一种高速动车用油压减振器的螺纹灌胶系统及方法与流程

本发明属于轨道机车车辆减振器领域，具体涉及一种轨道机车车辆减振器的活塞杆和保护罩的连接方法，尤其涉及一种高速动车用油压减振器的活塞杆和保护罩之间螺纹的灌胶系统及方法。

背景技术：

轨道机车车辆，尤其是高速动车的油压减振器是一个受力部件，它的功能是衰减车辆振动，提高车辆的安全性和舒适性，油压减振器两端与车辆上的上、下连接支座进行连接，减振器的连接形式主要有两种：环连接和杆连接。减振器工作时，从运动方式看，不仅沿轴线作往复运动，而且还会绕着连接支座作扭转和摆动。从受力方式看，它受力也较复杂，不仅承受拉、压交变的冲击载荷，还要承受扭转、偏转方向的侧向力。作为轨道车辆上走行部的安全部件，减振器防止拉脱、折断是安全行车的前提。

典型的油压减振器包括活塞杆与保护罩，保护罩端盖上有内螺纹结构；活塞杆两端均为外螺纹结构，一端用于与活塞连接，另一端用于与保护罩组成连接，活塞杆在减振器中传递外力和减振器的阻尼力。保护罩与活塞杆之间稳定、紧固地螺纹连接是减振器防拉脱和折断的基础，现有技术中，如图1所示，采用加装弹性垫圈和涂螺纹锁固胶的方式提高螺纹连接的可靠性。但该预涂螺纹胶的方法，不论是在活塞杆与保护罩的一个表面或两个表面预涂螺纹胶，螺纹旋入过程中，绝大部分螺纹胶被推到螺纹旋合部以外区域，螺纹副间无法保证填满胶水，旋合后，螺纹间除了螺纹胶外，还存留一定量的空气，不利于胶水的固化，此外，当活塞杆与保护罩组成长期受到外力作用时，固态螺纹胶受到挤压变为粉末状，失去了锁紧能力，久而久之，螺纹会出现松动甚至拉脱。因此，如何设计一种高速动车用油压减振器的活塞杆与保护罩之间紧固的螺纹连接成为本领域亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，设计并开发出一种轨道机车车辆尤其是高速动车用油压减振器的螺纹灌胶方法，该方法用于实现油压减振器的活塞杆与保护罩之间螺纹的紧固连接，既对涂胶产品的用胶量进行精确控制，又保证了胶水充满了螺纹孔和螺纹副，并与内外螺形成一个整体，当受到挤压时固体胶无法流动，无法遭到剪切破坏，产生较强的抗压能力，提高了油压减振器活塞杆与保护罩之间连接的稳定性，避免了减振器拉脱和折断，保证了安全行车。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种轨道机车车辆用油压减振器的螺纹灌胶方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：

（1）设计油压减振器的活塞杆和保护罩的螺纹结构：在所述保护罩上开设螺纹孔，在所述活塞杆的一端设置外螺纹；

（2）清洗活塞杆和保护罩的螺纹部位，并向所述螺纹孔中注入螺纹胶；

（3）将活塞杆的螺纹旋入所述螺纹孔中，在旋入过程中，螺纹胶受到活塞杆的挤压，螺纹旋入产生阻力，同时螺纹胶受挤压沿螺纹缝隙自下至上运动；

（4）所述活塞杆螺纹按设定的力矩紧固或拧到位后，观察是否有螺纹胶从螺纹孔口溢出，如果有则表示螺纹胶已充满，螺纹灌胶结束；

（5）如果没有螺纹胶从螺纹孔口溢出，则将所述活塞杆旋出所述螺纹孔，并重复上述步骤（2）-（4），直到有螺纹胶从螺纹孔口溢出为止。

根据本发明的实施例，所述保护罩上开设的螺纹孔为盲孔，除了注入口外，其它部位为密封结构，不与外界连通导致气体或液体的泄漏。

根据本发明的实施例，所述活塞杆上设置的外螺纹为细牙螺纹。

根据本发明的实施例，所述螺纹胶的注入量根据所述螺纹孔的深度来确定。

根据本发明的实施例，所述步骤（4）中设定的力矩为100Nm。

根据本发明的实施例，所述方法还包括步骤（6）：将灌胶后的螺纹副固化，螺纹胶固化后填满螺纹间隙，并与内外螺纹形成一个整体。

根据本发明的实施例，所述步骤（6）中的固化时间为24小时。

根据本发明的实施例，所述方法还包括步骤（7）：以设定的力矩进行反向拆卸，如果活塞杆无松动则产品合格，如果活塞杆发生松动，则重复步骤（１）-（６）。

根据本发明的实施例，所述步骤（７）中设定的力矩为200Nm。

本发明的有益效果在于：

1）采用灌胶的方式，使得螺纹胶靠活塞杆螺纹旋入过程中产生的压力被迫挤出，不论是螺纹孔内还是螺纹副间全部充满了螺纹胶。

2）螺纹胶在缺氧条件，胶水快速固化，胶固化后填满了螺纹间隙，并与内外螺形成一个整体，当受到挤压时固体胶无法流动，无法遭到剪切破坏，产生较强的抗压能力。

3）根据螺纹孔的大小计算用胶量，可精确控制螺纹胶的用量。

4）通过观察螺纹胶是否从螺纹孔口溢出来确定灌胶结果，操作简单。

附图说明

图1为现有技术中减振器保护罩与活塞杆的连接图。

图2为现有技术中预涂胶工艺图。

图3为本发明中减振器保护罩与活塞杆的连接示意图。

图4为本发明中减振器保护罩与活塞杆的螺纹灌胶方法示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

图1为现有技术中减振器保护罩与活塞杆的连接图，如图1所示，典型的油压减振器包括活塞杆与保护罩，保护罩端盖上有内螺纹结构，活塞杆两端均为外螺纹结构，一端用于与活塞连接，另一端用于与保护罩组成连接，活塞杆在减振器中传递外力（轴向拉压、扭转、偏转）和减振器的阻尼力。为了提高螺纹锁紧效率，内外螺纹均采取了细牙螺纹，细牙螺纹螺旋升角小，粗牙螺纹螺旋升角大，升角小的螺纹锁紧效率高于升角大的螺纹。即使这样也无法保证螺纹联结100%可靠，这是由于螺纹特性决定的，当活塞杆与保护罩组成螺纹施加一定力矩紧固后，在螺纹法线和切线都存在一定的分力，法线方向的力用作螺纹的紧固并传递轴向力；切线方向的力阻碍螺纹的旋入，使螺纹产生松动的倾向。由于利用螺纹结构直接紧固可靠性不高，通常采取至少两种以上的组合方式对螺纹进行紧固：如加装弹性垫圈、涂螺纹锁固胶等。

图2为现有技术中采用预涂胶工艺的螺纹结构示意图，如图2所示，活塞杆与保护罩组成装配时在螺纹表面预涂了厌氧类高强度螺纹锁固胶，不论是一个表面或两个表面预涂螺纹胶，螺纹旋入过程中，绝大部分螺纹胶被推到螺纹旋合部以外区域，螺纹副间无法保证填满胶水，这是由于胶水粘度高时，其流动性差，胶水与金属表面的粘接力小而胶水的张力大，很容易被推着向前跑而无法进入到螺纹副间，填充螺纹间隙；胶水粘度低时，其流动性好，难以存留在螺纹表面，旋合后，不能均均地填充于螺纹副间隙，螺纹间除了螺纹胶外，还存留一定量的空气，不利于胶水的固化。胶水固化后，螺纹副间除了部分固态螺纹胶外，留出了部分空隙（如图2所示），当活塞杆与保护罩组成长期受到外力作用时，固态螺纹胶受到挤压变为粉末状，失去了锁紧能力，久而久之，螺纹会出现松动甚至拉脱。因此，这类方法制造出的产品都不能方便、直接、经济地进行质量检测。尤其是螺纹涂胶粘接工艺受到人员、材料、环境、方法等因素的影响，无法对涂胶产品质量进行精确地控制，粘接质量存在着一定风险。减振器随车运行过程中，活塞杆从保护罩组成拉脱或松动现象时有发生。数量虽然不多，但由于影响到行车安全，存在极大的危险隐患。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种轨道机车车辆、尤其是高速动车用油压减振器的螺纹灌胶方法，图3本发明中减振器保护罩与活塞杆的连接示意图，如图3所示，油压减振器包括活塞杆与保护罩，保护罩端盖上设有螺纹孔，活塞杆一端设有外螺纹。具体的螺纹灌胶方法如下：

步骤（1）：设计油压减振器的活塞杆和保护罩的螺纹结构：在所述保护罩上开设螺纹孔，在所述活塞杆的一端设置外螺纹。根据本发明的实施例，所述螺纹孔和外螺纹的结构不受特别的限制，在本发明的一些优选实施例中，所述保护罩上开设的螺纹孔为盲孔，除了注入口外，其它部位为密封结构，不与外界连通导致气体或液体的泄漏。所述活塞杆上设置的外螺纹为细牙螺纹。

步骤（2）：清洗活塞杆和保护罩的螺纹部位，并向所述螺纹孔中注入螺纹胶。清洗活塞杆和螺纹孔，保证螺纹表面洁净、干燥。根据本发明的实施例，所述螺纹胶的注入量不受特别的限制，在本发明的一些优选实施例中，所述螺纹胶的注入量根据所述螺纹孔的深度来确定。由此实现了螺纹胶的定量使用，以对涂胶产品质量进行精确地控制。

图4为本发明中减振器保护罩与活塞杆的螺纹灌胶方法示意图，步骤（3）：将活塞杆的螺纹旋入所述螺纹孔中，在旋入过程中，螺纹胶受到活塞杆的挤压，螺纹旋入产生阻力，同时螺纹胶受挤压沿螺纹缝隙向螺纹孔的开口处运动，在本发明的一些优选实施例中，将螺纹孔和活塞杆竖直放置，使螺纹胶受挤压沿螺纹缝隙自下至上运动，随着螺杆上外螺纹的不断旋入，部分螺纹胶运动到螺纹孔的开口处。如图4所示，由于螺纹胶靠活塞杆螺纹旋入过程中产生的压力被迫挤出，所以不论是螺纹孔内还是螺纹副间全部充满了螺纹胶。同时，由于螺纹胶属于厌氧型的，当胶在缺氧条件，胶水快速固化，胶固化后填满了螺纹间隙，并与内外螺形成一个整体，当受到挤压时固体胶无法流动，无法遭到剪切破坏，产生较强的抗压能力。

步骤（4）：所述活塞杆螺纹按设定的力矩紧固或拧到位后，观察是否有螺纹胶从螺纹孔口溢出（如图4所示），如果有则表示螺纹胶已充满，螺纹灌胶结束。根据本发明的实施例，所述设定的力矩不受特别的限制，在本发明的一些优选实施例中，设定的力矩为100Nm。由此，可以简单直接的判断螺纹空隙是否被螺纹胶充满。

步骤（5）：如果没有螺纹胶从螺纹孔口溢出，则表示螺纹胶的用量不足或发生了泄露，需要重新进行灌胶操作，即将所述活塞杆旋出所述螺纹孔，并重复上述步骤（2）-（4），直到有螺纹胶从螺纹孔口溢出为止。

根据本发明的具体实施例，该方法还可以包括步骤（6）：将灌胶后的螺纹副固化，螺纹胶固化后填满螺纹间隙，并与内外螺纹形成一个整体。所述固化时间不受特别的限制，在本发明的一些优选实施例中，固化时间为24小时。

根据本发明的具体实施例，还可以包括产品的检验步骤（7）：以设定的力矩进行反向拆卸，如果活塞杆无松动则产品合格，如果活塞杆发生松动，则重复步骤（１）-（６）。所述设定的力矩不受特别的限制，在本发明的一些优选实施例中，设定的力矩为200Nm。由此，来判断灌胶的活塞杆和保护罩之间的螺纹是否满足性能要求。

综上所述，本发明的灌胶工艺可简化为，设计油压减振器的活塞杆和保护罩的螺纹结构――清洗零件（特别是螺纹部位）——保护罩螺纹孔内灌入一定量的螺纹锁固胶——活塞杆旋入保护罩螺纹———胶从螺纹口溢出——定扭矩拧紧——固化。采用该灌胶工艺连接的活塞杆和保护罩，螺纹胶靠活塞杆螺纹旋入过程中产生的压力被迫挤出，不论是螺纹孔内还是螺纹副间全部充满了螺纹胶，并且螺纹胶在缺氧条件，胶水快速固化，胶固化后填满了螺纹间隙与内外螺形成一个整体，当受到挤压时固体胶无法流动，无法遭到剪切破坏，产生较强的抗压能力。同时，可以根据螺纹孔的大小计算用胶量，可精确控制螺纹胶的用量，此外，可通过观察螺纹胶是否从螺纹孔口溢出来确定灌胶结果，操作简单。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。