LBC-1型主动润滑制动缸Y型密封圈的改进方法

LBC-1型主动润滑制动缸Y型密封圈的改进方法

冯贺续

中国铁路哈尔滨局集团有限公司   黑龙江哈尔滨   150056

摘要：Y型密封圈是制动缸的重要密封件，具有耐高温、耐低温、抗击打、抗老化的特点，同时还可以提升维修效果，因此可以直接影响制动缸的稳定。所以需要分析Y型密封圈的工艺流程和性能，才能确保Y型密封圈符合设计要求。

关键词：LBC-1型；动润滑制动缸；Y型密封圈；改进

近年来我国铁路车辆制动技术发展迅速，随着车辆制动缸的不断更新，已经由原来的普通制动缸，发展成为密封式制动缸和旋压密封式制动缸，以及主动润滑式制动缸，其中主动润滑式制动缸可以自行润滑，能够避免因缺少润滑脂而发生漏泄，所以应当被广泛地应用。

1主动润滑式制动缸比较常见故障和处理方式

如果在检查中发现了制动缸的后堵丢失，在安装以后需要进行单车试验。在试验过程中如果制动缸出现轻微漏泄，那么安装试验时制动缸就会出现超限漏泄，漏泄量一般是12kPa，通过判断制动缸漏泄原因，对其进行分解以后可以发现Y型皮碗存在裂纹，在这样的情况下需要更换皮碗，然后再重新试验，直到制动缸漏的泄量为零，各项试验项目才能判定为合格。当装用的制动缸是LBC一1型时，需要进行基础检修，然后再进行单车试验，这样可以确保制动管系没有漏泄，从而判定全车漏泄试验合格。在制动感度试验过程中，保压时如果发现制动缸的压力下降以后回升，或者是回升以后又下降，同时制动管的压力也在不断下降，这时需要使用防锈检漏剂进行检查。如果发现制动缸漏泄，需要分解制动缸并检查Y型皮碗，当Y型皮碗存在破裂时需要及时更换，同时进行制动感度试验。当漏泄现象完全消失以后，才可以认定试验结果是合格的。从上述分析可以看出LBC一1型的制动缸Y型密封圈会受到车辆运行地域和温度影响，随着使用时间的增加，Y型密封圈的材质会在一定程度上老化，而且抗疲劳性能也会降低，从而导致制动缸的主动润滑效果降低，因此增大了Y型密封圈和制动缸的缸壁摩擦力，导致密封圈的圆周外沿出现裂纹，为了解决这一问题需要从材质、工艺、性能、试验等方面优化，才能全面提升Y型密封圈性能。

2Y型密封圈的材质选择和制备

2.1材质选择

目前在生产Y型密封圈时使用的是模硫化法，这种方法不仅能够批量生产，而且生产效率非常较高。在实际生产过程中由于橡胶选择和配方存在差异，所以Y型密封圈性能也存在一定差异。常用的材料有氯丁胶和硅橡胶，以及氟橡胶和乙丙橡胶等。其中硅橡胶的温度范围比较宽，但是强度较低，所以容易发生破裂。而氟橡胶的耐候性较好，所以耐低温性能较差，因此不适合在北方的冬季应用。乙丙橡胶的整体性能非常好，但是耐油性能较差，由于制动装置中的润滑油和润滑脂较多，长期接触会影响使用寿命。在实际选择过程中需要根据车辆使用工况进行综合分析，优先选择氯丁胶作为Y型密封胶圈材料，实际使用时需要经过气密防尘性、高低温、耐久疲劳等相关试验。

2.2制备

在制备LBC一1型主动润滑制动缸的Y型密封圈时，需要根据密封圈尺寸、性能等方面要求，选择合适的氯丁胶配方，然后制作模具。在制备Y型密封圈时，工艺流程是先将胶料混炼，然后预成型，之后硫化成型，最后修剪飞边并检查入库。

3相关实验和结论分析

3.1实验分析

首先，是高低温试验。将安装好的密封圈和制动装置放到高低

温试验环境箱当中，在试验温度下放置时间不能少于24h，高温是80±2℃，低温是一50±2℃，实验过程中需要向气缸充入压缩空气，经过数次以后测性能。其次，是动作疲劳试验。将装有密封圈的制动缸安装于动作疲劳试验机上，然后向制动缸内充排压缩气体，并且调节空气压力让活塞反复地运动，从而带动Y型密封圈运动，这样就可以测试动作疲劳性能。在测试过程中动作疲劳次数是100万次，充排气体的周期是6s，并且每隔10万次检查其技术状态。最后，是耐老化试验。老化试验分为热空气加速老化和耐臭氧老化，因为Y型密封圈的尺寸较大，所以在试验时直接取样测试。热空气老化试验的条件是100℃×72h，但是需要对比老化前后的硬度、拉伸强度、扯断伸长率。臭氧老化试验条件是40℃×24h，臭氧浓度为50pphm，试样拉伸是20％，在实验过程中需要观察试样的龟裂程度。

3.2结果分析

首先，高低温和动作疲劳试验结果分析。在高低温试验情况下，对LBC一1型主动润滑制动缸充排压缩气体，观察现场动作和卡滞等异常情况。试验后如果Y型密封圈的表面和性能良好，说明没有出现异常、变形、破损等问题，由此可以证明其符合高低温环境要求。通过动作疲劳试验，可以测试Y型密封圈动作疲劳性能，等到测试结束以后拆解制动缸，观察密封圈情况，如果没有发现开裂和过度磨损，就证明产品符合疲劳要求。LBC—l型主动润滑制动缸经过了制动缓解试验以后，如果Y型密封圈的外观良好，没出现异常情况，经过拆解以后检查内部情况，就可以证明制动缸的缸体密封性能较好。其次，耐老化试验结果分析。经过热空气老化以后试样的拉伸强度变化率是10％，扯断伸长率是8％，硬度变化是3度。经过臭氧老化试验以后，试样表面没有明显臭氧龟裂，这就表明使用氯丁胶材质耐热性较好。再次，Y型密封圈检查。检查Y型密封圈表面，不能有裂纹、裂口、气泡等缺陷。最后，维护工作。Y型密封圈是LBC—l型主动润滑制动缸的密封件，由于Y型密封圈属于易耗件，所以在更换时需要将制动缸的前盖分解，然后将活塞取出，之后再取出密封圈。更换新的密封圈以后，需要进行相关试验，才可以确保制动缸的状态良好。

3.3相关建议

为了提高检修质量，确保制动系统的运行稳定，提出了以下几点建议。第一，使用氯丁胶材料，可以很好地适应运行环境和工况，尤其在低温的情况下，能够避免维护周期长的问题。第二，LBC一1型主动润滑制动缸使用的是专用Y型密封圈，能够防止密封不严问题。第三，建议密封圈在制造之日起到装用之前，存储时间应当少于6个月。

结束语：

由于铁路运行的环境比较恶劣，而且各种线路也比较复杂，在这样的情况下制动缸Y型密封圈具有重要作用，因此在选材和可靠性方面都有较高要求，通过改进Y型密封圈，可以有效地减少制动缸故障。

参考文献：

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[3]潘树平,LBC-1型主动润滑制动缸研制.四川省,眉山中车制动科技股份有限公司,2021,06:56-58.