對重型機械液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件新標準的幾點看法
發(fā)布時間:2022-05-20來源:山東液壓馬達轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)廠家
摘要:通過對GB/T 37400.16—2019新標準(以下簡稱為“新標準”)與JB/T 6996—2007、GB/T 3766—2015等標準的比較及分析,指出了新標準的一些技術(shù)進步,也指出了新標準存在的一些值得商榷的問題,同時還提出一些看法,如新標準規(guī)定的要求并不全面、準確。或能為未參加該標準起草工作的專業(yè)技術(shù)人員理解、使用該標準提供一點幫助。
關(guān)鍵詞:重型機械;液壓系統(tǒng);標準;問題;看法
6k擺線馬達與平衡閥組合
引言
GB/T 37400.16—2019《重型機械通用技術(shù)條件 第16部分:液壓系統(tǒng)》新標準于2019-08-30發(fā)布、將于2020-03-01實施,本文作者對其進行了解讀。
1 新標準與JB/T 6996—2007的比較及分析
根據(jù)對新標準與JB/T 6996—2007《重型機械液壓系統(tǒng) 通用技術(shù)條件》“范圍”的比較,其都是規(guī)定了冶金、軋制及重型鍛壓等機械設(shè)備的要求,因此它們的“范圍”基本一致。它們的主要不同之處在于,新標準適用于公稱壓力不大于40MPa,液壓介質(zhì)為礦物油型液壓油的機械設(shè)備液壓系統(tǒng);而JB/T 6996—2007適用于公稱壓力不大于31.5MPa的機械設(shè)備液壓系統(tǒng),且對液壓傳動介質(zhì)沒有作出規(guī)定。
盡管新標準在其“前言”中沒有明確是否已經(jīng)代替了JB/T 6996—2007,現(xiàn)在JB/T 6996—2007也沒有公告作廢,但是,根據(jù)他們內(nèi)容的相似程度,可以基本斷定新標準是在JB/T 6996—2007基礎(chǔ)上修訂的。
新標準與JB/T 6996—2007比較有一些技術(shù)進步,如增加了“規(guī)范性引用文件”、增加一些條條款、修改了一些表述(見表1)等。
準確的表述宜為,油箱的四角或支撐構(gòu)件宜提供足夠的面積,以用于地腳固定和調(diào)平。具體可參見GB/T 3766—2015的5.4.5.2.1條h)項。
2 新標準與GB/T 3766—2015的比較及分析
盡管在新標準的“2 規(guī)范性引用文件”中沒有引用GB/T 3766—2015《液壓傳動 系統(tǒng)及其元件的通用規(guī)則和安全要求》,但是兩項標準的一些內(nèi)容卻幾乎完全一致。例如與JB/T 6996—2007比較新增的:“5.4.1.1 閥的選擇 選擇閥的類型應(yīng)考慮正確的功能、密封性、維護和調(diào)整的要求,以及抗衡可預(yù)見的機械或環(huán)境影響的能力。在固定式重型機械中使用的系統(tǒng)應(yīng)首選板式安裝閥和/或插裝閥。當需要隔離閥時,當需要隔離閥時,應(yīng)使用其制造商認可的適用于此類安全應(yīng)用的閥。” 其中僅將“固定式工業(yè)機械”替換為“固定式重型機械”而已。
僅以新標準中的“5.5.1 液壓缸”與GB/T 3766—2015中的“5.4.2 液壓缸”進行比較,新標準給出的規(guī)定的要求并不全面、準確。例如:
a)在新標準中規(guī)定:“5.5.1.1 設(shè)計或選用液壓缸時,應(yīng)考慮行程、負載和裝配條件,以防止活塞桿在外伸工況時產(chǎn)生不正常的彎曲。”而在GB/T 3766—2015中規(guī)定:“為避免液壓缸的活塞桿在任何位置產(chǎn)生彎曲或失穩(wěn),應(yīng)注意缸的行程長度、負載和安裝型式。”
比較上述兩項標準規(guī)定,“活塞桿在任何位置”比“活塞桿在外伸工況時”、“為避免液壓缸的活塞桿……產(chǎn)生彎曲或失穩(wěn)”比“以防止活塞桿……產(chǎn)生不正常的彎曲”都更為全面、準確。況且活塞桿不可產(chǎn)生彎曲(一般理解為永久變形),也就沒有什么是正常彎曲或是不正常彎曲了。
b)在新標準中規(guī)定:“液壓缸的安裝應(yīng)符合設(shè)計圖樣和/或制造商的規(guī)定。”而在GB/T 3766—2015中規(guī)定的“5.4.2.1 抗失穩(wěn)”、“5.4.2.3 安裝額定值”、“5.3.2.4 限位產(chǎn)生的負載”、“5.4.2.5 抗沖擊和振動”、“5.4.2.7 安裝和調(diào)整”、“5.4.2.8 安裝位置”、“5.4.2.9 安裝用緊固件”(具體內(nèi)容省略或見下文)等都涉及液壓缸的安裝,其更為全面、準確。
c)在新標準中規(guī)定:“5.5.1.3 若結(jié)構(gòu)允許,安裝液壓缸時進出油口的位置應(yīng)在最上面,應(yīng)使其能自動放氣或裝有方便的放氣閥或人工放氣的的排氣閥。”而在GB/T 3766—2015中規(guī)定:“5.4.2.15 氣體排放 5.4.2.15.1 放氣位置 在固定式工業(yè)機械上安裝液壓缸,應(yīng)使其能自動放氣或提供易于接近的外部放氣口。安裝時,應(yīng)使液壓缸的放氣口處于最高位置。當這些要求不能滿足時,應(yīng)提供相關(guān)的維修和使用資料。5.4.2.15.2 排氣口 有充氣腔的液壓缸應(yīng)設(shè)計或配置排氣口,以避免危險。液壓缸利用排氣口應(yīng)能無危險地排出空氣。”
比較上述兩項標準規(guī)定,不難看出在GB/T 3766—2015中的規(guī)定更為全面、準確。
d)在新標準中規(guī)定:“液壓缸的安裝應(yīng)牢固可靠;在行程大和工作條件熱的場合,缸的一端應(yīng)保持浮動,以避免熱膨脹的影響。”而在GB/T 3766—2015中規(guī)定:“5.4.2.5 抗沖擊和振動 安裝在液壓缸上或與液壓缸連接的任何元件和附件,其安裝或連接應(yīng)能防止使用時由沖擊和振動等引起的松動。5.4.2.8 安裝位置 安裝面不應(yīng)使液壓缸變形,并應(yīng)留出熱膨脹的余量。液壓缸安裝位置應(yīng)易于接近,以便于維修、調(diào)整緩沖裝置和更換全套部件。”
新標準此條規(guī)定可能存在兩個問題,其一是此條規(guī)定是否與5.5.1.2條規(guī)定重復(fù),其二是“液壓缸的安裝應(yīng)牢固可靠”與“缸的一端應(yīng)保持浮動”是否矛盾。
比較上述兩項標準規(guī)定,還是在GB/T 3766—2015中的規(guī)定更為全面、準確。
e)與JB/T 6996—2007比較,在新標準中的5.5.1.5條、5.5.1.6條和5.5.1.7條規(guī)定都是新增內(nèi)容,其中“5.5.1.6 液壓缸的安裝面和活塞桿的滑動面的平行度和垂直度應(yīng)符合設(shè)計圖樣和/或制造商的規(guī)定。”似與5.5.1.2條規(guī)定重復(fù),且對“液壓缸的安裝面和活塞桿的滑動面的平行度和垂直度”同時提出要求的含義也不甚清楚。
經(jīng)過查對,在GB/T 3766—2015中沒有與新標準“5.5.1.5 配管連接不應(yīng)松弛”和“5.5.1.7 密封圈的安裝應(yīng)符合制造商的規(guī)定”相同或相似的內(nèi)容。況且,在GB/T 37400.10—2019《重型機械通用技術(shù)條件 第10部分:裝配》中就有“6.7 液壓缸 氣缸及密封件裝配”,為什么不直接引用或要求也不甚清楚。
因此,對新標準以上三條新增加的規(guī)定其是否必要存疑。
在新標準中還有一些關(guān)于液壓缸的要求,如“5.4.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計”、“5.4.2.6 意外增壓”、“5.4.2.10 緩沖器和減速裝置”、“5.4.2.11 可調(diào)節(jié)行程終端擋塊”、“5.4.2.12 活塞行程”、“5.4.2.13 活塞桿”、“5.4.2.14 密封裝置和易損件的維修”等,都是新標準中沒有的內(nèi)容,因此可以認為GB/T 3766—2015比新標準更為全面。
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3 新標準中一些值得商榷的問題
3.1 缺失液壓系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)問題
在新標準中沒有規(guī)定什么是其技術(shù)參數(shù)或主要技術(shù)參數(shù)。但新標準規(guī)定:“設(shè)計單位應(yīng)向用戶提供系統(tǒng)使用說明書,其內(nèi)容主要包括:b)系統(tǒng)的主要作用、組成及主要技術(shù)參數(shù)”。
新標準適用于公稱壓力不大于40MPa機械設(shè)備,如果液壓系統(tǒng)公稱壓力≤40MPa的各公稱壓力值如40MPa、35MPa、31.5MPa、25MPa、20MPa、16MPa等,或可選擇其一作為技術(shù)參數(shù)或主要技術(shù)參數(shù)。
作為液壓系統(tǒng),僅規(guī)定公稱壓力作為其主要技術(shù)參數(shù)是不夠的,至少還需規(guī)定“流量”一同作為其主要技術(shù)參數(shù)。然而,在GB/T 3766—2015《液壓傳動 系統(tǒng)及其元件的通用規(guī)則和安全要求》中沒有相關(guān)“公稱壓力”的表述。
另外,在GB/T 786.2—2018《流體傳動系統(tǒng)及元件 圖形符號和回路圖 第2部分:回路圖》中規(guī)定:“回路圖中應(yīng)給出最大壓力或壓力范圍信息,單位為千帕(kPa)或兆帕(MPa)。”
注:1. 在GB/T 17446—2012中規(guī)定的是“最高壓力”,而非“最大壓力”;至于液壓系統(tǒng)應(yīng)以“最高壓力”或“最高工作壓力”作為主要技術(shù)參數(shù),不是本文所要討論的。本文只是認為液壓系統(tǒng)應(yīng)有技術(shù)參數(shù)作為其標志,
2. 盡管GB/T 786.2—2018不是新標準的規(guī)范性引用文件,但新標準規(guī)定:“設(shè)計單位應(yīng)向用戶提供系統(tǒng)使用說明書,其內(nèi)容主要包括:c)系統(tǒng)的工作原理與使用說明”。
3.2 術(shù)語使用不規(guī)范問題
在新標準的“2 規(guī)范性引用文件”中沒有引用專門的術(shù)語或詞匯標準,也沒有規(guī)定哪項標準中界定的術(shù)語和定義適用于該標準。
現(xiàn)僅根據(jù)GB/T 17446—2012《流體傳動系統(tǒng)及元件 詞匯》判斷,新標準中術(shù)語使用比較混亂,且不符合GB/T 1.1—2009《標準化工作導(dǎo)則 第1部分:標準的結(jié)構(gòu)和編寫》的相關(guān)規(guī)定。例如:
a)礦物型液壓油,工作液壓油,工作油液,油液,流體,工作油;
b)輔助元件,輔助裝置,油箱輔件,管路輔件;
c)油箱低限液位,油箱低極限液面位置,油箱次低液位,(油箱)最低限液位;
d)管路,管子,管件;
e)油路塊,油路板;
f)熱交換器,冷卻器,加熱器;
g)濾油器,過濾器;
h)吸油管路,進油管路;
i)壓油管路,壓力管路;
j)壓力式隔離型油箱,壓力式充氣型油箱,壓力式油箱(罐);
k)制造商,制造廠;
l)設(shè)備內(nèi)部容腔,設(shè)備內(nèi)腔;
m)材質(zhì),材料;
n)涂料,涂裝材料;等。
“液壓油液”、“油路塊”、“熱交換器”、“冷卻器”、“加熱器”、“過濾器”、“壓力油箱”等都是GB/T 17446—2012定義過的術(shù)語。對于已在其他標準中界定的術(shù)語和定義,應(yīng)直接使用。新標準大多使用“濾油器”而較少使用“過濾器”,更是沒有道理。
每項標準(或一項標準的不同部分)內(nèi),對于同一個概念應(yīng)使用同一個術(shù)語,亦即標準的術(shù)語應(yīng)保持一致。如新標準中“沖洗液應(yīng)與系統(tǒng)工作油液和接觸到的液壓裝置的材質(zhì)相適應(yīng)”與“液壓設(shè)備內(nèi)腔防銹時采用的防銹劑種類、化學(xué)性質(zhì)應(yīng)與所要求使用的液壓油和所接觸到的材料相適應(yīng)”的“材質(zhì)”與“材料”使用確有問題。
另外,新標準中如周期、鹽度、沖擊力等含義也不甚明確。而除“管子的精度等級應(yīng)與所采用的管路輔件相適應(yīng)”外,其他“相適應(yīng)”或“相適應(yīng)性”則應(yīng)使用為“相容”或“相容性”。
注:1. 在ISO/DIS 5598:2018中文討論稿中,或?qū)⒃贕B/T 17446—2012中的術(shù)語“液壓油液(3.2.353)”修改為“液壓流體(3.2.363)”。
2. 在GB/T 17776—2012和ISO/DIS 5598:2018中文討論稿中都沒有“輔件”或包含輔件的術(shù)語。但是在GB/T 3766—2015中有一處使用了“輔件”,其在油箱下包括了:液位指示器、注油點、通氣口、水分離器,此與新標準的“5.6.1.2 油箱輔件設(shè)置要求”也有所不同。
3.3 要求不當問題
1)前后文不一致問題
(1)在新標準“1 范圍”內(nèi)規(guī)定新標準“適用于機械設(shè)備公稱壓力不大于40MPa,液壓介質(zhì)為礦物型液壓油的液壓系統(tǒng)”。但是,新標準中的表1(系統(tǒng)金屬管路的油液流速推薦值)卻與之不一致,見表2。
表2 新標準表1節(jié)選
(2)在新標準“5.4.2 油路塊(閥塊)”條規(guī)定:“油路塊宜選用35號或45號鋼,并進行調(diào)質(zhì)處理,必要時應(yīng)做探傷檢測。”而在“5.7.1管件”條規(guī)定:“管路采用鋼管時,應(yīng)使用10鋼、15鋼、20鋼、Q355B(C、D)等無縫鋼管,特殊和重要系統(tǒng)應(yīng)采用不銹鋼無縫鋼管。”
在鋼的牌號上,以上新標準中前后兩條規(guī)定的表示方法不一致。
需要說明的是,“5.7.1管件”條較為正確的表述宜為:當管路采用鋼管時,應(yīng)使用鋼的牌號為10、15、20、Q345等無縫鋼管,特殊和重要的系統(tǒng)應(yīng)采用不銹鋼無縫鋼管。
注:在GB/T 8163—2016《輸送流體用無縫鋼管》中規(guī)定:“鋼管由10、20、Q345、Q390、Q420、Q460牌號的鋼制造。”但是,在GB/T 1591—2018《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》中以Q355鋼級代替了在GB/T 1591—2008中的Q345鋼級。
2)要求降低問題
(1)在新標準5.21條規(guī)定:“系統(tǒng)中所有元件、輔助元件、密封件及緊固件等應(yīng)符合制造商的推薦或有關(guān)部門批準生產(chǎn)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件的規(guī)定。”而在JB/T 6996—2007中3.8.1條規(guī)定:“系統(tǒng)中所有元件、輔助元件、密封件及緊固件等應(yīng)符合相應(yīng)的標準規(guī)定或符合有關(guān)部門批準生產(chǎn)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件的規(guī)定。”
比較上述兩項標準,由于新標準刪除了“應(yīng)符合相應(yīng)的標準規(guī)定”,而可能致使選擇的元件、輔助元件、密封件及緊固件等不一定符合標準或現(xiàn)行標準,即可能降低了選件要求。
況且,在GB/T 3766—2015中也規(guī)定:“5.3.2.3.1 宜選擇商品化的,并符合相應(yīng)國家標準的零件(鍵、軸承、填料、密封件、墊圈、插頭、緊固件等)和零件結(jié)構(gòu)(軸和鍵槽尺寸、油口尺寸、底板、安裝面或安裝孔等)。”
(2)在新標準4.6條規(guī)定:“應(yīng)定期檢查系統(tǒng)中油液的黏度、酸值、清潔度等品質(zhì)進行液壓油的維護;液壓油不符合質(zhì)量要求時,應(yīng)全部更換。”而在JB/T 6996—2007中4.5條規(guī)定:“必須定期檢查系統(tǒng)中油液的黏度、酸值、水分、清潔度等品質(zhì),如不符合質(zhì)量要求時,應(yīng)全部更換。”
比較上述兩項標準,由于新標準刪除了對液壓油中“水分”的定期檢查,即可能降低了對液壓油的技術(shù)要求。
況且,在YB/T 4629—2017《冶金設(shè)備用液壓油換油指南 L-HM液壓油》中規(guī)定的冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)L-HM液壓油換油指標的技術(shù)限值中就包括“水分”這一項目。
另外應(yīng)當指出的是,新標準的此條規(guī)定表述得并不清楚,如“定期檢查系統(tǒng)中油液的黏度、酸值、清潔度等品質(zhì)”與“進行液壓油的維護”的關(guān)系并沒有表述清楚。
3)要求不合理問題
(1)在新標準4.3條規(guī)定:“使用液壓油作為傳動介質(zhì)時,系統(tǒng)中所采用的通用元件應(yīng)考慮降額使用。”而在JB/T 6996—2007中4.2條規(guī)定:“使用液壓液作為傳動介質(zhì)時,系統(tǒng)中所采用的通用元件應(yīng)考慮降額使用(如壓力、轉(zhuǎn)速等)。”
比較上述兩項標準,顯然新標準的此條規(guī)定不合理,甚至是錯誤的。
(2)在新標準5.4.1.2條中規(guī)定:“f)為了避免空氣滲入閥內(nèi),連接處應(yīng)保證密封良好。用法蘭安裝的閥件,螺釘不能擰的太緊,以避免過緊反而會造成密封不良。”而在JB/T 6996—2007和其他標準如GB/T 3766—2015、GB/T 37400.10—2019中都沒有相同或相似的規(guī)定。
其中在GB/T 37400.10—2019中規(guī)定:“5.1.2 圖樣或工藝文件中規(guī)定擰緊力矩要求的緊固件,應(yīng)采用力矩扳手并按規(guī)定的擰緊力矩緊固;未規(guī)定擰緊力矩的緊固件,其擰緊力矩可參考附錄A。5.1.3 同一零件用多件螺釘緊固時,各螺釘需交叉、對稱、逐步、均勻、逐級擰緊。如有定位銷,應(yīng)從靠近該銷的螺釘開始。5.1.4 螺釘擰緊后,其支承面應(yīng)與被緊固零件貼合。”
由此可以看出,作為同一系列的兩項標準其規(guī)定不一致,且新標準的規(guī)定不一定合理。另外,“連接處應(yīng)保證密封良好”或“支承面應(yīng)與被緊固零件貼合”,也不僅僅是“為了避免空氣滲入閥內(nèi)”,或更是為了避免液壓油液外泄漏。
新標準中還有一些不當?shù)囊螅诖司筒灰灰恢赋隽恕?/p>
4 結(jié)束語
對新標準的以上解讀是為了更好地理解、使用該標準。通過對新標準與JB/T 6996—2007、GB/T 3766—2015等標準的比較及分析,加之對新標準中一些值得商榷的問題的思考,試提出以下一些看法:
(1)以液壓油為傳動介質(zhì)的一些重型機械存在火災(zāi)危險,作為標準應(yīng)提出警告。
(2)盡管新標準有一些技術(shù)進步,但對JB/T 6996—2007的內(nèi)容保留過多、修改不夠。
(3)與GB/T 3766—2015比較,新標準規(guī)定的要求并不全面、準確。
(4)新標準應(yīng)及時反映科學(xué)技術(shù)的進步,并能有助于推動數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的重型機械的發(fā)展。對此,新標準內(nèi)容還可以更加豐富,更具有前瞻性。
作者簡介:唐穎達為全國液壓氣動標準化技術(shù)委員會顧問。
通訊作者:劉堯
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