氣密性試驗檢測時間選用的研究

黃元忠 羅星喻

摘 要：通過泄漏量反映氣動產品氣密性性能是氣密性試驗的一種檢測方法，我司則是采用測泄漏量的方法。因試驗次數多，如果能通過研究縮短氣密性試驗時間，則將節約大量資源，因此有必要進行氣密性試驗檢測時間選用的研究。

關鍵詞：泄漏；保壓；穩壓；氣密性；試驗

1 前言

氣密性試驗的常用方法主要有氣泡法、壓力變化法、流量法等。

目前我司需要進行氣密性試驗的產品很多，包括制動系統、模塊、閥類等，而現行的氣密性試驗主要是采用在一定時間內（即保壓時間）觀察壓力下降的值（即泄漏量）是否控制在一定范圍內的方法，該方法所用時間較長，如某些閥氣密性試驗在穩壓后的保壓時間為5min至8min，而根據實際生產經驗，在壓力穩定后泄漏量基本隨時間線性變化。若是每次測試時間過長，若以一次氣密性試驗浪費2min計算，而我公司生產一套制動系統需要進行氣密性試驗80余次，則僅進行氣密性試驗就浪費時間2.5h以上，浪費了大量資源。因此為提高我司的氣密性試驗效率，有必要進行氣密性試驗檢測時間選用的研究。

2 研究內容

在進行氣密性試驗時，由于試驗臺采用風缸模擬制動系統管系的容積，所以在向風缸充風時需要有穩壓過程，那么穩壓多長時間合適，該數據需要在試驗臺上進行測量和分析。

穩壓后進行保壓，保壓多長時間合適，該數據需要在試驗臺上進行測量和分析。

因此本文主要研究穩壓時間、保壓時間與泄漏量間的關系，探索最佳保壓時間。為了研究的方便選取閥類氣密性試驗臺、閥類綜合試驗臺兩臺試驗臺，雙向閥、濾塵器、轉換閥共三種閥進行組合對照試驗，最后根據試驗結果進行統計分析，獲得研究結論。

3 研究過程

為研究氣密性試驗泄漏量與穩壓時間、保壓時間、試驗臺、閥的種類間的關系，進行了以下試驗：

3.1 同一試驗臺同一部件不同穩壓時間對泄漏量的影響

通過多次試驗統計同一試驗臺同一部件氣密性試驗前的穩壓時間對泄流量的影響。試驗時選取雙向閥在閥類氣密性試驗臺的測試數據，測試數據如表1-表3。

由數據可以看出，穩壓時間越長，在保壓時泄漏量越穩定，且泄漏量越少，保壓結果更趨于理想值。這是因為在穩壓過程中，管系中壓力越來越穩定，波動越來越小，所以保壓試驗結果更趨于理想值。但同時從上述統計結果可以看出，在穩壓3min時保壓的泄漏量已趨于理想狀態，所以推薦穩壓時間為2min～3min。

由數據還可以看出：穩壓2min時從第1min開始穩定，穩壓3min時從第0min開始穩定。同時，通過對多種不同閥進行同樣的試驗發現：穩壓時間+保壓時間=4min時泄漏量基本上比較理想。

考慮到試驗合格標準，推薦氣密性試驗的穩壓時間為2min，保壓時間為2min。

3.2 同一試驗臺不同部件穩壓2min對泄漏量的影響

通過多次試驗統計同一試驗臺不同部件相同穩壓時間的泄漏量。試驗時選取濾塵器、轉換閥、雙向閥在閥類氣密性試驗臺的測試數據，測試數據如表2、表4、表5。

由測試數據可以看出：不同部件在同一試驗臺上進行氣密性試驗時雖然不同閥保壓時泄漏量有差異，但在保壓1min后泄漏量隨時間開始線性變化，不同部件的泄漏量隨穩壓時間和保壓時間的變化趨勢一致，因此不同部件對泄漏量的變化趨勢不影響。

3.3 不同試驗臺同一部件穩壓2min對泄漏量的影響

對比同一部件穩壓相同時間在兩個試驗臺的泄漏量。試驗時選取濾塵器在閥類綜合試驗臺和閥類氣密性試驗臺的測試數據，測試數據如表4和表6。

由數據可以看出：同一部件在不同的試驗臺上泄漏量是不同的，但變化趨勢基本一致，都基本呈線性變化。后對兩臺試驗臺進行自檢，發現兩臺試驗臺內部管系本身的泄漏量不同，當上述數據減去試驗臺自檢的管系泄漏量后，同一部件的泄漏量一致，說明不同的試驗臺對產品自身的泄漏量沒有影響。

4 研究成果

根據上述研究過程，不同部件和不同試驗臺對泄漏量有影響，但隨時間的變化趨勢一致，所以，根據分析結果并綜合考慮各方面因素，推薦氣密性試驗的穩壓時間為2min，保壓時間為2min。后經現場驗證，效果良好，基本所有部件的氣密性試驗均能達到合格標準。同時，由于各試驗臺本身的氣密性能力不同，所以在做工藝分析時，將氣密性試驗不合格概率大的部件放在氣密性較好的試驗臺上進行試驗，以保證不會將合格的部件誤判為不合格。

通過進行氣密性試驗檢測時間選用的研究取得了以下成效：

一是通過該項目的研究，按照一套制動系統氣密性試驗節約2.5h，每天生產3套，每年工作時間251d，計件工資16元/小時，那么每年可節省3萬余元。

二是通過該項目的研究，減少了試驗時間，因此可將生產線的組裝時間與試驗時間進一步均衡，工位間平衡率進一步提高，降低了生產線等待的浪費。為進一步推動工位標準化建設，打造精益生產車間，樹立良好的企業形象貢獻一份力量。

三是通過該項目的研究，積累了一種問題探索研究的經驗和方法，可在其他問題處理時借鑒和推廣。

參考文獻：

[1] 劉豫湘等.DK-1型電空制動機與電力機車空氣管路系統[M].中國鐵道出版社，1998

（作者單位：中車株洲電力機車有限公司 制動分公司）