斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥

榮 日方，李厚倫，榮 琳

（1.無錫市拓發(fā)自控設(shè)備有限公司，江蘇 無錫 214161；2.東南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京 211189）

斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥

榮 日方1，李厚倫1，榮 琳2

（1.無錫市拓發(fā)自控設(shè)備有限公司，江蘇 無錫 214161；2.東南大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京 211189）

通過對國內(nèi)外雙聯(lián)閥技術(shù)水平、品質(zhì)及市場的分析，進(jìn)一步探討了斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥研發(fā)的方向以及研發(fā)過程中在可靠性工程技術(shù)等方面應(yīng)注意的問題。

機(jī)械制造；雙聯(lián)閥；壓力機(jī)；研發(fā)；綜述

1 引言

隨著歐標(biāo)692“機(jī)械壓力機(jī)安全”在國內(nèi)機(jī)械壓力機(jī)制造行業(yè)逐步的推廣和應(yīng)用，以及新國標(biāo)“機(jī)械壓力機(jī)安全技術(shù)條件”的發(fā)布，最大限度地減少機(jī)械壓力機(jī)對人身傷害的問題已提到新的高度。歐標(biāo)692 第 5.2.4.9～5.2.4.13、5.4.2.3、5.4.9 條例對雙聯(lián)閥的設(shè)計、結(jié)構(gòu)以及主要功能均作出了嚴(yán)格的規(guī)定。目前，國外許多鍛壓機(jī)械及其功能部件制造廠商通過標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)專利、知識產(chǎn)權(quán)已有效構(gòu)筑了技術(shù)壁壘，嚴(yán)重地影響了國內(nèi)機(jī)械壓力機(jī)及其關(guān)鍵功能部件的技術(shù)發(fā)展。因此，開展國內(nèi)外雙聯(lián)閥相關(guān)技術(shù)的研究，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)、高性能、高安全可靠性的斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥，已成為國內(nèi)壓力機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

2 作用與功能

控制機(jī)械壓力機(jī)動作的關(guān)鍵功能部件有人腦般的電氣控制裝置和心臟般的雙聯(lián)閥及摩擦離合器。其中，雙聯(lián)閥的作用是接收壓力機(jī)電氣控制裝置發(fā)出的電信號后，接通或關(guān)閉壓縮空氣，控制離合器、制動器動作，實現(xiàn)對離合器工作的冗余控制，并對自身每個動作狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)安全保護(hù)功能（圖 1）。

3 現(xiàn)狀

3.1 產(chǎn)品市場現(xiàn)狀分析（圖2）

目前，國內(nèi)對雙聯(lián)閥的年需求量為30000余臺。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)量少于5000臺，其中自行研發(fā)約為3000臺，其余為仿制產(chǎn)品。缺口的25000臺全是外資及國外品牌產(chǎn)品，分別為ROSS、NORGRENHERION、日本TACO、日本豐興、臺灣TOPAIR等的產(chǎn)品。

3.2 國內(nèi)外上市雙聯(lián)閥的結(jié)構(gòu)特征

（1）ROSS雙聯(lián)閥結(jié)構(gòu)特征

由單式閥構(gòu)成的交叉流雙聯(lián)閥（國內(nèi)專利號：ZL200410085513.3）外形見圖3a,內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖3b。

（2）NORGREN-HERION、臺灣 TOPAIR 雙聯(lián)閥結(jié)構(gòu)特征

雙十字交叉流結(jié)構(gòu)雙聯(lián)閥，國內(nèi)專利號不詳，其外形見圖4a，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖4b。

（3）日本TACO、日本豐興及國內(nèi)已上市的雙聯(lián)閥結(jié)構(gòu)特征

平行流雙聯(lián)閥，無國內(nèi)專利。其外形見圖5a、b，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5c。

3.3 國外雙聯(lián)閥技術(shù)壁壘的形成及目標(biāo)

3.3.1 技術(shù)壁壘的形成

國外品牌雙聯(lián)閥通過研發(fā)獲得產(chǎn)品的核心技術(shù)（產(chǎn)品相關(guān)的專有技術(shù)、加工工藝、加工過程中的技術(shù)訣竅、知識產(chǎn)權(quán)、專利、注冊商標(biāo)等），在制訂相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)（歐標(biāo)692等）的基礎(chǔ)上構(gòu)筑技術(shù)壁壘（圖6）。如在歐標(biāo)692第5.4.2.3條例中對機(jī)械壓力機(jī)用雙聯(lián)閥的冗余控制技術(shù)、自監(jiān)視技術(shù)作了強(qiáng)制性的規(guī)定。

部分外國公司（如ROSS）在中國已申請了專利，如果國內(nèi)產(chǎn)品要達(dá)到上述要求，若處理不當(dāng)就有可能侵權(quán)。NORGREN-HERION公司的雙十字交叉流雙聯(lián)閥，由于國內(nèi)現(xiàn)有制造技術(shù)與其相比還有差距，目前很難實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，因此,該產(chǎn)品不需要在國內(nèi)申請專利同樣也形成了相應(yīng)的技術(shù)壁壘。

3.3.2 國外品牌雙聯(lián)閥實現(xiàn)的目標(biāo)

國外品牌雙聯(lián)閥已通過產(chǎn)品研發(fā)和制訂相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在國際市場上有效構(gòu)筑了技術(shù)壁壘，通過品牌推廣已經(jīng)實現(xiàn)了占領(lǐng)雙聯(lián)閥大部分市場的目標(biāo)。目前，鍛壓行業(yè)在逐步推廣歐標(biāo)692或貫徹與歐標(biāo)692相似的新國標(biāo)——“機(jī)械壓力機(jī)安全技術(shù)條件”，但是市場上的國產(chǎn)雙聯(lián)閥是不符合歐標(biāo)692要求的，如果不加速研發(fā)符合歐標(biāo)692且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙聯(lián)閥，將直接危及國內(nèi)鍛壓機(jī)床行業(yè)發(fā)展的前景。

3.3.3 歐標(biāo)692雙聯(lián)閥技術(shù)強(qiáng)制性規(guī)定

如果需要擁有冗余技術(shù)和自監(jiān)視技術(shù)的離合器/制動器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須符合下列要求：

①壓力機(jī)或者必須規(guī)定使用至少兩個單獨的閥，或者一個雙電磁閥，這些（或這個）閥直接控制離合器和制動器的動力介質(zhì)，或者在另一種驅(qū)動方式的情況下實施等值的解決方法。

②閥電磁圈必須通過分線與控制電路連接，使布線中的一個單項故障不致于導(dǎo)致兩個電磁閥失控。

③必須保證自動排查安全閥連接之間（例如兩電磁鐵之間或電磁鐵與自監(jiān)視部件之間）的短路，并保證不導(dǎo)致附加的或意外的滑塊運(yùn)動。

④只要在閥監(jiān)視裝置上需要傳感器來識別閥的換向狀態(tài)的話，而這些傳感器必須是閥的整體組成部分，雙閥本身在設(shè)計上可采用自監(jiān)視技術(shù)，以便自動顯示（由于工作障礙引起的）閥故障。

⑤自監(jiān)視必須是動態(tài)地進(jìn)行和每次循環(huán)至少進(jìn)行一次，必須在一個或兩閥出現(xiàn)一種故障的情況下保證脫開離合器和操作制動器。

⑥只允許使用工具才能使壓力機(jī)重新開始下一次作業(yè)，例如：使用工具、鑰匙或電子反映令。

3.4 國外品牌雙聯(lián)閥關(guān)鍵技術(shù)

①安全技術(shù)性能

動態(tài)監(jiān)測—對雙聯(lián)閥每個動作過程進(jìn)行監(jiān)測。冗余控制—雙聯(lián)閥動作（包括監(jiān)測）實現(xiàn)冗余控制。安全保護(hù)—故障壓力衰減：雙聯(lián)閥中的單個閥出故障后其輸出口壓力衰減至離合器驅(qū)動壓力之下；使用安全消音器：確保雙聯(lián)閥中單個閥出故障后的壓力衰減；順序失效技術(shù)：雙聯(lián)閥達(dá)到預(yù)定壽命后其關(guān)鍵零、部件實現(xiàn)順序失效，即讓不產(chǎn)生危險故障的零、部件首先失效。

②技術(shù)性能

長壽命—國外雙聯(lián)閥耐久性已高達(dá)2000萬次，其實現(xiàn)的基礎(chǔ)為產(chǎn)品零部件品質(zhì)的高穩(wěn)定性和高可靠性。

③關(guān)鍵零、部件高品質(zhì)

閥體、閥座等零部件采用鋁型材或鋁真空壓鑄，使雙聯(lián)閥毛坯質(zhì)量有一個較大提高。運(yùn)動零部件采用高性能工程塑料（如低縮率、高強(qiáng)度的聚甲醛），使雙聯(lián)閥換向動作靈敏、可靠，同時減少了雙聯(lián)閥對外部供油潤滑的依賴。雙聯(lián)閥閥口密封采用高性能橡膠密封件，確保雙聯(lián)閥零部件能實現(xiàn)順序失效，從而提高了雙聯(lián)閥安全可靠性，同時也減少了雙聯(lián)閥產(chǎn)生危險故障的概率。

④成套化應(yīng)用技術(shù)

國外雙聯(lián)閥不但自身的技術(shù)、品質(zhì)水平高，而且與其相關(guān)的邊緣成套應(yīng)用技術(shù)也達(dá)到了一個很高的水平，像起重要安全保護(hù)作用的安全消音器；起動態(tài)失效監(jiān)控作用的壓力開關(guān)；起失效顯示作用的壓力平衡模塊；起保護(hù)離合器的緩啟、緩?fù)ｉy；起分離式離合器制動器動作聯(lián)鎖作用的延遲裝置、壓力機(jī)專用的有限可編集成電器（如SIEMENS的邏輯控制器LOGO等）。這些部件、產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)都已成熟，使得雙聯(lián)閥的應(yīng)用有了很好的周邊環(huán)境。

3.5 國產(chǎn)雙聯(lián)閥與外資及國外品牌雙聯(lián)閥關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)差異

（1）安全可靠性技術(shù)

目前國內(nèi)還沒有對雙聯(lián)閥及其工作體系進(jìn)行安全可靠性技術(shù)的研究；沒有可靠性技術(shù)對雙聯(lián)閥的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行有效管理；產(chǎn)品研發(fā)時，沒有對雙聯(lián)閥及其工作體系的安全可靠性進(jìn)行系統(tǒng)的測評；設(shè)計產(chǎn)品時，沒有對雙聯(lián)閥每個零部件失效模式進(jìn)行安全評估；制訂產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時，沒有對雙聯(lián)閥及其工作體系的安全可靠性進(jìn)行規(guī)范；沒有建立合理的雙聯(lián)閥及其工作體系出現(xiàn)危險故障的故障樹；沒有對雙聯(lián)閥可靠性試驗及其方法進(jìn)行有效的規(guī)范，更沒有可靠性試驗；沒有收集雙聯(lián)閥及其工作體系出現(xiàn)危險故障資料并對其產(chǎn)生原因分析；沒有對雙聯(lián)閥出現(xiàn)危險故障概率進(jìn)行有效的研究并提供有效的防范措施。

（2）動態(tài)流場分析技術(shù)

多年來，國內(nèi)外雙聯(lián)閥，在工作中出現(xiàn)危險故障的時段占工作始末時段的10%。危險故障主要有兩類：一是雙聯(lián)閥及其工作體系同時出現(xiàn)故障，如控制雙聯(lián)閥兩條電氣回路同時不復(fù)位、雙聯(lián)閥的兩個主閥閥芯或兩個先導(dǎo)閥芯同時被軋死造成雙聯(lián)閥連車現(xiàn)象；另一則是雙聯(lián)閥工作時出現(xiàn)各路相通的情況。因此，對雙聯(lián)閥及其被控體系工作時的內(nèi)部動態(tài)流場分析十分重要。通過動態(tài)流場分析后，ROSS公司將原丁腈橡膠Y型密封改為O型密封，HERION公司則使用了安全消音器（圖7）。

（3）成套及相關(guān)的邊緣技術(shù)

HERION公司通過對雙聯(lián)閥的成套及相關(guān)邊緣技術(shù)的研發(fā)，在提高雙聯(lián)閥的工作體系安全可靠性的同時也提高了雙聯(lián)閥自身的可靠性。公司產(chǎn)品控制模式見圖8，目前國內(nèi)沒有對其進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)。

3.6 國產(chǎn)雙聯(lián)閥與外資及國外品牌雙聯(lián)閥產(chǎn)品差異

（1）安全技術(shù)性能

圖8 HERION公司產(chǎn)品控制模式

動態(tài)監(jiān)測—對雙聯(lián)閥每個動作過程不進(jìn)行監(jiān)測；冗余控制—雙聯(lián)閥動作沒有完全實現(xiàn)冗余控制，也沒有對雙聯(lián)閥的監(jiān)測實現(xiàn)冗余控制；安全保護(hù)—已實現(xiàn)故障壓力衰減。

（2）技術(shù)性能

壽命只有500萬次（現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)）；品質(zhì)受供應(yīng)鏈的影響，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性變數(shù)較大；還未將雙聯(lián)閥配套的安全消音器放入相關(guān)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中執(zhí)行。

（3）關(guān)鍵零部件高品質(zhì)要求

閥體、閥座等零部件只能采用重力鑄造；工程塑料縮率變化多，成形強(qiáng)度不穩(wěn)定；橡膠密封件（不能確保雙聯(lián)閥能順序失效）；還未將雙聯(lián)閥關(guān)鍵零部件的品質(zhì)要求放入相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中執(zhí)行。

3.7 國內(nèi)雙聯(lián)閥最新研發(fā)動態(tài)

2007年～2008年無錫市拓發(fā)自控設(shè)備有限公司研發(fā)了壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥，產(chǎn)品外形及原理見圖9a，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖9b，鑒定結(jié)論認(rèn)為：該項目研發(fā)的壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥，利用壓力機(jī)輸出給雙聯(lián)閥控制電信號與雙聯(lián)閥輸出氣壓信號間形成的“異—或”邏輯關(guān)系，將雙聯(lián)閥、二位三通常開電磁閥、氣—電壓力信號轉(zhuǎn)換器、檢測控制驅(qū)動電路集成一體，實現(xiàn)雙聯(lián)閥的閉環(huán)監(jiān)控。在確保雙聯(lián)閥原有功能的基礎(chǔ)上，又實現(xiàn)了二個閥芯同時故障情況下的安全功能。通過對壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的可靠性研究，該閥的可靠性顯著提高。樣機(jī)經(jīng)“機(jī)械工業(yè)氣動元件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心”檢驗，符合企業(yè)技術(shù)文件規(guī)定的要求，經(jīng)用戶使用，效果良好。該產(chǎn)品可顯著提高壓力機(jī)的安全性，具有廣闊的市場前景和顯著的社會效益。鑒定委員會專家一致認(rèn)為，該壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

產(chǎn)品缺陷：排氣流量偏??；單排氣流道，若消音器阻塞同樣影響產(chǎn)品及其應(yīng)用體系的安全性；安全閥為二位三通常開電磁閥，若在得電狀態(tài)下排空同樣也對產(chǎn)品及其應(yīng)用體系的安全性有影響。

2008年08月至今，無錫拓發(fā)重新研發(fā)更新的斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥，已經(jīng)在國內(nèi)壓力機(jī)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

4 斷電保護(hù)式壓力用安全控制雙聯(lián)閥

4.1 設(shè)計思想

利用機(jī)械壓力機(jī)輸出給雙聯(lián)閥的控制電信號與雙聯(lián)閥輸出的氣壓信號形成的“異或”邏輯關(guān)系，將雙聯(lián)閥、二位二通常開電磁閥（即安全閥）、氣—電壓力信號轉(zhuǎn)換器、檢測控制驅(qū)動電路集成為一體，實現(xiàn)了對雙聯(lián)閥的冗余動態(tài)閉環(huán)監(jiān)控。在確保雙聯(lián)閥原有功能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了兩個閥芯同時發(fā)生故障情況下的安全功能。工作原理見圖10。原理樣機(jī)圖形符號、外形見圖11a。原理樣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖11b。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)對措施

（1）關(guān)鍵技術(shù)

利用“異或”邏輯關(guān)系設(shè)置斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥的安全控制裝置；斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥及其被控的動態(tài)流場的分析技術(shù)；斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥安全可靠性技術(shù)；高性能密封技術(shù)。

（2）應(yīng)對措施

利用壓力機(jī)輸出給雙聯(lián)閥的控制電信號與雙聯(lián)閥輸出的氣壓信號形成的“異或”邏輯關(guān)系，將雙聯(lián)閥、二位二通常開電磁閥（俗稱安全閥）、氣—電壓力信號轉(zhuǎn)換器、檢測控制驅(qū)動電路集成為一體，實現(xiàn)雙聯(lián)閥閉環(huán)監(jiān)控。在確保雙聯(lián)閥原有功能的基礎(chǔ)上，又實現(xiàn)了二個閥芯同時故障情況下的安全功能，達(dá)到了大大提高雙聯(lián)閥的安全可靠性的目的。

建立各類傳統(tǒng)雙聯(lián)閥和項目產(chǎn)品及其系統(tǒng)的流體數(shù)學(xué)模型，并用FLUENT進(jìn)行CFD（計算機(jī)流體動力學(xué)Computational Fluid Dynamics）流場分析后，得出采用截止式（國外亦稱提動式）結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外傳統(tǒng)雙聯(lián)閥在閥換向的瞬間存在著各路相通現(xiàn)象的結(jié)論。如果雙聯(lián)閥受到外來的影響（如與其相配套的消音器阻塞、閥進(jìn)氣口堵塞）必將產(chǎn)生常態(tài)各路相通現(xiàn)象，使雙聯(lián)閥產(chǎn)生危險性故障，嚴(yán)重時危及人身安全。而本產(chǎn)品一旦出現(xiàn)常態(tài)路通現(xiàn)象時將立即驅(qū)動安全閥，從而有效避免產(chǎn)品產(chǎn)生危險性故障。

在建立斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥機(jī)（機(jī)械）電（電子或電氣）模型的同時，建立傳統(tǒng)雙聯(lián)閥和項目產(chǎn)品的危險故障樹，并用數(shù)理統(tǒng)計的方法，對兩種不同類型的雙聯(lián)閥在工作時產(chǎn)生危險故障的概率進(jìn)行試驗、研究和分析。然后用計算機(jī)仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計技術(shù)（Relex Studio 2008）進(jìn)行校驗，模擬壓力機(jī)實際工況，在實驗室（或在壓力機(jī)工作現(xiàn)場）對兩種不同類型雙聯(lián)閥的安全可靠性進(jìn)行驗證。為傳統(tǒng)雙聯(lián)閥存在的設(shè)計缺陷和斷電保護(hù)式安全控制雙聯(lián)閥研發(fā)、推廣提供理論依據(jù)、基礎(chǔ)的同時，通過對項目產(chǎn)品的安全可靠性研究，在產(chǎn)品的關(guān)鍵零部件實現(xiàn)順序失效技術(shù)。即不會使產(chǎn)品產(chǎn)生危險故障的關(guān)鍵零部件首先失效，從而確保產(chǎn)品只產(chǎn)生安全性故障，不產(chǎn)生危險性故障，以達(dá)到提高產(chǎn)品安全可靠性的目的。

目前國產(chǎn)橡膠密封件與國外產(chǎn)品有著很大的差異，雙聯(lián)閥關(guān)鍵部位密封件的品質(zhì)直接關(guān)系到雙聯(lián)閥的安全可靠性，對雙聯(lián)閥的密封技術(shù)進(jìn)行研究很重要，長期高可靠性、耐高溫密封技術(shù)、順序失效密封技術(shù)的相關(guān)方案還在不斷試驗中。

（3）關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)高性能密封技術(shù)合理應(yīng)用；產(chǎn)品出廠檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)。

（4）工藝問題

真空壓鑄；關(guān)鍵部位加工精度的保證和檢測；流道間相貫小孔內(nèi)部的毛剌清除；產(chǎn)品表面處理。

（5）實現(xiàn)的功能

動態(tài)監(jiān)測，對產(chǎn)品每個動作過程監(jiān)測；冗余控制，對產(chǎn)品動作實現(xiàn)冗余控制；閉環(huán)控制，當(dāng)產(chǎn)品產(chǎn)生故障后實現(xiàn)冗余閉環(huán)控制；安全保護(hù)，當(dāng)產(chǎn)品中兩個閥同時出故障后仍然起安全保護(hù)作用。

（6）實現(xiàn)功能后達(dá)到的水平

所研發(fā)的斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥經(jīng)PCT國際檢索認(rèn)為具備新穎性、創(chuàng)造性和工業(yè)使用性。

（7）實現(xiàn)功能后達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)

故障壓力衰減≤0.04MPa；耐久性指標(biāo)達(dá)到2000～3000萬次；平均安全無故障時間大于6000萬小時。

斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性技術(shù)研究和試驗的流程見圖12。

（8）建立可靠性、安全可靠性故障樹模型

建立并研究斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的可靠性、安全可靠性的故障樹模型，運(yùn)用計算機(jī)仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計技術(shù)（Relex Studio 2008），進(jìn)行校驗尋找設(shè)計缺陷，并改進(jìn)設(shè)計、改善制造工藝。

（9）制訂可靠性、安全可靠性試驗和考核方法及標(biāo)準(zhǔn)

模擬壓力機(jī)的各種實際惡劣工況，制訂斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的可靠性、安全可靠性試驗（實驗室和現(xiàn)場）和考核方法及標(biāo)準(zhǔn)。

（10）建立可靠性、安全可靠性試驗檢測裝置的軟硬件模型

根據(jù)斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性試驗和考核方法及標(biāo)準(zhǔn)，建立可靠性、安全可靠性試驗檢測裝置的軟硬件模型。

（11）制造可靠性、安全可靠性試驗檢測裝置

根據(jù)斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性試驗檢測裝置的軟硬件模型，制造斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性試驗檢測裝置。

（12）可靠性、安全可靠性試驗

根據(jù)斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性試驗和考核方法及標(biāo)準(zhǔn)，分別對其在實驗室和壓力機(jī)工作現(xiàn)場進(jìn)行項目產(chǎn)品的可靠性、安全可靠性試驗。

（13）數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化設(shè)計、改進(jìn)工藝、加強(qiáng)管理

對在斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥可靠性、安全可靠性試驗中獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，優(yōu)化其工程設(shè)計，改進(jìn)制造工藝，加強(qiáng)項目產(chǎn)品的質(zhì)量管理。

（14）建立斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥嚴(yán)格的設(shè)計規(guī)范

將可靠性、安全可靠性技術(shù)和思想貫穿于斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥設(shè)計的全過程；將企業(yè)成功的設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)編制成企業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)手冊》；在斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥設(shè)計初期進(jìn)行廣泛的市場調(diào)研，收集各類資料，進(jìn)行分析、統(tǒng)計?？茖W(xué)地吸收國內(nèi)外一切合理、可靠、先進(jìn)的設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)，嚴(yán)禁采用可能產(chǎn)生災(zāi)難性后果的設(shè)計、原材料及零部件；在斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥設(shè)計前預(yù)定各類安全、技術(shù)指標(biāo)；在斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥設(shè)計過程中嚴(yán)格遵守國家、行業(yè)的相關(guān)的法令、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥遵循原理樣品設(shè)計、工程化設(shè)計和產(chǎn)品定型設(shè)計三個階段，在每個設(shè)計階段必須組織各類專家、技術(shù)顧問參與設(shè)計的評審工作；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥完成原理樣品設(shè)計后，運(yùn)用計算機(jī)仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計技術(shù)（Relex Studio 2008）對其進(jìn)行校驗，尋找設(shè)計缺陷，改進(jìn)設(shè)計；在斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥完成定型設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的實驗室、現(xiàn)場可靠性考核，并根據(jù)考核結(jié)果進(jìn)行定型設(shè)計，完成該產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥上市前，需進(jìn)行市級或市級以上的技術(shù)鑒定。

（15）更新企業(yè)制造文化，科學(xué)地建立斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥嚴(yán)格的工藝規(guī)范

建立健全產(chǎn)品的制造質(zhì)量保證體系，不斷地更新企業(yè)制造文化，定期對企業(yè)員工進(jìn)行各種技術(shù)、質(zhì)量培訓(xùn)，養(yǎng)成良好、文明的生產(chǎn)習(xí)慣；不斷更新企業(yè)的通用加工、裝配工藝規(guī)程，制訂關(guān)鍵零部件的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；制訂關(guān)鍵零部件的制造工藝守則（關(guān)鍵工序加工應(yīng)由數(shù)控設(shè)備或自動化設(shè)備完成，避免人為因素的影響，嚴(yán)禁使用可能產(chǎn)生災(zāi)難性后果的制造工藝）；制訂產(chǎn)品零部件加工和裝配工藝規(guī)程（工藝卡、工序卡、各類作業(yè)指導(dǎo)書、設(shè)備、工裝、量具定期維護(hù)保養(yǎng)記錄卡、工藝紀(jì)律執(zhí)行檢查卡）；建立產(chǎn)品制造工藝的評審制度，嚴(yán)禁使用不合理、不科學(xué)、不能長期穩(wěn)定保證產(chǎn)品質(zhì)量的制造工藝；定期進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查，對設(shè)備、工裝、量具檢查并對其進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)禁使用不合格或有可能造成產(chǎn)品安全隱患的設(shè)備、工裝、量具；根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對出廠產(chǎn)品進(jìn)行全項檢查，并將檢查結(jié)果紀(jì)錄在案，嚴(yán)禁不合格、有安全隱患的產(chǎn)品出廠；定期對出廠的產(chǎn)品抽樣檢測，進(jìn)行各項試驗（包括可靠性及安全可靠性試驗），以便及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量隱患，避免給用戶、社會帶來損失。

（16）斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的社會效益

斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥從根本上攻克了雙聯(lián)閥兩個閥同時出故障后造成的危險性故障的技術(shù)難關(guān)，各項性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

因此，繼續(xù)對其展開更加深入的研發(fā)有著如下的社會效益：在相同條件下，斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的安全可靠性與現(xiàn)有國內(nèi)外雙聯(lián)閥相比有顯著的提高，從而達(dá)到了“顯著提高壓力機(jī)的安全性、大幅度減少人身傷害事故”的目標(biāo)；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的推廣和應(yīng)用將顯著提升國內(nèi)壓力機(jī)的安全技術(shù)水平，同時打破國外雙聯(lián)閥制造商對國內(nèi)技術(shù)、市場的壟斷局面；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥通過知識產(chǎn)權(quán)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，有效地構(gòu)筑了雙聯(lián)閥及壓力機(jī)的技術(shù)壁壘；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥通過在歐盟、日本、印度、巴西等國申請國際專利，為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙聯(lián)閥及壓力機(jī)走向國際市場奠定基礎(chǔ)；斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥研發(fā)所涉及的基礎(chǔ)理論和可靠性工程技術(shù)（可靠性設(shè)計、可靠性試驗、可靠性管理）對國內(nèi)開發(fā)其他普通、專業(yè)氣動換向閥有著前瞻、指導(dǎo)性意義。

（17）斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥的經(jīng)濟(jì)效益

目前國內(nèi)的機(jī)械壓力機(jī)年產(chǎn)量約7萬臺，其中用雙聯(lián)閥控制摩擦離合器式的壓力機(jī)年產(chǎn)量約為3萬臺，社會保有量約為100萬臺，它們所用的雙聯(lián)閥主要由美國的ROSS公司和日本的TACO、豐興公司生產(chǎn)。2009年國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)約5000臺雙聯(lián)閥配套國內(nèi)壓力機(jī)制造企業(yè)，占市場需求的15%，除本公司外目前國內(nèi)尚無其他具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雙聯(lián)閥與國內(nèi)主要壓力機(jī)生產(chǎn)企業(yè)相配套。推廣優(yōu)質(zhì)、高可靠性的斷電保護(hù)式壓力機(jī)用安全控制雙聯(lián)閥，將給企業(yè)和社會帶來良好經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

本研發(fā)團(tuán)隊的相關(guān)人員參與了國內(nèi)上世紀(jì)80年代第一代雙聯(lián)閥的研發(fā)工作，親身經(jīng)歷了國產(chǎn)雙聯(lián)閥產(chǎn)業(yè)的興衰，目睹了國產(chǎn)雙聯(lián)閥產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路的艱辛。本著“敬天愛人”和“利他精神”的經(jīng)營理念，本企業(yè)將生產(chǎn)國際上最先進(jìn)、最安全、最可靠的雙聯(lián)閥作為我們最崇高的奮斗目標(biāo)。多年來，在各位領(lǐng)導(dǎo)、廣大鍛壓行業(yè)的同行等對本公司的關(guān)懷、信任和幫助下我們一路走來，并能一步一步地接近目標(biāo)，對此深表感謝。

[1]榮 日方.雙聯(lián)閥在壓力機(jī)上的應(yīng)用[J].鍛壓機(jī)械，1992，27（5）:15-18.

[2]錢 功，榮 日方.壓力機(jī)用安全雙聯(lián)閥回顧及展望[J].鍛壓技術(shù)與裝備 2010，35（1）:25-28，35（2）:21-25.

[3]NROGRON—HERION PSV安全雙聯(lián)閥（樣本）2009-7-23.

[4]ROSS公司上海聯(lián)絡(luò)處.ROSS雙聯(lián)閥——用戶的安全衛(wèi)士[J].液壓與氣動，2003（10）:58-59.

[5]郭志堅，潘兆慶，等.可靠性工程技術(shù)[M].機(jī)械電子工業(yè)部科技司，機(jī)電部機(jī)械科學(xué)研究院1990.

[6]Xiang Jianwen,Futatsugi Kokichi，He Yanxiang.Fault tree and formal methods in system safety analysis[J].Computer and Information Technology，2004，24（2）:1108-1115.

Safety-control double-valve for power-off-protection press

RONG Fang1，LI Houlun1，RONG Lin2
（1.Wuxi Tuofa Self-control Equipment Company，Wuxi 214161，Jiangsu China;2.School of Mechanical Engineering，Southeast University，Nanjing 211189，Jiangsu China）

By analysis of technology level，quality and market of double-valve at home and abroad，the research&development direction of safety-control double-valve for power-off-protection press has been discussed in the text as well as the problems on reliable engineering technology which should be focused on during the processing.

Double-valve；Press；Research and development；Overview

TG315.5

A

1672－0121(2011)06－0010－07

2011－09－05

榮 日方，男，總經(jīng)理，從事雙聯(lián)閥等的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)