王洋定 鄭智劍

摘 要：本文對新版ISO 6605：2017《Hydraulic fluid power — Test methods for hoses and hose assemblies》標準與老版ISO 6605：2002（被國家標準GB/T 7939-2008《液壓軟管總成試驗方法》修改采用）進行了比對，并在實驗室對標準中的關鍵指標進行了檢測驗證。結果表明，新版標準的變化以及關鍵指標的檢測驗證方法在我國產(chǎn)品中具有較好的可行性。因此，在第二次國家標準修訂中等同采用了新版ISO標準，為該產(chǎn)品質(zhì)量評價和檢測驗證提供依據(jù)。

關鍵詞：液壓傳動連接，軟管和軟管總成，新老版標準區(qū)別，關鍵指標檢測驗證

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.04.018

1 引 言

采用國際標準和國外先進標準是我國的一項重大技術經(jīng)濟政策，是促進技術進步、提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴大對外開放、加快與國際慣例接軌的重要措施[1]。2018年實施的新《中華人民共和國標準化法》要求積極參與國際標準化合作與交流，結合國情采用國際標準，推進中國標準與國外標準之間的轉(zhuǎn)化運用[2]。因此，國內(nèi)標準采納國際標準時，對國際標準的分析研究，尤其是對國際標準中的關鍵技術指標在國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品中進行檢測驗證顯得十分重要。

液壓產(chǎn)品在工程機械、注塑機械和海陸運載機械等領域具有廣泛應用，近年來液壓產(chǎn)品對外出口呈現(xiàn)逐漸增加趨勢。液壓軟管和軟管總成是用于傳遞液壓動力的柔性管件，具有柔軟性好、連接拆卸方便、承壓能力強等優(yōu)點，在液壓傳動系統(tǒng)中被大量使用，其產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定性直接關系到液壓傳動系統(tǒng)的安全性、可靠性和使用壽命[3]。近年來，隨著液壓系統(tǒng)向高壓、大流量、高頻響、極限高低溫環(huán)境等方向發(fā)展，對液壓軟管總成的耐壓、低溫彎曲、循環(huán)耐久性（脈沖）、泄漏等技術指標提出了更嚴格的要求[4]。ISO 6605作為評價液壓傳動連接中軟管總成性能的試驗方法標準，長期得到液壓軟管總成制造商和用戶的廣泛認可，并被檢驗檢測機構和儀器設備制造商所采用。

2 ISO 6605標準更替歷程

1986年，ISO 6605：1986《Hydraulic f luid power- Hoses and hose assemblies - Test methods》正式發(fā)布，該標準由流體動力系統(tǒng)的國際標準化技術委員會（ISO TC131）組織起草，旨在規(guī)范液壓傳動系統(tǒng)中軟管和軟管總成的試驗方法；20 0 0年前后，ISOTC131組織技術專家對ISO 6605：1986進行了第1次修訂，ISO 6605：2002《Hydraulic f luid power - Hosesand hose assemblies - Test methods》于2002年正式發(fā)布并實施；2017年，經(jīng)過第2次修訂，ISO 6605：2017《Hydraulic fluid power - Test methods for hoses andhose assemblies》正式發(fā)布并實施。

3 技術內(nèi)容的變化與解讀

3.1 規(guī)范性引用文件

與ISO 6605：20 02相比，在ISO 6605：2017的規(guī)范性引用文件中，新增了ISO/TR 11340《Rubber andrubber products—Hydraulic hose assemblies—Externalleakage classification for hydraulic systems（橡膠和橡膠制品液壓軟管組合件液壓系統(tǒng)外部泄漏分級）》和ISO/ TS 17165-2《Hydraulic f luid power—Hose assemblies—Part 2： Practices for hydraulic hoseassemblies（液壓傳動軟管總成第2部分：液壓軟管總成的規(guī)范）》；刪除了ISO 6945 Rubber hoses --Determination of abrasion resistance of the outer cover（橡膠軟管外覆層耐磨性的測定）。

3.2 技術內(nèi)容變化

3.2.1 術語和定義

與ISO 6605：2002相比，在術語和定義中，ISO6605：2017新增了“長度變化”“最小爆破壓力”和“循環(huán)耐久性（脈沖）試驗”。其中，“長度變化”定義為：軟管或軟管總成在加壓下的伸長或縮短；“最小爆破壓力”定義為：軟管或軟管總成發(fā)生失效的最低壓力。并且在定義下增加注釋：這種失效可能是軟管爆裂、泄漏或軟管與軟管接頭松動并出現(xiàn)裂紋及脫離；“循環(huán)耐久性（脈沖）試驗”定義為：為確定軟管總成在壓力循環(huán)條件下的性能，進行高、低壓力循環(huán)的疲勞試驗。

與ISO 6605：2002相比，在ISO 6605：2017的耐壓試驗和長度變化試驗中，均采用“最高工作壓力”代替“操作壓力”。在軟管和軟管總成產(chǎn)品的銷售資料和使用文件中，均會明確標明最高工作壓力，便于不同試驗人員選擇相同的試驗壓力等級進行產(chǎn)品的性能對比和評價。此外，在產(chǎn)品的最高工作壓力下進行耐壓試驗和長度變化試驗，能夠更加準確地評價產(chǎn)品在極端工況下的性能。

3.2.2 循環(huán)耐久性（脈沖）試驗

與ISO 6605：2002相比，ISO 6605：2017更改了循環(huán)耐久性（脈沖）試驗高壓試驗的試驗壓力循環(huán)圖（如圖1所示）。在圖1中，壓力上升速率的斜線通過壓力上升曲線上的兩個點繪制，一個點在試驗壓力的15%處，而另一個點在試驗壓力的85%處；0點是壓力上升速率的斜線與壓力為0MPa的交點；并且，在0.5～1.3Hz范圍，循環(huán)頻率需保持不變。公稱壓力上升速率按式（1）計算：

?R =f （10p ?k）????????? （1）

式（1）中：R 為壓力上升速率，單位為兆帕/ 秒（MPa/s）；f 為頻率，單位為赫茲（Hz）；p 為公稱脈沖試驗壓力，單位為兆帕（MPa）；k 等于5兆帕（MPa）。

并且，在循環(huán)耐久性（脈沖）試驗中，新增了低壓試驗。低壓試驗的一般要求、步驟和試驗油液的選擇與原有的高壓試驗相同，主要區(qū)別在于：（1）對于低壓試驗，在0.2～1.0Hz范圍，循環(huán)頻率應保持不變；（2）低壓試驗（不大于2.5MPa），壓力循環(huán)應在圖2（見ISO 6605：2017的圖3）所示的陰影區(qū)域內(nèi)，并使之盡可能接近圖示曲線。壓力上升的實際速率應按圖2所示確定，其計算方法與高壓試驗相同，且應在計算公稱值±10%的公差范圍內(nèi)。

與ISO 6605：2002相比，在軟管的自由（暴露）長度的計算公式中，ISO 6605：2017中新增了如下說明：若軟管外徑d＜25mm，則軟管自由長度的公式中的2d項采用d=25mm，使軟管接頭末端與彎曲半徑起始點的軟管處于直線狀態(tài)。實際的軟管自由長度與計算的軟管自由長度的偏差應在0 ～1%或0 ～8mm內(nèi)，取較大的偏差值。上述說明增加了試驗的可操作性，便于試驗人員在循環(huán)耐久性（脈沖）試驗中選擇合適的被試軟管長度。

3.2.3 抗磨損試驗

與ISO 6605：20 02相比，ISO 6605：2017刪除了抗磨損試驗。該試驗主要用于評價橡膠軟管外覆層耐磨損性能的評價，其試驗方法在技術上等同于ISO 6945 《Rubber hoses -- Determination ofabrasion resistance of the outer cover （橡膠軟管外覆層耐磨性的測定）》。因此，如用戶需開展抗磨損試驗，可依據(jù)ISO 6945標準（被國家標準GB/T12721-2007等同采用）。

4 檢測驗證

為驗證ISO 6605：2017標準中循環(huán)耐久性（脈沖）試驗的壓力循環(huán)、頻率等關鍵技術指標重大變化，以及在國家標準新增粘合試驗項目的可行性，需進行檢測驗證。本文采用寧波市產(chǎn)品食品質(zhì)量檢驗研究院（寧波市纖維檢驗所）的液壓軟管試驗臺和萬能試驗機等設備，依據(jù)ISO 6605：2017標準的相應技術要求，分別對軟管總成的循環(huán)耐久性（脈沖）試驗的試驗方法和軟管的粘合強度試驗的試驗方法進行驗證。上述兩種試驗所選取的軟管總成為國內(nèi)目前生產(chǎn)產(chǎn)品，樣品的長度：10 0 0mm，其最高工作壓力：25MPa，公稱通徑：DN16，最低使用溫度：-25℃；，最小彎曲半徑：200mm。

4.1 循環(huán)耐久性（脈沖）檢測驗證

4.1.1 檢測驗證裝置

液壓軟管試驗臺的試驗壓力范圍為（0 ～70）MPa；試驗溫度范圍為（25～150）℃；試驗脈沖波形可選擇正弦波、梯形波或類似方波等；試驗臺的壓力傳感器、溫度傳感器等關鍵測試儀器均經(jīng)過檢定或校準，且處于有效期內(nèi)。

4.1.2 高壓試驗

試驗條件為：高壓試驗頻率：1.0Hz；脈沖壓力：35MPa；試驗溫度：80℃；脈沖循環(huán)總次數(shù)：10 0，0 0 0次；對軟管總成內(nèi)部施加脈沖壓力，進行規(guī)定循環(huán)次數(shù)的試驗，在未完成所需的總脈沖次數(shù)之前，軟管總成應不出現(xiàn)失效。高壓試驗的耐久性（脈沖）試驗壓力循環(huán)圖如圖3所示。軟管總成的累計脈沖次數(shù)達到100，000次，軟管總成未見失效。

4.1.3 低壓試驗

試驗條件為：試驗頻率：1 . 0 H z ；脈沖壓力：2.0MPa試驗溫度：80℃；脈沖循環(huán)總次數(shù)：10 0，0 0 0次；對軟管總成內(nèi)部施加脈沖壓力，進行規(guī)定循環(huán)次數(shù)的試驗，在未完成所需的總脈沖次數(shù)之前，軟管總成應不出現(xiàn)失效。低壓試驗的耐久性（脈沖）試驗壓力循環(huán)圖如圖4所示。軟管總成的累計脈沖次數(shù)達到100，000次，軟管總成未見失效。

4.2 粘合強度檢測驗證

4.2.1 試驗裝置和試驗樣本的要求

按ISO 6605：2017，試驗裝置的要求如下：動力驅(qū)動裝置應配備有合適的測力計，且能使移動端的橫向速度保持恒定。裝置應配備自動記錄儀，并應符合ISO 5893 A級要求；自緊式夾具應能夾緊試驗樣本，使其不產(chǎn)生滑動；試驗樣本的要求為：除非軟管特定要求或供需雙方另有規(guī)定，否則應根據(jù)ISO 8033選擇試驗樣本類型。試驗前，應測量并記錄每個試驗樣本的實際寬度。

4.2.2 檢測驗證裝置

萬能試驗機的試驗力范圍為1～250N，試驗力的示值誤差為±0.5%，設備的準確度等級為0.5級。試驗臺的力傳感器和位移傳感器等關鍵測試儀器均經(jīng)過檢定或校準，且處于有效期內(nèi)。

4.2.3 粘合強度試驗

外覆層粘合強度試驗樣本如圖5所示。

按照I S O 2 3 5 2 9的規(guī)定，試驗樣本在溫度（23±2）℃和相對濕度（50±5）%的環(huán)境中靜置24 h后進行試驗。試驗樣本的剝離角度約為90°。動力驅(qū)動裝置應提供（50±5）mm/min的層剝離速率，并確保拉力作用于剝離面內(nèi)。按ISO 8033規(guī)定的試驗方法，以圖形形式記錄層間剝離力的變化。并按ISO 6133規(guī)定的相應方法，確定力的中值。粘合強度用力峰值的中值除以樣品的有效寬度表示。外覆層剝離力的變化曲線如圖6所示。測得軟管外覆層平均粘合強度：3.90kN/m；

5 結 論

（1）與ISO 6605：2002相比，ISO 6605：2017標準新增了部分術語和定義；對液壓軟管總成的循環(huán)耐久性（脈沖）試驗方法進行了修訂，不僅更改了高壓試驗的試驗壓力循環(huán)圖，同時新增了低壓試驗方法；刪除了抗磨損試驗，但保留了粘合強度試驗。

（2）檢測驗證結果表明：循環(huán)耐久性（脈沖）試驗和粘合強度試驗方法具有較好的可行性，并且目前國內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品能夠符合標準規(guī)定要求，建議在新修訂的液壓軟管總成試驗方法的國家標準中增加上述項目。

（3）寧波市產(chǎn)品食品質(zhì)量檢驗研究院（寧波市纖維檢驗所）作為本次標準修訂起草單位以等同采用的方式對液壓軟管和軟管總成試驗方法的國家標準進行修訂，現(xiàn)已完成報批稿，正待國標委批準發(fā)布并正式實施。

參考文獻

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