1、A41X 型呼吸式安全阀分解组装机设计 赵清良 王子杰 龚加法 王魁 中车长江车辆有限公司武汉分部工艺处 摘 要： 介绍了基于 A41X 型呼吸式安全阀的结构特点和检修工艺要求研制的 A41X 型呼吸式安全阀分解组装机的设计方案、主要结构和工作过程。关键词： 呼吸式安全阀; 分解组装机; 结构; 检修; 作者简介：赵清良 (1987-) , 男, 工程师。收稿日期：2016-11-04Design of the Disassembling and Assembling Device for A41X Breathing Type Safety ValvesZHAO Qingliang Tech
2、nological Department of Wuhan Branch, CRRC Yangtze Rolling Stock Co., Ltd.; Abstract： Described are the structure features of the A41X breathing type safety valves as well as the design scheme, main structure and working process of the disassembling and assembling device of A41X breathing type safet
3、y valves required by the inspection and repair technology to be developed.Keyword： breathing type safety valve; disassembling and assembling device; structure; inspection and repair; Received： 2016-11-04A41X 型呼吸式安全阀是铁路罐车重要的安全阀件, 主要用于运输轻油、黏油、精细化工品类的罐车, 其功能为防止罐内工作压力过大造成罐体破损和防止罐内负压造成罐体失稳。对这类安全阀件的基本要求是:
4、密封良好、不泄漏, 动作灵活、准确, 性能稳定、可靠。A41X 型呼吸式安全阀技术条件规定:呼吸式安全阀在厂修时必须进行分解、清洗、修理、组装、试验。因此, 本文设计了 A41X 型呼吸式安全阀分解组装机, 用于 A41X 型呼吸式安全阀的分解与组装。1 A41X 型呼吸式安全阀的基本结构及分解组装方案1.1 基本结构A41X 型呼吸式安全阀由阀体、放泄阀、吸入阀、放泄阀弹簧、锁紧螺母、吸入阀弹簧、阀盖、吸入阀密封圈、放泄阀密封圈、弹簧座、开口销等组成 (图 1) 。图 1 A41X 型呼吸式安全阀结构图 下载原图1.2 分解组装流程A41X 型呼吸式安全阀分解流程为:压缩杆压缩放泄阀弹簧拧松
5、锁紧螺母拧松阀盖并卸下阀体移走压缩杆取下吸入阀和放泄阀组件取下放泄阀弹簧取下阀盖。图 2 为分解方案示意图。图 2 分解方案示意图 下载原图A41X 型呼吸式安全阀组装流程为:阀体螺纹部分涂以润滑脂装入密封圈组装吸入阀和放泄阀组件 (图 3) 放入放泄阀弹簧放入吸入阀和放泄阀组件及阀体压缩放泄阀阀体旋入阀盖。图 3 吸入阀和放泄阀组件示意图 下载原图2 分解组装机设计方案基于 A41X 型呼吸式安全阀的分解组装流程, 分解组装机应具备以下功能:阀体与阀盖分解, 吸入阀和放泄阀组件与阀体分解, 阀体与阀盖组装。安全阀分解存在的问题主要有: (1) 放泄阀在分解旋转过程中受到弹簧压缩作用力, 使得
6、旋转阻力增大, 难以将阀体与阀盖旋转分离, 且存在阀体与阀盖完全分离瞬间弹簧从阀盖内弹出打伤工作人员的隐患; (2) 阀盖与阀体间螺纹距离较长, 旋转所需时间长, 若人工手动旋转阀盖, 则劳动强度大, 工作效率低; (3) 阀体与阀盖分解过程中使用扳手手动固定阀体, 需要较大的手部力量, 人工劳动强度高, 且手动固定作用力小, 分解难度大; (4) 当阀体与阀盖分解后, 阀芯同样需要分解, 人工敲击分解阀芯易将其损伤, 且操作难度较大。针对上述问题, 确定了 A41X 型呼吸式安全阀分解组装机的设计方案:(1) 设计汽缸装置驱动压缩杆顶紧阀芯, 以实现放泄阀弹簧的压缩, 降低旋转阻力;(2)
7、利用减速机带动阀盖旋转, 实现阀盖旋转自动化;(3) 使用加长扳手卡于阀体, 并将手把倚靠在机身上, 利用机身固定手把, 双手只需扶住扳手手把, 大大减小了手部作用力, 提高了工作效率;(4) 制作呼吸阀分解支撑座, 将安全阀放于支撑座上, 下部放置 1 片橡胶垫片, 利用压缩杆将阀芯顶出, 阀芯落于橡胶垫片上, 实现整个分解阀芯工序的自动化。在分解组装实际操作过程中, 放泄阀弹簧可能会随着阀盖的旋转在阀盖内部小幅度相对扭动, 这是由于车辆使用年限较长、阀盖内部润滑脂损耗完所导致的, 但是如果阀盖内存在较多润滑脂, 就不会产生相对扭动的现象。3 分解组装机结构A41X 型呼吸式安全阀分解组装机
8、主要由压缩机构、机身、旋转机构、机架、放泄阀分解支撑座、电气控制系统及紧固件组成 (图 4) 。图 4 A41X 型呼吸式安全阀分解组装机结构图 下载原图1.压缩机构;2.机身;3.旋转机构;4.机架;5.电气控制系统;6.放泄阀分解支撑座;7.紧固件。3.1 压缩机构压缩机构主要由 SI-100-250-FA 型复动汽缸、螺纹直通、直通球阀、双头锥管螺纹管、手转阀安装座、HV-04 型手转阀、TSSL-04 型消声排气节流阀、压缩杆组成及紧固件等零部件组成 (图 5) , 固定在机身上。其作用是:用压缩杆压吸入阀底面, 压缩放泄阀弹簧, 阀体与阀盖分解 (组装) 时, 使得弹簧力不能作用在螺
9、纹上, 从而避免螺纹副的损伤。图 5 压缩机构结构图 下载原图1.汽缸;2.软管;3.螺纹直通;4.直通球阀;5.双头锥管螺纹管;6.手转阀安装座;7.手转阀;8.紧固件;9.消声排气节流阀;10.压缩杆组成;11.机身;12.紧固件。3.2 机身机身主要由底座组成、侧盖板 (1) 、筋板、上下盖板、腹板、侧盖板 (2) 等零部件组焊而成 (图 6) , 且焊后进行热处理以消除焊接应力。机身主要用来连接和固定压缩机构及旋转机构, 为保证组装精度和使用性能, 对机身进行了机械加工。3.3 旋转机构旋转机构主要由支座、WB 微型摆线减速机、阀盖卡盘、主轴、隔套、隔垫、联轴套、深沟球轴承、推力球轴承、平键及紧固件等零部件组成 (图 7) , 固定在机身底座下方。其作用是:阀盖卡盘卡住阀盖凸台, 通过 WB 微型摆线减速机、联轴套、平键、主轴、阀盖卡盘驱动阀盖做旋转运动, 实现阀盖与阀体的旋合与分离。3.4 机架机架主要由80mm43mm5mm 槽钢组焊而成, 材质为 Q235A, 用以固定机身、电控柜及控制按钮。
