气动油雾器测试标准及改进设计.pdf

液 压 气动 与 密 封 ／ 2 0 1 3年 第 0 2期 气动油雾器测试标准及改进设计 路 波 ， 刘丽娇 ， 毛乾晖， 郑智剑 ， 惠伟 安 国家气动产品质量监督检验中心， 浙江 奉化3 1 5 5 0 0 摘要 针对气动油雾器产品质量 监督抽查 和委托检测 的结果 ， 从行业标准人手简要介绍 了油雾器的主要性能指标和测试方法 ， 指出 了主要存在的不合格项 目。 为解决压力降一 空气流量性能不合格问题 ， 在对油雾器进 行结构分析的基础上 ， 提出在不改变阻尼板材料和 结 构前提下 ． 采用增加流通面积以增大流量的简单方法 。 并 以某型号油雾器为例验证 了方法的可行性 和有效性。最后对油雾器行业标 准的修订提 出了几点建议 。 关键词 油雾器； 压力降一 空气流量 ； 质量检测； 标准 改进设计 中图分 类号 r H1 3 8 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 0 2 0 0 6 2 0 3 Qu a h t y T e s t S t a n d a r d s a n d E v a l u a t i o n o f P n e u ma t i c L u b r i c a t o r L U B o , L I U L i - j i a o ， M A 0 Q i a n - h u i , Z H E N G Z h i i a n ， HU I We i - a n N a t i o n a l Q u a l i t y S u p e r v i s i o n a n d I n s p e c t i o n C e n t e r o f P n e u ma t i c P r o d u c t s ，F e n g h u a 3 1 5 5 0 0， C h i n a Ab s t r a c t F o c u s i n g o n t h e q u a l i t y s u p e r v i s i o n a n d t e s t i n g r e s u l t s o f p n e u ma t i c l u b ri c a t o r p r o d u c t s ， b e g i n n i n g w i t h t h e i n d u s t ria l s t a n d a r d ， t h e ma i n p e r f o r ma n c e i n d i c a t o r s a n d t e s t i n g me t h o d o f c o mp r e s s e d a i r l u b r i c a t o r s a r e b ri e fl y i n t r o d u c e d ， a n d t h e ma i n e x i s t i n g u n q u a l i fi e d i t e ms a r e i n d i c a t e d ． I n o r d e r t o fin d o u t a s o l u t i o n o f t h e u n q u a l i fi e d p e rf o rm a n c e o f p r e s s u r e d r o p- a i r fl o w r a t e ， a s i mp l e me t h o d wi t h o u t c h a n g i n g t h e ma t e ri a l a n d s t ru c t u r e o f t h e d a mp i n g p l a t e ， b y i n c r e a s i n g t h e fl o w a r e a t o i n c r e a s e t h e fl u x ， i s p u t f o r w a r d b a s e d o n t h e s t r u c t u r a l a n a l y s i s o f t h e l u b ri c a t o r ． B e s i d e s ， t h e f e a s i b i l i t y a n d e f f e c t i v e n e s s o f t h e me t h o d a r e v e ri fi e d t h r o u g h a t y p e o f l u b ri c a t o r a s a u i l l u s t r a t i o n ．F i n a l l y ， s o me s u g g e s t i o n s o n r e v i s i o n o f t h e l u b ric a t o r i n d u s t ria l s t a n d a r d a r e p u t f o r wa r d ． Ke y wo r d s c o mp r e s s e d - a i r l u b ric a t o r s ； p r e s s u r e d r o p - a i r fl o w r a t e ； q u a l i t y t e s t ； s t a n d a r d； i mp r o v e d d e s i g n 0 引言 气动油雾器是一种重要的气源处理件 ．它将润滑 油雾化并混入压缩空气 ，与气动减压阀和过滤器一起 被称为气动三大件。近年来 ， 无油润滑技术得到迅速发 展 ， 但 目前在工业工厂大部分使用场合下 ， 油雾器仍然 占据主导地位。油雾器经过多年发展已经 日趋成熟 ， 多 年来用户一直过多在关注能否正常使用 ，可能并未对 产品本身性能指标是否符合我 国行业标准的要求进行 收稿 日期 2 0 1 2 0 8 2 8 作者简介 路波 1 9 7 9 一 ， 男 ， 山东汶上人， 高级工程师 ， 工学博 士 ， 主要研 究方向为气动一 电子技术 、 气动产 品检测及标准。 检测分析。国家气动产品质量监督检验中心对 2 0 1 1 年 6月至今企业委托检测和监督抽查的油雾器产 品的检 测结果进行统计分析 ， 发现问题 比较严重 ， 产 品合格率 很低 。因此 ， 本文从气 动油雾器标准人手 ， 阐述主要一 些性能指标及测试内容 ，对发现的不合格项 目提出一 些改进设计方案， 并用实例进行阐述 ， 最后就油雾器标 准修订提出几点建议 ，以期望能为油雾器产品的质量 提升服务。 1 油雾器测试标准及主要不合格项 目 1 ． 1 主要 性能指 标及 测试 方法 目前 ， 我国现行有效的油雾器标准只有一个 ， 即行 一 十一 一 一 十- 一 十- - - 一 - 一 - 一 一 - 一 - - 一一 ’ 一一 - 一 - - 一 一 一 ■ 一 - - - - 一 一 一- 一 一 一 十* 一十 - 一* 一 - 载 系统 由于起 落架运动位置扰动产生 的多余力 的影 响。因此 ， 采用迭代学习的控制器能够有效抑制加载过 程 中的多余力 ， 改善加载系统的性能 ， 提高加载系统的 精度。 参 考 文 献 【 1 ] 刘 长年． 液压伺 服系统的分析与设计【 M] ． 北京 科学 出版社 ， 1 9 8 7 ． 62 [ 2 】 张立勋． 电液负载模拟器多余力 的研究【 D 】 ． 哈尔滨 哈尔滨工 业大学 ． 1 9 9 4 ． 【 3 】 李福义． 液压技术与液压伺服系统【 M 】 ． 哈尔滨 哈尔滨船舶 工 程学院出版社 ， 1 9 9 2 ． [ 4 】 孙明轩 ， 黄宝 健． 迭 代学习控 制[ M ] ． 北京 国防工业 出版社 ， 1 99 9． [ 5 】 俞 帅 ， 周竹． 起落架 电液伺 服控制加载系统设计与研究l J ] ． 液 压气动与密封， 2 0 1 1 ， f 2 6 2 6 5 ． Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ N O ． 0 2 ． 2 0 1 3 业标准 J B ／ T 7 3 7 5 1 9 9 4气动油雾器技术条件 。主要 性能指标及测试方法有 以下 5个【 l J 1 密封性 。要求出口堵塞 ， 在公称压力下， 放人水 中 1 0 s ， 应无泄漏。 2 耐压性。出 口堵塞 ， 在 1 ． 5倍公称压力下耐压 l mi n ， 任何零部件应无损伤和永久变形 。 3 压力降一 空气流量 。在各种设定进 口压力下 ， 调 节节流 阀 ， 使压力降为进 口压力的 5 ％时 。 测得空气流 量。 重复 3次并取平均值 。 空气流量应该大于 A档或 B 档规定 的参数值 。 4 起雾流量。加润滑油至最低油面以上有效容积 1 0 ％左右 ， 调节油针至最佳位置 ， 在设定进 口压力下 ． 使 得油雾器 5滴／ rai n时测得空气流量 ，重复 3次取平均 值 ， 应小于标准 A档或 B档规定的参数值。 5 润滑油滴油量的调节 。 进 口压力 0 ． 6 3 MP a ， 出口 接恒节流孔 ， 调节油针 ， 润滑油滴油量应能均匀可调且 能关闭， 并有滴油量 目测指示器。 1 ． 2 主要不合格项 目 从监督抽查和委托检验情况来看 ，大部分企业的 密封性 、耐压性和滴油量调节项 目都能符合行业标准 的要求 ， 一部分企业起雾流量项 目不合格 。 最严重的不 合格项 目集 中出现在 以下两个方面 1 压力降一 空气流量 压力降一 空气 流量相对越大越好 ，同样压力降下 ， 流量越大说明气体流动阻力越小 ， 损耗就少 。在 2 0 1 l 、 2 0 1 2年 2次监督抽查 中， 1 0批次不合格油雾器中有 9 批次该项 目不合格 ， 在规定 的压力降下 ， 通过油雾器的 流量值过小。 2 标志不合格 标志是产 品的一张名片 ．是需求者 了解产 品的最 直接的途径。不合格油雾器产品外表面缺少接管螺纹 标记、 产品名称 、 制造厂名称和制造 日期 。其中部分原 因是 。 很多小型气 动企业生产 的产品外观 ， 甚至颜色都 模仿其他相对知名企业 的产品 ，而被模仿的企业的标 志项 目也是不符合标准要求的 ，有些企业在国内销售 的产 品甚至全是英文 ．造成了企业产品标志的混乱和 不合格现象。 2 油雾器改进设计 2 ． 1 结构分析 图 1 为普通油雾器 可变节流式油雾器 结构简图。 众所周知 ， 影响油雾器压力降一 流量特性以及起雾 流量的关键结构是阻尼板的设计 。阻尼板是一种采用 弹性材料制成的流量传感器[2 1 ， 通常选用耐油的聚氨酯 P U t 3 ] 。对 于 固定 的 阻尼板 ， 流量越 大 ， 压 差越 大 。压缩 空气在高速通过阻尼板时 ， 在阻尼板背面产生负压 ， 将 油杯中的油压到滴油管 中。若要产生负压 ， 就要求阻尼 板有一定的刚性 ，不容易变形 ，但如果阻尼板刚性过 大 ， 就会使产生油雾时的流量变得很大。 1 2 3 4 5 1 一 视 油 器2 一 阻 尼板3 一 油雾 器本 体4 一 油 杯5 一 吸油 管 图 1 油雾器结构简图 本文前章提到 ， 油雾器在 5 ％压力降下的流量值过 小 ， 说明气体流过阻尼板时的阻力过大 ， 即阻尼板 的刚 性过大 ， 因此 ， 应设计使得在保证油雾器正常供油情况 下使流道内的阻尼变小 。从而满足行业标准 中规定的 最小流量值的要求 。因此 ， 可从以下两方面考虑改进 一 是增加流通面积 ， 二是减小阻尼板的刚性 。为简化设 计 ， 在不改变阻尼板材料等前提下 ， 增加流通面积 即通 过改变阻尼板结构无疑是最简单、 方便和可行的方法。 2 ． 2改进 设计 实例 以某企业 A L 2 0 0 0 0 2型油雾器为例 。对阻尼板尺 寸改进前后压力降一 空气 流量和起雾 流量两个特性进 行测试比较。图 2为 3种不同尺寸的阻尼板实物图． 其 中， 2号和 3号阻尼板分别为在 1号基础上总体宽度减 小 2 m m和 4 m m尺寸时的实物。 图 3为油雾器安装在高 精度气体流量压力测试系统上的试验图。 1号一 原始尺寸2号一 宽度减小 2 ram 3号一 宽度减小 4 ram 图 2三种不 同尺寸的阻尼板 比较 图 3 油雾器测试 实验图 测试结果如表 1 所示。由表 1可知， 阻尼板宽度减 6 3 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 3年 第 0 2期 小后 ， 增加 了流道的通流 面积 ， 减小了系统 阻尼 ， 使得 在 5 ％进 出口压力降下的流量达到了行业标准 中规定 的 B档参数值 ，且起雾流量均小于标准 中 B档参数提 供的流量值。通过简单的调整和改进使得油雾器满足 标准要 求 ， 改进设 计取 得成 功 。 表 1 三种 不 同 尺 寸 阻 尼板 测 试 结 果 ．j 冀 标 准 技 术 要 求 项 }_{ 。 一 ’ 。 。 』 K 力降～ l 气 流最 起雾 2 流量 按照 B 档要求 进 川 k 力 0 ． 4 0 l P a ， 力降为 5 ％ 进 口 雎力时，流量应≥l 6 ． 2 m 。／ h 按照 B 档要求 进 口雎力 0 ． 6 lP a ，J 力降为 5 ％ 进 [ J 压力时，流量应≥2 2 ． 抽。 ／ h 按照 B档要求 进 I_ ] 压力 0 ． 2 lP a ， 滴油量为 5 滴 ／ 柚 i n ，流量应≤5 ． 4 m ／ h 按照 B档要求 进 u压力 0 ． 4 a ，滴油量为 5 滴 ／ m i n ，流量应≤8 ． 4 ／ h 样品 检验 单项 编号 结果 结论 0 2 ． 所 ／ h 1 9 ． 7 3 ／ h 0 4 ． 9 5 m ／ h O 7 ． 7 8 ／ h 3 9 ． 2 4 ／ h 8 7 ． 7 0 ／ h o 3 ． 4 o ／ h 0 1 ． 5 3 ／ h 0 4 ． 4 o ／ h 0 0 ． 2 5 ／ h 0 1 ． 7 7 ／ h O 4 ． 9 4 ／ h 3 油雾器标准修改的几点建议 现行有效 的油雾器行 业标准是 1 9 9 4年发布并 于 1 9 9 5年 7月实施的 ， 发布至今已有 1 8年历史 。随着油 雾器产品质量的不断提升及技术的不断进步， 其标准需 要修订完善以适应市场的需求 ， 目前该标准正在全国液 压气动标委会的领导下积极修订。 为了更好地规范市场 秩序 、 指导产品的生产 ， 便于质量控制， 针对原标准中的 一 些主要问题提出几点修订意见与业界交流。 3 ． 1产 品标 志 1 建议在油雾器外表 面应标明的“ 公称压力” 改 为“ 公称压力或工作压力范围” 。因为按照惯例 ， 市场上 绝大多数油雾器产品均未标示“ 公称压力” ， 而都标 明 了“ 工作压力范围” 。 2 企业均未提供产品参数值 A、 B档归属情况， 企 业检验时，压力降一 空气流量和起雾流量不便提供结论 ， 这也造成市场混乱， 造成低价竞争 ， 不少企业产品以次充 好 。建议标志中增加“ 参数值 A、 B档” ， 规范产品档次。 3 ． 2 测 试用 润滑 油 目前 ，多数企业的油雾器产品均在使用 I S O V G3 2 透平油 ． 且油雾器国际标准 I S O 6 3 0 1 2 2 0 0 6也规定采 用润滑油为粘度不超过 I S O V G3 2的液体做耐压试验 ， 并采用 I S O V G 3 2润滑油进行起雾流量测试。 因此 ， 建议 行业标准保持和国际标准一致 ， 将原标准 中规定“ 润滑 油运动粘度应为 l 7 2 3 e s t ” ． 改为“ 润滑油应为符合 G B ／ 1 r 3 1 4 1 的粘度不超过 I S O V G 3 2的液体” 。 规范性引 6 4 用文件加上“ G B ／ T 3 1 4 1 1 9 9 4工业液体润滑剂 I S O粘 度分类 e q v I S O 3 4 4 8 1 9 9 2 ” 。 3 ． 3 压 力降一 空气流 量试 验 回路 在现行油雾器行业标准对压力降一 空气流量进行 测试 时 ， 被测 油雾 器上下 游取 压 口位 置均 为“ 5 d ” 。建议 将其改为按照 I S O 6 3 5 8标准设计 的两个测压管 ，使得 测压管两端的比例为 1 0 3 ，这也与国际上测试流量特 性的标准一致。 同时 ， I S O 6 3 0 1 2 2 0 0 6 { 气压液压动力～ 压缩空气润滑器第 2部分 供应商提供资料 中所 说 明的 主要特性 的测 定试 验方 法 、 G B T 2 0 0 8 1 ． 2 2 0 0 6 ／ I S O 6 9 5 3 2 2 0 0 0 气动减压阀和过滤减压阀 第 2 部分 评定商务文件 中应包含 的主要特性 的测试方法 均是采用该国际标准的流量测量管 1 。 3 ． 4公称 通径 原标准 中对于压力降一 空气流量和起雾流量值 的 测试分档是按照公称通径进行划分 的。经过近二十年 来 的发展 ，生 产企 业 剧增 ，油 雾器 产 品种 类也 不 断增 加 ，然而大部分企业在产品设计时或在说 明书上均未 标 明“ 公称通径” 大小 ， 造成难以判断产品质量是 否达 到标准规定要求 ， 不利于产品质量监管和判定。建议将 其按照“ 连接螺纹尺寸” 划分档次 ， 或要求供应商必须 在商务文件中提供“ 公称通径” 的尺寸。 4 结论 1 本 文以气动油雾器产品监督抽查和委托 检测 实验结果为依据 ， 从行业标准人手 ， 简要介绍了油雾器 的主要性能指标和测试方法 ， 指 出压力降一 流量特性和 标志两项为其 目前主要存在的不合格项 目。 2 为解决压力降一 空气流量不合格 问题 ， 重点分 析了油雾器阻尼板对于该项指标的影响，指出可从两 方面考虑改进 一是增加流通面积 ， 二是减小阻尼板的 刚性。 并以 A L 2 0 0 0 0 2型油雾器为例 ． 通过实验验证了 第一种方法简单、 实用 、 可行。 3 针对检测和对标准研究， 最后提 出几点油雾器 标准修订的建议 ， 与业界同仁商讨 。 参 考 文 献 【 l 1 J B ／ T 7 3 7 5 1 9 9 4 ， 气动油雾器技术条件【 S 】 ． 【 2 1 路甬祥． 液压气动技术手册【 M】 ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 2 ． 【 3 】 孟祥谦． 油雾器的设计 简介【 J ] ． 机械与 电子 ， 2 0 0 8 ， 1 ． 【 4 】 I S O 6 3 0 1 2 2 0 0 6 ， 气压液压动力一 压缩 空气 润滑器一第 2部 分 供应商提供资料中所说明的主要特性 的测定试验方法f S 1 ． 【 5 】 G B T 2 0 0 8 1 ． 2 2 0 o 6 ， I S O 6 9 5 3 2 2 0 0 0 ， 气动减 压阀和过 滤减 压阀 第 2部分 评 定商务文件中应包含的 主要特性 的测试 方法【 S 】 ． 格 格 格 格 合 格 格 合 格 格 合 格格合 格 格 小A 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