NF F 11600气动和电动气动设备的密封试验.docx
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NFF11600气动和电动气动设备的密封试验
NFF11-600-气动和电动气动设备的密封试验
法国标准NFF11-600
1994年2月
分类号：
F11-600
铁路机车车辆
气动和电动气动设备的密封试验
E:
Railwayrollingstock—Airtightnesstestsforpneumaticandelectropneumaticequuipment
D:
Schienenfahrzeuge—Dichtheitsprüfungenvonpneumatischenundelectro-eumatischenAusrüstungen
法国认证标准于1994年1月5日由AFNOR总经理批准并于1994年2月5日生效。
有关文献
到该标准公布之日，还没有有关这方面内容的标准草案，或者欧洲标准和国际标准。
摘要
本文件要紧针对气动和电动气动设备制造商、气压管路设计人员和铁路设备附件制造商，为他们规定密封试验的实施方法。
关键词
国际技术术语：
铁路机车车辆，气动设备，密封试验，试验条件。
修订
校对
EditionMIT第一次印刷94-04
铁路机车车辆NFF11-600
气动和电动气动设备的密封试验1994年2月
1994年2月的NFF11-600号标准的
勘误
原稿第12页，附件B
数字应用：
Z室举例
第二个公式中，指数Kj的值1改成0.5，改动后的模样如下：
关于薄膜或者环形垫来讲，Kj=0.5
△Pj（Kj=0.5）=（
）2
法国铁路标准化局1994年6月
前言
按照NFEN45020：
1991-标准化及有关活动的通用术语和定义，本标准是一份试验标准，是有关铁路车辆气动设备和管路的整套标准的组成部分，在试验方法应用在这些设备和管路的情形下，是对这些标准的补充。
页码
前言......................................................................................................................………………2
0引言.........................................................................................................................................2
1应用范畴...................................................................................................................................2
2标准性参考资料........................................................................................................................3
3定义............................................................................................................................................3
4密封度等级的选择........................................................................................................................4
5试验原理....................................................................................................................................4
6试验参数…………....................................................................................................................5
7实验…........................................................................................................................................7
8试验报告.................................................................................................................................9
9参考文献…................................................................................................................................9
附件A（信息性的）除制动功能设备外的某一设备或全套设备密封点数目N的判定示例........................................................................................................10
附件B（信息性的）一个制动设备或全套设备密封点数目N的判定示例.……………………………………………………........................11
0引言
对铁路机车车辆气动设备性能的研究，目的就在于必须保证服务质量和使用安全。
正是由于这种缘故，才有必要制定本标准。
本标准旨在补充有关气动设备的各种规范。
1应用范畴
本标准的目的是统一有关密封试验的规定，对各种要试验的设备或气路都做出统一的规定，以便克服制造试验装置时器材有限带来的不便。
为此，本标准规定了：
—某些术语的含义；
—试验装置必须满足的最低条件，然而同时又为装置组件的选择留有余地；
—试验方法；
—试验结果。
本标准规定的试验方法，如果写进了产品定义文件或者定货文件中，例如标准、技术规范、图纸等等，那就要应用。
除在有关产品定义文件中另有规定的情形外，在安装到机车车辆上之前，气动和电动气动设备和部件都应该进行密封试验。
同一套设备的全部气路以及气动和电动气动设备都要做密封试验。
按照情形，压力差（PdF），或者最大工作压力（PMF），或者最大使用恒定压力，要大于0,1Mpa*。
压力差小于或等于0,1Mpa*的制动功能设备也要做密封试验。
本标准不适用交付时的车辆本身。
交付车辆的密封试验在制定购销合同的附带文件中规定。
信息性附件A和B给出的是几个应用示例。
2标准性参考资料
本文件引用了其它出版物的一些规定，有的标注了日期，有的没有标注日期。
这些具有标准性质的参考资料在本文件中的适当位置被引用，下面确实是这些被引用到资料。
标注了日期的资料，不管是哪一个，后来所做的修正或修订，在本文件中都不适用，除非这些修订或修正差不多被加入到这些资料当中。
关于未标注日期的参考资料，以其最新版本为准。
CEI77：
1968牵引电气设备规则。
NFE29-002管子—压力与温度—定义。
NFE48-120液力传动和压气传动—压力定义。
NFISO8573-1：
1992通用压缩空气—第一部分：
污染物与质量等级（等级指数：
E51-301）。
X15-001试验室和试验条件—标准调剂或试验空气。
X15-050试验室和试验条件—最佳试验温度。
3定义
为了本规范的需要，对有关词语做如下定义：
3.1试验装置
试验装置既试验用的整个气动系统，包括隔离部件和测量部件。
利用试验装置，能够检查待检设备的密封情形。
3.2待检设备
待检设备指的是要检查其密封情形的外表、设备或者整个气动或电动气动系统，在本标准的下文中，简称设备。
3.3活动件
活动件指的是在一定结构中保证密封用的待检设备零件（气门、密封件50、膜片、定向接头、快装接头，等等），活动件能够有一定自由度，也能够没有。
3.4固定件
固定件指的是待检设备没有自由度的零件，例如：
固定电容器，固定接头或者法兰盘，等等。
3.5密封度等级
密封度等级（S）指的是有关结构中保证密封的活动件在试验压力下造成泄漏的泄漏量，单位时刻内泄漏空气的体积值用大气压（PAT）来表示。
密封度等级是设备的一种性能，它在所谓“正常”环境条件下有效，（按照X15-001号规范）相当23/50的调剂和试验大气压。
温度条件应该是20℃（见X15-001号规范）。
然而，该条件应该在规定设备密封度等级的文件中具体讲明。
密封度等级的单位是每分钟立方厘米（cm3/min）。
本标准规定了几个密封度等级，具体数值见表1。
3.6压力
压力的定义在NFE29-002和NFE48-120号标准中有规定。
4密封度等级的选择
密封度等级的选择因设备而异。
密封度等级能够：
—由一项标准来规定，如果设备有专门标准的话；
—在一份技术文件或者订货文件中规定。
表1所示是密封度等级选择规则。
表1：
密封度等级等级选择指南
密封度等级S
1
3
10
加工精细的气动或电动气动设备，某标准规定的需要通过合格认定的设备，制动分系统
专门技术文件规定的气动或电动气动设备
符合CEI77号规范最低要求的电动气动设备
设备柜，分总成，按照设备规定
讲明：
如果某一技术文件对某一设备做了规定，那么新设备选择密封度等级3，而在疲劳试验之后选择密封度等级10。
5试验原理
在铁路机车车辆制造到交付之间的这段时刻里，用于车辆上的部件的密封情形能够进行多次检查，但不降低规定应力。
做试验时，第一在（包括待检设备在内的）试验装置上加一个规定压力（绝对压力）“p”，然后将试验装置与气压源断开，通过一定时刻“t”之后，检查减压“Δp”是否小于减压的极限值“Δpmax”。
该数值按照密封度等级“S”、设备的性能和试验参数来运算。
该数值的运算公式如下：
—除制动功能设备以外的设备：
—如果仅仅是制动功能设备或者制动功能设备总成：
其中，在每一个密封点上，
在这些公式中，各个符号的相应含义是：
C是试验装置的总体积，单位立方米（m3）；
Δp是压力变化，单位帕斯卡（Pa*）；
K是每个密封点的性能数；
N是设备或者设备总成的密封点数；
p是绝对压力，单位兆帕斯卡（Mpa*）；
S是密封度等级，单位每分钟立方厘米（cm3/min）；
t是时刻，单位分（min）。
最大减压运算公式是如何建立的，其讲明见第6.4节。
*）1Pa=105巴；1Mpa=10巴。
6试验参数
6.1试验压力
按照NFE29-002号和NFE48-120号标准的规定，有特定文件做出相反规定的情形除外，试验压力按照能够加到有关元件（设备或者管子组件）上的最大压力和最小压力来确定。
6.2设备或设备总成密封点数“N”的确定
每个设备都有一定数目的密封点，这些密封点的密封由活动件来保证。
—关于一个设备来讲：
N=n
—关于一个由“q”个设备构成的设备来讲：
下面以及附件A给出的是几个实例：
—一个电动阀有两个气门，两个气门并不同时保证一种密封：
n=1（附件A中的情形b）；
—一个不受压力的因而不予考虑的汽缸：
n=0（附件A中的情形a）；
—一个承担压力的汽缸：
n=1（附件A中的情形a）；
—一个电动气动开关，其电动阀被鼓舞：
n=2（附件A中的情形c）；
讲明：
作为测量装置，试验装置不应该试验结果的讲明带来错误。
在测定设备的密封点数目n时，测量装置的活动件不予考虑。
6.3制动功能设备每个密封点的性能数“K”
—在p≥0.1Mpa的情形下：
—K=0.5，如果是密封垫和膜片；
—K=1，如果是气门；
—在p∠0.1Mpa的情形下：
—K=0.5，如果是密封垫和膜片；
—K=3，如果是气门。
应用实例见附件B。
6.4最大减压运算公式的建立
6.4.1一样情形
每一个密封点都可能有能够容许的泄漏。
为了简化分析，我们将密封情形划分为两类：
—活动件所实现的密封点，例如气门、密封件、活动垫等，这种密封点在设备上的数量为“n”;
—固定件所实现的密封点，例如管接头、汽缸底等，我们假定固定件的成效与活动件的成效成正正比。
第一来研究活动件，看一看一个活动件的泄漏情形。
假设在压力“p”下，由“α”个克分子构成的气体体积为“C”，那么理想气体的运算公式能够写作：
p.C=Г1.α
如果克分子数的变化为“dαi”，那么压力变化“Δpmi”，即：
Δpmi.C=dαi.Г1
因而
Δpmi=
1）
另外，因泄漏而排出的克分子数“dαi”与压力“p”和泄漏连续时刻“t”成正比，因而：
dαi=Г2.p.t
其中的Г2为一常数。
如果认为常数Г=Г1.Г2，那么式子1）就能够写作：
Δpmi=Г.
那么N个活动件的总泄漏为：
Δpmi=
=Г.
现在考虑固定件，假定它们产生的泄漏“Δpf”与Δpm成正比，那么：
Δpf=k.Δpm
总泄漏Δp为：
Δp=Δpm+Δpf
Δp=（1+k）.Г.
常数（1+k）.Г能够用常数“S”，即密封度等级，来替换，以便能够确定一个设备或者一个设备总成的最大泄漏率：
Δpmax=
在那个关系式中，“p”和“Δp”的单位分别是兆帕和帕，“S”和“C”的单位分别是每分钟立方厘米和立方米，试验连续时刻“t”的单位是分钟。
6.4.2制动设备
关于制动功能设备，必须考虑到如此的情形：
泄漏量并不总是一样大，要看是气门依旧密封垫，依旧其它件。
因此，就引入了一个系数“K”，该系数代表的是每个泄漏点性质的阻碍。
这确实是讲，在每个泄漏点上：
Δpmi=Г.
.K
如果加上固定件产生的泄漏，那么：
Δpfi=k.Г.
.K
因此，活动件泄漏以外的总泄漏确实是：
Δpi=（1+k）.Г.
.K
如果用常数“S”代替常数（1+k）.Г，以便确定每个活动件的最大泄漏率，那么关于每个泄漏点来讲，公式就变成：
Δpmax=
为了以后使用公式简单方便，我们用下面的形式来指代Δpmax：
Δpi=
然而，统计学法则证明，所有容限值都累计到极限值，这是不大可能的。
因此，有必要对减压运算进行加权。
体会证明，在同一个气路里几个泄漏点产生的减压完全能够用下列公式来表达：
，有N个泄漏点。
6.5试验装置储气箱的容积
试验装置储气箱的容积由制造商或者试验机构来定。
然而，另有规定的情形除外，试验装置储气箱的容积应该大于承担试验压力设备的气路容积的五倍。
6.6试验连续时刻
试验连续时刻的选择应该保证：
—试验至少连续1分钟；
—试验之后得到的Δpmax值要小于或等于初始试验压力的10%，压力测量装置的读数变化（测量仪器的精度和等级）应该保证该数值的有效性。
7试验
7.1试验目的
这些试验，应该在有关合格认定和产品质量监督的文件中做出规定，在实施合格认定和质量监督时进行，以便检产品的密封情形。
也能够在做完老化试验之后进行。
本标准规定的试验，决不能代替现行规范规定要定期在储气箱上做的试验。
7.1.1合格认定时要做的试验
试验应该在构成样品的每一个设备上一个一个地做。
样品的数量应该在有关设备的规定中具体讲明。
这些设备都应该进行密封试验，但下列参数因设备类型不同而不同：
—气动设备：
如果气动设备有几种状态的话（例如打开状态，闭合状态），那么这些试验必须在各种状态下都要做：
—在最小承诺压力下；
—在最大承诺压力下；
—电动气动设备：
那么这些试验必须在供电和供气每种状态下都要做：
—在最小承诺压力下；
—在不供电的情形下；
—在供电电流等于额定电流的情形下；
—在最大承诺压力下；
—在不供电的情形下；
—在供电电流和最小供电电压下工作一个小时后的电流相等的情形下。
7.1.2产品质量监督时要做的试验
这些试验应该在从同一工艺的全部设备中提取的样品上做，应该一个一个地在特点数“N”或“n”大于3的设备上做，特点数“N”或“n”的规定见第6.2节。
这些试验能够在特点数“N”或“n”小于等于3的几个设备上同时做。
然而，如此构成的装置特点数“N”不得超过10。
这些试验应该按照设备类型不同而有所不同：
—气动设备：
在用活动件保证密封的各种配置下，使用最大承诺压力；
—电动气动设备：
除电磁阀的情形外，使用最大承诺压力和最小供电电压；
—电磁阀：
按照第7.1.1节规定的合格认定试验条件去做。
如果是复杂设备，例如设备柜或设备箱，试验应该在最大工作压力下做，但不加电。
7.2试验条件
除了有与试验方案不同的规定外，按照X15-001号文献，试验应该在23/50的大气条件下和规定的供电供气条件下实施。
7.3试验装置
试验装置的供气差不多有规定。
试验装置上至少应该有：
—一个压力测量仪器（气压表、压力传感器，等等）；
—一个储气箱，储气箱的容积规定见第6.5节；
—一个隔离阀，安装在气源和试验装置之间；
—一个要检验的设备。
试验装置的密封质量，必须保证不阻碍试验结果的判读，因而不对设备密封性产生过大阻碍（见第6.2节的“讲明”）。
在本试验中，如果将用塞子代替要试验的设备，由于试验装置的质量而产生的泄漏所引起的减压不超过减压极限值Δpmax的10%的话，那么试验装置的密封质量就能够认为是理想的。
按照NFISO8573-1号标准，试验气路中使用的压缩空气的质量不应该低于4.3.5级。
7.4操作方法
有的时候，对设备做一定的预备，以便密封或隔离它的部件。
而这些部件，从设计上承诺有
稳固的泄漏。
按照特定的规定，能够对这些部件进行特定的试验和测量。
将试验装置连接到气源上，然后将气源的压力调整到试验需要的特定值。
那个压力值通常能够有±0.1Mpa的允差，而关于制动功能设备，其允差为±0.01Mpa。
在这种情形下，电动气动设备的电源应该保证达到规定值。
压力稳固之后，隔离阀关闭，以便将试验装置和气源隔离开，试验连续时刻就从那个时刻开始用倒计时的方法运算。
在试验连续时刻终止之后，测量试验压力有关于试验初始压力的变化Δp。
7.5试验结果
以上规定的气压变化量Δp不应该超过运算极限值Δpmax（见第5款）。
如果超过的话，
—对有咨询题的设备进行修正，然后重新做试验，直到该条件符合要求；
—同时在几个同样设备上做试验的情形下，如果无法确定每个设备的泄漏量，就要分别在每个设备上重新做试验。
8试验报告
试验报告应该讲明以下内容：
—试验文件的参考资料。
如果没有参考资料，应该讲明下列情形：
—试验装置示意图；
—储气箱容积；
—试验压力；
—试验连续时刻；
—试验温度；
—待检设备鉴别；
—同时试验设备的数量；
—Δpmax的运算值；
—Δp的测量值；
—其它讲明。
9参考文献
NFISO1219-1：
1992液压传动和气压传动-图形符号和路线图-第一部分：
图形符号（分类号：
E04-056）
ISO554标准包装和/或试验大气-规范
ISO558包装和试验-标准大气-定义
ISO3205最佳试验温度
附件A（信息性的）
除制动功能设备外的某一设备或全套设备密封点数目N的判定示例
图形是按照NFISO1219-1号标准画的。
a）一个储气筒N（无压力）=n=0
N（有压力）=n=1
b）一个电磁阀N=n=1
c）一个电磁阀n=1
一个储气筒n=1
—————
N=2
d）一个电磁阀n=1
一个储气筒n=1
一个排气阀n=1
—————
N=3
e）一个电磁阀n=1
两个储气筒∑n=2
—————
N=3
f）两个电磁阀∑n=2
一个气路选择器n=1
一个快速排气活门n=1
一个阀门n=1
一个储气筒n=1
—————
N=6
附件B（信息性的）
一个制动设备或全套设备密封点数目N的判定示例
表B1
判定部位
密封点
P≥0.1Mpa
P∠0.1Mpa
N
X室
一个膜片
一个气门
K=0.5
K=1
K=0.5
K=3
2
Y室
一个膜片
一个密封垫圈
K=0.5
K=0.5
K=0.5
K=0.5
2
Z室
一个气门
两个膜片
一个密封垫圈
K=1
K=0.5
K=0.5
K=0.5
K=3
K=0.5
K=0.5
K=0.5
4
整个设备
——
——
——
8
数字应用：
Z室举例
Δpi=
其中
S=cm3/min
P=0.5MPa
C=10-3m3
t=10min
如果是一个气门：
Ki=1
Δpi（Ki=1）=（
）2
如果是一个膜片或者密封垫：
Ki=0.5
Δpi（Ki=1）=（
）2
如果是整个Z室：
N=4
6614Pa
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