TBT3268-2011 铁道货车承载鞍橡胶垫.docx

ICS 45.060.20 S33  TB 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T 32682011 铁道货车承载鞍橡胶垫 Rubber metal pad for freight car load bearing saddle 2011-05-20发布 2 0 1 1 - 1 1 - 0 1 实 施 中华人民共和国铁道部 发布 TB/ T 32682011 目 次 前 言 Ⅱ 1 范 围 1 2 规范性引用文件 1 3 技术要求 1 4 试验方法 3 5 检验规则 3 6 标志、包装、贮存及运输 4 附录A规范性附录 承载鞍橡胶垫试验方法 5 I TB/T 32682011 前 言 本标准按照GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由青岛四方车辆研究所有限公司归口。 本标准起草单位青岛四方车辆研究所有限公司、齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、同济 大学。 本标准主要起草人姚小强、邵文东、胡用生、刘树林。 Ⅱ TB/T 32682011 铁道货车承载鞍橡胶垫 1 范 围 本标准规定了铁道货车转向架承载鞍橡胶垫的技术要求，试验方法，检验规则，标识、包装、贮存及 运输要求等。 本标准适用于铁道货车转 K6 型转向架承载鞍橡胶垫的制造与检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定GB/T 5282009,ISO 372005, IDT GB/T531.1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法第1部分邵氏硬度计法邵尔硬度 GB/T 531.12008,ISO 7619-12004,IDT GB/T 699 优质碳素结构钢 GB/T 1184 形状和位置公差 未注公差值GB/T 11841996,eqv ISO 2768-21989 GB/T 1682 硫化橡胶低温脆性的测定 单试样法GB/T 16821994,eqv ISO 8121991 GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T 18042000,eqv ISO 2768-1 1989 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验GB/T 35122001,eqv ISO 188 1998 GB/T 3672.12002 橡胶制品的公差 第一部分尺寸公差ISO 3302-11996,IDT GB/T 3672.22002 橡胶制品的公差 第二部分几何公差ISO 3302-21998,IDT GB/T 5721 橡胶密封制品标志、包装、运输贮存的一般规定 GB/T 7759 硫化橡胶、热塑性橡胶 常温、高温和低温下压缩永久变形测定GB/T 77591996, eqv ISO 8151991 GB/T 7764. 橡胶鉴定 红外光谱法GB/T 77642001,eqw ISO 46501984 GB/T 11211 硫化橡胶或热塑性橡胶与金属粘合强度的测定 二板法GB/T112112009,eqv ISO 8141986 GB/T 14837 橡胶及橡胶制品组分含量的测定 热重分析法GB/T 148371993,neq ISO/DIS 99241992 HG/T 3090 模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定 TB/T 1580 新造机车车辆焊接技术条件 TB/T 2944 铁道用碳素钢锻件 3 技术要求 3.1 使用环境温度 产品使用环境温度为-50℃70℃,并且应能满足在解冻库110℃保温3 h 恢复常温后不影响 性能的要求。 1 TB/T 32682011 3.2 材料要求 3.2.1 优质碳素结构钢应符合 GB/T699 的要求。 3.2.2 橡胶垫中橡胶的主要成分为天然橡胶，应符合表1的规定。 表 1 序号 测 试 项 目 橡胶垫的指标 试验方法 1 硬度 Shore A,度 755 GB/T 531.1 2 拉伸强度 MPa ≥15 GB/T 528 3 扯断伸长率 ≥350 GB/T 528 4 恒定压缩永久变形，A型 35℃,24 h,25 ≤15 GB/T 7759 5 70℃,24h,25 ≤25 6 110℃,3h,25 ≤30 7 脆性温度 ℃ ≤-50 GB/T 1682 8 橡胶与金属粘合强度 MPa ≥6.0 GB/T 11211 9 热空气老化，拉伸强度变化率 70℃,96h ≥-15 GB/T 3512 10 110℃,3h ≥-10 11 红外光谱 符合3.3.4 GB/T 7764 12 热失重图谱 符合3.3.4 GB/T 14837 3.3 性能要求 3.3.1 产品的纵向刚度、横向刚度、垂向压缩变形量和疲劳性能应符合表2的规定。 表 2 序号 试验项目 橡胶垫的指标 1 纵向刚度 kN/mm 142.1 2 横向刚度 kN/mm 101.5 3 垂向压缩变形量 mm 0.3～0.8 117.6 kN载荷下 4 垂向疲劳试验 载荷循环200万次 5 纵向疲劳试验 载荷循环50万次 6 横向疲劳试验 载荷循环50万次 3.3.2 产品经疲劳试验后，产品的纵向刚度、横向刚度与试验前相比，变化率不应超过20。疲劳试 验后工作区和过渡区橡胶表面不应出现多于3处裂纹，见图1,且裂纹长度之和大于25 mm、深度大于 3 mm;橡胶与金属粘结处不应出现多于3处脱胶，且脱胶层长度之和大于30 mm、深度大于3 mm。 3.3.3 橡胶垫上、下板间电阻值不大于0.2Ω。 3.3.4 同一生产厂家、相同工艺生产的产品的橡胶材料，其各自的红外光谱谱图峰型及主峰位置应基 本一致。 2 TB/T 32682011 图 1 K6 橡胶垫工作区、过渡区和非工作区示意图 3.4 制造要求 3.4.1 产品尺寸及公差应符合图样要求。 3.4.2 产品未注尺寸公差按GB/T 3672.12002中 M3 级执行，未注几何公差按GB/T 3672.2--2002 中 M 级执行。 3.4.3 锻件应符合TB/T 2944 的要求。 3.4.4 机加工未注尺寸公差的极限偏差按 GB/T 1804-c 执行，未注形位公差按GB/T1184-L 执行。 3.4.5 产品橡胶表面质量应符合HG/T 3090 的规定，产品外露金属表面涂黑色水溶性漆。 4 试验方法 4.1 试验应在规定的试验温度下进行，产品纵向刚度、横向刚度和垂向压缩变形量试验的试验环境温 度为23℃2℃;产品疲劳性能试验的试验环境温度为23℃5℃。 4.2 硫化橡胶物理机械性能试验方法见表1。 4.3 橡胶垫完成硫化24 h 后，才能进行纵向刚度、横向刚度、垂向压缩变形量和疲劳性能试验。试验 前，在试验温度条件下存放时间不少于24 h。 4.4 橡胶垫纵向刚度、横向刚度、垂向压缩变形量及疲劳性能试验方法见附录A。 4.5 电阻试验采用万用表的两个表笔测定橡胶垫上、下板间的电阻值。 4.6 按照GB/T 7764的规定进行红外光谱分析；按照GB/T 14837 的规定进行热失重分析。红外光谱 分析和热失重分析应在经疲劳试验合格后的样品上获取。 5 检验规则 5.1 型式检验 5.1.1 型式检验的项目为第3章的全部内容。 5.1.2 在下列情况下应进行型式试验 a 新产品定型或定型产品转厂生产时； b 结构、生产工艺或材料有重大改变时； c 中断生产一年恢复生产时； d 连续生产一年时。 5.2 出厂检验 5.2.1 出厂检验项目包括表1的1、2、3项，表2的1、2项，3.3.3,3.4的内容。 5.2.2 产品外观质量应按HG/T 3090的规定逐件检查。 3 TB/T 3268-2011 5.2.3 产品尺寸检查抽样方案为每套模具每生产200件为一批，每批抽4件进行检查。尺寸检查出 现不合格项时，应对该模具生产的本批产品逐件检查该项点。新模具生产的前2件产品需进行型式尺 寸、刚度和垂向压缩变形量检测。 5.2.4 产品刚度和垂向压缩变形量检查抽样方案为每车胶料生产的产品抽2件。出现不合格项时， 应加倍抽样数量进行复检，复检全部合格，可判定该车胶料生产的产品合格；如复检仍有不合格项，则 判该车胶料生产的全部不合格。 6 标志、包装、贮存及运输 6.1 产品的非工作面上应有清晰的永久性标志，包括制造单位、生产年月。 6.2 产品应用塑料袋包装后放入纸箱或木箱内。 6.3 产品在贮存和运输过程中应保持清洁，避免阳光曝晒和淋雨，禁止与酸、碱、油类、有机溶剂等影 响产品质量的物品接触，要求放置处距离热源1 m 以上。 6.4 产品自制造之日起到装车使用前的贮存期最长不应超过两年。 6.5 对检验合格的产品应出具产品合格证，内容包括 a 制造单位名称或代号； b 产品名称、图号及数量； c 产品批次； d 检查、验收单位及检查、验收人员印章； e 生产日期； f 本标准编号。 4 TB/T 32682011 附 录 A 规范性附录 承载鞍橡胶垫试验方法 A.1 试验工装和测量仪器准备 A.1.1 试验工装 主要技术要求为 a 外侧板厚度不小于30 mm, 平面度和平行度要求为0.08 mm, 数量2件； b 中隔板厚41mm0.05mm, 数量1件； c 纵向和横向底板厚30 mm,数量各2件； d 紧固螺栓的规格为M20, 长度225 mm～235mm, 数量4根；螺帽、垫片各8个； e 定位套筒长度分8种规格数量各为4根,长度尺寸公差为0.05 mm 1 A 套筒长度L241mm 橡胶垫最小厚度41 mm中隔板厚度- 1. 176 mm2 个橡 胶垫名义垂向压缩变形量之和≈121.8 mm; 2 B 套筒长度 L122.3mm; 3 C套筒长度L122.8mm; 4 D 套筒长度L123.3 mm; 5 E 套筒长度L123.8mm; 6 F 套筒长度L124.3mm; 7 G 套筒长度L124.8mm; 8 H 套筒长度L125.3mm。 A.1.2 测量仪器 百分表，量程为05 mm。 A.2 试验方法 承载鞍橡胶垫在完成硫化24 h 后方可进行刚度、垂向压缩变形量和疲劳强度试验。 纵、横向刚度试验时，试验环境温度为23℃2℃,橡胶垫在此环境温度下时效时间不少于24 h。 疲劳试验时，试验环境温度为23℃5℃。 纵、横向刚度试验前，应首先测量并记录橡胶垫4个角的厚度，取平均值作为橡胶垫的实测厚度。 图 A.1 垂向压缩变形量试验加载过程示意图 A.2.1 垂向压缩变形量试验 5 TB/T 32682011 垂向压缩变形量试验加载过程见图A.1。 试验按载荷控制方式进行，在橡胶垫上施加5 kN 垂向预压缩载荷，然后试验机作动头以1mm/min 的速 度，在橡胶垫上垂向加载至130 kN, 再以同样速度卸载至5 kN,上述加载和卸载过程定义为一个周期。试验 机作动头循环两个周期后，百分表读数清零，清零应在40s 内完成。记录第三个循环加载至117.6kN 时两个 百分表的位移平均读数，读数过程在5 s 内完成，位移读数的平均值作为第1次试验结果。 上述试验完成后，将橡胶垫上的垂向载荷卸载为0,然后按上述方法再进行一次垂向压缩变形量试 验，2次试验结果的平均值作为橡胶垫的垂向压缩变形量。 百分表至少在橡胶垫对角线方向放置2块，表座和百分表指针分别放在与橡胶垫上、下衬板装配 的工装上。百分表的安装位置示意图见A.2。 P 上压板 橡胶垫外侧板 百分表位置 板厚不小于40 百分表位置 图 A.2 垂向压缩变形量试验试件组装示意图 A.2.2 纵向或横向刚度试验 根据橡胶垫的实测厚度L₁ 、L₂, 按下列规则选择定位套筒规格 a82.0mm≤L₁L₂82.5mm, 使用A 套筒； b82.5mm≤L₁L₂83.0 mm,使用 B 套筒； c83.0mm≤L₁L₂83.5mm, 使用C 套筒； d83.5mm≤L₁L₂84.0mm, 使用 D 套筒； e84.0mm≤L,L₂84.5 mm,使用E 套筒； f84.5mm≤L,L₂85.0mm, 使 用F 套筒； g85.0mm≤L₁L₂85.5 mm,使用G 套筒； h85.5mm≤L,L₂≤86.0 mm,使用 H 套筒。 橡胶垫与试验工装组装结构示意图见图A.3。 按以上方法选取套筒，将橡胶垫放入工装组装后，用4个螺栓将两个外侧板拧紧至与定位套筒密 贴，使橡胶垫4个角在一个水平面内，即认定为对橡胶垫施加了117.6 kN 垂向载荷。然后再用螺钉分 别将4个底板拧紧至与两个外侧板密贴底板与两个外侧板不得有间隙,见图A.4 和图A.5。 6 TB/T 32682011 横向底板 橡胶垫 紧固螺栓、螺 母、定位套筒 外侧板 中隔板 纵向底板 支座 图A.3 纵向或横向刚度试验组装示意图 百分表指针置于该面中心处 F 定位套简 中隔板 外侧板 百分表座 安装位置 橡胶垫 纵向底板 支座 响 O 0 否 图 A.4 纵向刚度试验试件组装示意图 U 中 e 年 百分表指针置于该面中心处 F 定位套筒 中 中隔板 外侧板 百分表座 安装位置 橡胶垫 纵向底板 名 支座 O 图 A.5 横 向 刚 度 试 验 试 件 组 装 示 意 图 7 TB/T 32682011 橡胶垫放入工装并用4个紧固螺栓拧紧后至正式进行纵、横向刚度试验前的停放时间应不超过 4 h。 橡胶垫放入工装并用4个紧固螺栓拧紧后，至正式进行纵、横向刚度试验前的停放时间应不超过 4h。 纵、横向刚度试验加载过程见图A.6。 载荷kN 45kN 39.2kN 结束试验，5s内完成读数 加载速度v2mm/min 减载速度v-2mmmin 时间s 2 kN 40s 40s 内完成百分表读数清零 图 A.6 纵、横向刚度试验加载过程示意图 试验按载荷控制方式进行，先在橡胶垫上施加2 kN 纵向或横向预载荷，然后试验机作动头以 2 mm/min的速度，在橡胶垫上施加纵向或横向载荷至45 kN, 再以同样速度卸载至纵向或横向载荷为 2 kN,上述加载和卸载过程定义为一个周期。试验机作动头循环两个周期后，百分表读数清零，清零应 在40 s内完成。记录第三个循环加载至39.2kN 时2块百分表的位移读数，读数过程在5s 内完成，取 平均值作为橡胶垫的变形量。 单件纵向刚度 单件横向刚度 上述试验完成后，将试件和工装翻转180,重新按上述方法进行试验，2次试验结果的平均值作为 橡胶垫的纵向或横向刚度。 A.2.3 垂向疲劳试验 垂向疲劳试验载荷见表 A.1, 试件组装示意图见图A.7。 表 A.1 垂向疲劳试验载荷要求 项 目 参 数 垂向预压载荷 kN 117.6 动载振幅 kN 58.8 加载波形 正弦波 加载频率 Hz 3 加载次数 210⁶ A.2.4 纵向疲劳试验 完成垂向疲劳试验后的橡胶垫，进行纵向疲劳试验，试验载荷见表 A.2, 试件组装示意图见图 A.8。 8 TB/T 32682011 顶板 P 橡胶垫 P 中隔板 176.4 kN 1 117.6kN 58.8kN 橡胶垫 图 A.7 垂向疲劳试验试件组装示意图 表A.2纵向疲劳试验载荷要求 项 目 参 数 垂向预压缩载荷 kN 117.6以选定的套筒为准 纵向动载振幅 kN -39.258.8 加载波形 正弦波 加载频率 Hz 2 加载次数 510⁵ F 588 kN 9.8kN 0 -39.2 kN t P 定位套筒 外侧板 橡胶垫 图 A.8 纵向疲劳试验试件组装示意图 A.2.5 横向疲劳试验 完成垂向、纵向疲劳试验后的橡胶垫，进行横向疲劳试验，试验载荷见表 A.3, 试件组装示意图见 图 A.9。 9 TB/T 3268-2011 表A.3横向疲劳试验载荷要求 项 目 参 数 垂向预压缩载荷 kN 117.6以选定的套筒为准 横向动载振幅 kN -39.2～39.2 加载波形 正弦波 加载频率 Hz 2 加载次数 510⁵ 外侧板 中隔板 橡胶垫 百分表内女装位置 定位套筒 图 A.9 横向疲劳试验试件组装示意图 A.2.6 疲劳试验后，纵、横向刚度变化率试验 完成垂向疲劳、纵向和横向疲劳试验后，将试件放入刚度试验室内，停放时间不得少于24 h, 然后 按 A.2.2 的规定进行纵向和横向刚度试验。纵、横向刚度变化率按公式A.1 计算。 10