔脱力试验

拔脱力试验结果：

1.6 拔脱力结果分析

试验设备及工装：气密性试验工装以及相应的堵头。

图7 插入深度8mm

图8 插入深度13mm

2 结论

快插式管接头安装过程中，软管安装必须保证相应的插入深度。通过快插式接头与软管连接的可靠性研究，研究不同的软管的插入深度、温度和冲击振动对快插接头拔脱力和气密性的影响，得出了相关影响规律，为快插式管接头安装提供技术支撑，有效减少轨道交通车辆制动系统的异常状况，从而提高了轨道交通车辆制动系统的可靠性。