摘要：針對(duì)目前汽車(chē)零部件市場(chǎng)的定量機(jī)油泵限壓閥測(cè)試，大部分生產(chǎn)廠家應(yīng)主機(jī)廠的要求均采用油為介質(zhì)測(cè)試，因?yàn)橛捅脤?shí)際使用工況為油，使用油測(cè)確實(shí)符合實(shí)際使用工況，測(cè)量的數(shù)值與實(shí)際使用數(shù)值一致。但汽車(chē)零部件是大批量生產(chǎn)，采用油測(cè)會(huì)造成產(chǎn)品在測(cè)試后不易處理干凈，如果使用清洗劑則會(huì)對(duì)油泵產(chǎn)品造成二次污染，并使油泵生產(chǎn)的成本直線上升?，F(xiàn)對(duì)測(cè)試介質(zhì)由油改為氣體進(jìn)行分析，證實(shí)該方法可以加快產(chǎn)品的測(cè)試節(jié)拍，且不會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成二次污染，并降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：限壓閥;氣測(cè);二次污染;生產(chǎn)成本

0? ? 引言

機(jī)油泵的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)油底殼里的機(jī)油輸送到濾清器中，經(jīng)濾清器過(guò)濾后可靠地輸送到各個(gè)潤(rùn)滑油道和各運(yùn)動(dòng)件摩擦副的表面。如果機(jī)油泵損壞，就有可能出現(xiàn)機(jī)油泵異響、噪聲加大、輸出油量減少等現(xiàn)象，如不及時(shí)處理，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸體損壞、無(wú)法啟動(dòng)，甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)徹底被破壞。

限壓閥作用是在機(jī)油泵壓力過(guò)高時(shí)泄壓，以維持油道內(nèi)的油壓不超過(guò)最高油壓。機(jī)油泵限壓閥相當(dāng)于是一個(gè)鋼球閥或柱塞閥的單向閥，主油壓超過(guò)規(guī)定時(shí)，鋼球或柱塞克服彈簧壓力而被頂開(kāi)，溢流的機(jī)油流回到油底殼，系統(tǒng)壓力被卸荷。限壓閥一般裝在機(jī)油泵泵體上，以便在機(jī)油泵工作時(shí)調(diào)整機(jī)油泵的出油流量和出油的系統(tǒng)壓力，但也有很少一部分發(fā)動(dòng)機(jī)將限壓閥安裝在缸體潤(rùn)滑油道或過(guò)濾濾器的總成鋁合金座上。限壓閥彈簧的彈性系數(shù)用于保證限壓閥的壓力，正常狀況下，機(jī)油泵的輸出油量要大于實(shí)際使用量幾倍，機(jī)油泵工作時(shí)限壓閥一直處于打開(kāi)和關(guān)閉的脈動(dòng)式溢油狀態(tài)，大部分潤(rùn)滑油在機(jī)油泵內(nèi)流回油底殼內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)使用時(shí)間越長(zhǎng)，磨損越大，間隙越大，漏油量越多，則機(jī)油泵溢流的油量越少，當(dāng)溢流油量小于一定量時(shí)，說(shuō)明發(fā)動(dòng)磨損足夠大了，發(fā)動(dòng)機(jī)就需要大修了。

汽車(chē)是安全件，直接影響駕乘人員的生命安全。在汽車(chē)零部件生產(chǎn)行業(yè)，隨著國(guó)內(nèi)零部件企業(yè)與合資品牌汽車(chē)配套越來(lái)越多，主機(jī)廠對(duì)國(guó)內(nèi)零部件生產(chǎn)要求越來(lái)越高，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的防錯(cuò)防漏要求也越來(lái)越高，特別是裝配完成后的最后一道防線——性能測(cè)試最為重要。

1? ? 技術(shù)研究

定量機(jī)油泵限壓閥的氣測(cè)工藝流程如表1所示。

氣測(cè)工藝系統(tǒng)主要由測(cè)試工作臺(tái)、壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)試氣路、軟件系統(tǒng)四部分構(gòu)成。

（1）測(cè)試工作臺(tái)由機(jī)械框架組成，是測(cè)試的基礎(chǔ)支承部分。為保證測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般下框架采用80 mm×80 mm的尺寸。

（2）壓緊機(jī)構(gòu)是由氣缸或氣液增壓缸壓緊產(chǎn)品，在測(cè)試時(shí)由高壓氣體產(chǎn)生反作用力，壓緊機(jī)構(gòu)用于保證測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)品不泄漏。

（3）如圖1所示，測(cè)試氣路由如下部分組成：氣源處理組合、增壓泵、儲(chǔ)氣罐、壓力比例閥、流量計(jì)、壓力傳感器、氣控截止閥、油泵產(chǎn)品（被測(cè)產(chǎn)品）。

氣源處理組合提供干凈的壓縮空氣，過(guò)濾部分空氣的水分，打開(kāi)氣源時(shí)讓設(shè)備緩啟動(dòng)以防設(shè)備開(kāi)啟時(shí)部件產(chǎn)生撞擊、氣壓低報(bào)警等。增壓泵提供適合測(cè)試的氣源壓力，儲(chǔ)氣罐為測(cè)試提供足夠的氣體流量，壓力比例閥提供測(cè)試時(shí)壓力變化上升和下降的趨勢(shì)。流量計(jì)在測(cè)試過(guò)程中監(jiān)控限壓閥開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)的流量變化，采用質(zhì)量流量計(jì)，流量計(jì)參數(shù)如表2所示。壓力傳感器在測(cè)試過(guò)程中監(jiān)控限壓閥開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)的壓力變化，壓力傳感器壓力范圍：0～1 MPa（0～10 bar）;精度：0.25%FSO;輸出信號(hào)：DC 0～5 V;響應(yīng)時(shí)間2 ms。

（4）軟件系統(tǒng)由工控機(jī)、電源、NI板卡（采集卡）、PLC及LabView軟件開(kāi)發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)軟件組成。

2? ? 測(cè)試原理

2.1? ? 測(cè)試流程

使用氣控截止閥控制產(chǎn)品測(cè)試的開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)。通過(guò)控制程序使NI板卡壓力比例閥端輸出電壓0～10 V，壓力比例閥緩慢輸出0～1 MPa（0～10 bar）氣壓;通過(guò)控制程序使NI板卡壓力比例閥端輸出電壓10～0 V，壓力比例閥緩慢輸出1～0 MPa（10～0 bar）氣壓。在氣壓上升過(guò)程中，流量計(jì)流量逐漸加大，隨著壓力繼續(xù)加大，限壓閥開(kāi)始打開(kāi)，流量升速加大;在氣壓下降過(guò)程中，流量計(jì)流量逐漸減小，隨著壓力繼續(xù)減小，限壓閥開(kāi)始關(guān)閉，流量降速加大。

2.2? ? 開(kāi)啟壓力和關(guān)閉壓力

因?yàn)橄迚洪y的閥芯與閥孔之間存在摩擦力，開(kāi)啟壓力都大于關(guān)閉壓力。最終性能測(cè)試曲線如圖2所示。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了機(jī)油泵氣測(cè)模型，以取代機(jī)油泵在生產(chǎn)線上的油測(cè)，加快了產(chǎn)品的測(cè)試節(jié)拍，且不會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成二次污染，并降低了生產(chǎn)成本。油測(cè)的節(jié)拍是60 s，氣體的流速比油速快，實(shí)施此項(xiàng)改進(jìn)后，氣測(cè)的節(jié)拍是30 s，生產(chǎn)效率大大提高。

收稿日期：2019-11-26

作者簡(jiǎn)介：嚴(yán)家祥（1974—），男，上海人，工程師，從事汽車(chē)零部件裝配與測(cè)試自動(dòng)化線的研究工作。