ICS 23.100.01 J 20
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T38206.2—2020
气动元件可靠性评估方法
第2部分：换向阀
Methods to assess the reliability of pneumatic components-
Part 2: Directional control valve
(ISO 19973-2:2015,Pneumatic fluid powerAssessment of component
reliability by testing—Part 2:Directional control valve,MOD)
2020-04-28发布
2020-11-01实施
国家市场监督管理总局 发布国家标准化管理委员会 GB/T38206.2—2020
目 次
前言引言范围
规范性引用文件术语和定义符号和单位试验设备试验条件试验程序失效模式和阈值数据分析
2
3
5
6
a
10 测试报告· 11 标注说明· 附录A（规范性附录） 有功能安全要求的阀的B10D估算参考文献 GB/T 38206.2—2020
前言
GB/T38206《气动元件可靠性评估方法》分为5个部分：一第1部分：一般程序；一第2部分：换向阀；一第3部分：带活塞杆的气缸；一第4部分：调压阀；一第5部分：止回阀、梭阀、双压阀（与阀）、单向节流阀及快排阀。 本部分为GB/T38206的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分使用重新起草法修改采用ISO19973-2：2015《气动传动 元件可靠性的试验评价 第2部
分：换向阀》。
本部分与ISO19973-2：2015的技术性差异及其原因如下：
关于规范性引用文件，本部分做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·用等同采用国际标准的GB/T786.1代替ISO1219-1（见第4章）； ·用等同采用国际标准的GB/T2900.13代替IEC60050-191（见第3章）； ·用等同采用国际标准的GB/T17446代替ISO5598（见第3章和A.2）； ·用等同采用国际标准的GB/T28783代替ISO8778（见表1）； ·用修改采用国际标准的GB/T38206.1代替ISO19973-1（见第3章、6.1、7.1.2和8.1）； ·增加引用了GB/T22107（见A.4.3和A.4.4）； ·增加引用了ISO12100（见A.1）； ·增加引用了ISO13849（所有部分）（见A.1和A.2）； 。增加引用了IEC62061（见A.2）。
本部分还做了下列编辑性修改：
将标准名称改为《气动元件可靠性评估方法第2部分：换向阀》。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国液压气动标准化技术委员会（SAC/TC3)归口。 本部分起草单位：广东省肇庆方大气动有限公司、北京航空航天大学、国家气动产品质量监督检验
中心、宁波佳尔灵气动机械有限公司、无锡气动技术研究所有限公司、星宇电子（宁波)有限公司、威海博胜气动液压有限公司、上海康茂胜自动控制有限公司、宁波亚德客自动化工业有限公司、宁波索诺工业自控设备有限公司、浙江亿日气动科技有限公司、乐清市恒一气动有限公司、中科标准（北京）科技有限公司。
本部分主要起草人：林伟强、陈定芝、石岩、刘丽娇、单军波、王春丽、曹建波、张志清、王朝元、 方清华、毛信强、任车利、朱乐飞、高艳玲。
I GB/T 38206.2—2020
引言
在气动系统中，动力是通过闭合回路中的压缩空气来传递和控制的。气动系统是由多种元件组成，是各种类型机器和设备的重要组成部分。高效、经济的生产需要高度可靠的机器和设备。GB/T38206 的本部分用于提供必要的装备和试验条件，以便评估换向阀的固有可靠性。
生产者有必要了解其设备中气动系统元件的可靠性。元件的可靠性可由实验室试验确定，掌握了元件的可靠性特征，生产者就能够建立系统模型并对服务间隔期、备件库存以及今后改进等方面做出决定。
在确定产品可靠性方面有三个基本层次： a） 初步设计分析：有限元分析（FEA）、失效模式与后果分析（FMEA）； b) 实验室试验和建立可靠性模型：失效的物理机理、可靠性预测、产前评估； c) 现场数据收集：维修报告、质量分析报告。 每一层次在元件寿命期内各有其应用。初步设计分析有利于识别可能的失效模式并消除引起失效
的因素或减小失效对可靠性的影响。在得到元件样品时，可在实验室进行可靠性试验并能确定初始可靠性。可靠性试验作为对元件可靠的持续评价常延续到初期生产中，且贯穿其生产的整个过程。在元件持续工作并可得到其失效数据时，就能收集现场数据。
II GB/T38206.2—2020
气动元件可靠性评估方法
第2部分：换向阀
1范围
GB/T38206的本部分规定了评估换向阀可靠性的试验设备、试验条件、试验程序、可靠性阅值和试验结果的处理方法。
本部分适用于换向阀无维修条件下的首次失效，但一些异常值除外。 注：首次失效出现异常值时的处理方法参见GB/T38206.1一2019中附录A的内容。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T786.1流体传动系统及元件图形符号和回路图第1部分：用于常规用途和数据处理的图形符号（GB/T786.1—2009,ISO1219-1:2006,IDT)
GB/T2900.13电工术语可信性与服务质量（GB/T2900.13—2008，IEC60050-191：1990IDT） GB/T 17446 流体传动系统及元件词汇（GB/T17446—2012，ISO5598：2008，IDT） GB/T 22107 气动方向控制阀切换时间的测量（GB/T22107一2008，ISO12238：2001，IDT） GB/T 28783 气动 标准参考大气（GB/T28783一2012，ISO8778：2003，IDT） GB/T 38206.1 气动元件可靠性评估方法第1部分：一般程序（GB/T38206.1一2019，ISO
19973-1:2015,MOD)
ISO12100 机械安全设计通则 风险评估和风险降低（Safetyofmachinery一General principles for design-Risk assessment and risk reduction)
ISO13849（所有部分）机械安全控制系统有关安全部件（Safetyofmachinery一Safety-related parts of control systems)
ISO80000-1量和单位第1部分：总则（Quantitiesandunits—Part：1：General） IEC62061机械安全与安全有关的电气、电子和可编程序电子控制系统的功能安全（Safetyof
machineryFunctional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic con- trol systems)
3术语和定义
GB/T2900.13、GB/T17446和GB/T38206.1界定的术语和定义适用于本文件。 注：若对某一术语的定义在三个文件之间存在不一致时，优先顺序如下：首先，GB/T38206.1；其次，GB/T17446；最
后，GB/T2900.13。
4符号和单位
计量单位应符合ISO80000-1的规定。本部分中使用的图形符号应符合GB/T786.1的规定。
1 GB/T38206.2—2020
5试验设备
5.1 基本试验设备
基本试验设备见图1。任何安装在排气口的消声器应尽量减小对被测阀的流量影响。 图1中的基本回路，未包括必要的安全装置。负责测试人员务必充分考虑人身与设备的安全
10
61/
116
a) 二位双稳态阀
V
<
b）带弹簧或气压复位的二位单稳态阀
图1 通过试验评估换向阀的可靠性试验回路 GB/T38206.2—2020
51 3
A
10
o0
7
R
上
W 6
c) 三位阀
说明： 1~5 气口； 6
控制信号：电气、气动或先导式控制；弹簧复位或气压复位；弹簧复位至中位；容器；至气口1处的供气压力；被测阀。
7 8 9 10 V 注：先导式供气可以是内部的或外部的，只要其满足7.2中所规定的功能。
图1（续）
5.2 连接管路和容器 5.2.1 被测阀的工作气口直接连接容器，或使用管子连接，各连接部件应尽量减小对被测阀的流量影响。
注：容器的尺寸在GB/T38206.1中给出。
5.2.2连接管路中的管子应尽可能短，使容器能够在控制信号提供的时间之内完成充气和排气过程。
5.3 多个气动阀同时动作
在测试气动阀时，若干个被测阀可能由一个控制阀同时操作。为此，应按照在6.3.1中所描述的控制压力施加于所有的被测阀。
6 试验条件
6.1一般试验条件
一般试验条件应按照GB/T38206.1的规定。 6.2初始条件
被测阀应通过功能检查（见7.2），初始测试数据不应超过本部分中规定的阈值。
3 GB/T 38206.2—2020
6.3 循环频率 6.3.1驱动被测阀，确保循环过程中与工作气口相连的容器压力降至工作压力的10%以下，而升高则应至90%以上。 6.3.2驱动脉冲的开/关时间占空比应为1：1。 6.3.3 对于二位单稳态阀，应按照图2施加控制信号。
0. 5m
0. 5
0
100%
10%
P
0% 100%
P.
0%
说明： V
控制阀信号；时间；控制阀信号：开；
0 n T p2·p 容器压力。
控制闵信号：关；循环时间；
图2 用于二位单稳态阀的控制信号
6.3.4 对于二位双稳态和三位阀，应按照图3施加控制信号。
n.
0. 25m
0. 25/
0.25m
V12
C
V14
100%
P2
90%
0% 100%
90%
P.
0%
说明： V12,V14 控制阀信号：
0 nT p2+p4
控制阀信号：关；循环时间；容器口压力，
时间；控制阀信号：开：
t 1
图3 ：用于二位双稳态和三位阀的控制信号
4