JB T 51178-2000 合成式喷油泵总成可靠性考核、评定方法、台架试验方法、故障分类及判定规则（内部使用）.pdf

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1、 J 94 JB/T 51178 2000 合成式喷油泵总成可靠性考核 评定方法、台架试验方法、 故障分类及判定规则 （内部使用） 2000-03-30 发布2000-10-01 实施国 家 机 械 工 业 局 发 布 I前 言 本标准是对 JB/T 51178.194合成式喷油泵总成可靠性考核 评定方法 、 JB/T 51178.294合成式喷油泵总成可靠性考核 台架试验方法和 JB/T 51178.394合成式喷油泵总成可靠性考核 故障分类及判定规则的修订。修订时将原三个独立的子标准合并成一个标准并作了编辑性修改。 本标准与 JB/T 51178.151178.394 相比，主要技术内容改

2、变如下： 对 JB/T 51178.294 的试验条件作了修改并加上了对所用试验油种类和温度控制要求。因为随着试验设备开发能力的提高，对喷油泵总成可靠性的考核完全可以由同一台试验设备来完 成，不必将模拟循环试验和阶段性能检测分由不同的设备来进行。 对 JB/T 51178.294 的合成式喷油泵总成可靠性试验方法作了修改，将其 5.4 中“ 650750 h为变速工况”改为“ 650750 h 为变速变负荷工况” ， 5.3 中加上“变负荷的具体要求可按订货协议” 。 增加了附录 A喷油泵可靠性试验台技术要求 。具体规定了试验设备的功能和结构的具体参数。 本标准自实施之日起代替 JB/T 51

3、178.151178.394。 本标准的附录 A 和附录 B 均为标准的附录。 本标准由油泵油嘴标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：泰安试验设备厂、无锡油泵油嘴研究所。 本标准主要起草人：严漾子，陈国强，黄春霞。 JB/T 51178 2000 1 1 范围 本标准规定了合成式喷油泵总成可靠性评定方法、台架试验方法、故障分类及判定规则。 本标准适用于合成式喷油泵总成可靠性测定和考核评定。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 25219

4、94 轻柴油 GB/T 57701997 柴油机柱塞式喷油泵总成 技术条件 GB/T 80291987 柴油机喷油泵校泵油 JB/T 81211999 柴油机喷油泵试验台用高压油管组件 JB/T 97341999 喷油泵试验台 技术条件 JB/T 97351999 喷油泵试验台用标准喷油器总成 技术条件 JB/T 511752000 喷油泵试验台 产品质量分等 3 可靠性评定 3. 1 可靠性评定指标 3. 1. 1 平均故障间隔时间 合成式喷油泵总成相邻两次故障之间的平均工作时间，按式（ 1）或式（ 2）计算： =niitr1ca1MTBF （1）a0MTBFrnT= （ 2） 式中： MT

5、BF平均故障间隔时间， h； n可靠性试验样本数； T0可靠性试验截尾时间， h； ra在试验截止时间内出现故障（轻微故障除外）次数的总和； tci第 i 个样本的累积工作时间， h。 当 ra=0 时，令 MTBF=2nT。 国家机械工业局 2000-03-30 批准 中华人民共和国机械行业标准合成式喷油泵总成可靠性考核 评定方法、台架试验方法、 故障分类及判定规则 （内部使用） JB/T 51178 2000 代替 JB/T 51178.151178.394 2000-10-01 实施 JB/T 51178 2000 23. 1. 2 首次故障前平均工作时间 指产品发生首次故障时的平均工作

6、时间，按式（ 3）或式（ 4）计算： +=ff11f1MTTFFrnjjriittr（ 3） ()+=0f1ff1MTTFF Trntrrii（ 4） 式中： MTTFF首次故障前平均工作时间， h； rf被试验样本中，发生首次故障（轻微故障除外）的样本数； ti第 i 台样本发生首次故障（轻微故障除外）的累积工作时间； tj在可靠性试验截止时，或被调查样本中未发生首次故障（轻微故障除外）的第 j 台样本的累积工作时间， h。 当 rf=0 时，令 MTTFF=2nT。 3. 1. 3 无故障性综合评分值（ Q） 是对合成式喷油泵总成无故障性的总合评价，按式（ 5）计算： =+=0101301

7、00riiiTTKnQ （ 5） 式中： r0在试验截止时间内样本出现的各类故障总数； Ki第 i 个故障的危害度系数。各类故障的危害度系数规定如下： 严重故障 K=30 一般故障 K=20 轻微故障 K=10 Ti第 i 个故障发生时样本累积工作时间， h。 当 Q 0 时，令 Q=0。 3. 1. 4 B50极限寿命 指产品在规定的使用条件下，使用到其中 50%的产品达到极限状态时的工作时间。 统计时，按样本达到极限状态时的实际使用小时数由小到大顺序排列 t1， t2， t3， tn当 n 为奇数时， B50极限寿命为 t（n+1）/2当 n 为偶数时， B50极限寿命为 tn/2+t（n

8、/2）+1/ 2 极限状态通常指合成式喷油泵主要件已损坏到无修理价值的状态。 3. 2 可靠性测定或考核方法 合成式喷油泵总成的可靠性测定或考核应通过室内台架模拟循环试验方法进行并评定， 工厂应根据本标准进行用户可靠性调查。 3. 2. 1 台架可靠性试验 考核指标为首次故障前工作时间（ MTTFF） 、平均故障间隔时间（ MTBF）和无故障性综合评分值（ Q）三项。 3. 2. 2 用户调查 JB/T 51178 2000 3 3. 2. 2. 1 可以采用用户定点试验、跟踪或维修及用户信息反馈的方式进行。 3. 2. 2. 2 调查项目为首次故障前平均工作时间（ MTTFF）和 B50极限

9、寿命。 3. 2. 2. 3 用户调查样本不少于 10 台。 3. 3 可靠性评定方法 合成式喷油泵总成可靠性试验结束后，按 3.1 计算可靠性指标值，若各项可靠性指标值均大于或等于台架试验的规定的目标值（目标值按制造厂与用户协议） ，且不出现致命故障则判为合格；反之，则判为不合格。 4 台架试验方法 4. 1 试验样本 4. 1. 1 进行可靠性试验的样本应符合产品图样和有关技术文件的规定，并经工厂检验部门检验合格。 4. 1. 2 在生产厂仓库或生产线末端抽样，样本母体不少于 50 台；在用户或市场抽样，不限样本母体量。 4. 1. 3 随机抽样 3 台。 4. 2 试验条件 4. 2.

10、1 用于合成式喷油泵总成可靠性试验的试验台，应符合 JB/T 9734 的要求，并应满足附录 A（标准的附录）的要求。 4. 2. 2 可靠性试验台上应备有与被试喷油泵配套的喷油器总成。 4. 2. 3 试验用油应为 GB 252 中规定的 0 号轻柴油。 4. 2. 4 试验用油温度应控制在 40 5。 4. 3 合成式喷油泵总成可靠性试验规范及阶段检测 4. 3. 1 合成式喷油泵总成可靠性试验按 750 h 定时截尾试验方式进行，其中 0650 h 为标定点转速，650750 h 为变速变负荷，变负荷的具体要求可按技术协议。 4. 3. 2 合成式喷油泵总成可靠性试验工况应符合表 1的要

11、求，其中变速工况系在 2 min 内转速由 60%标定转速均匀上升到断油转速， 再均匀下降到 60%标定转速的类似正弦循环过程。 变负荷工况系在 2 min内负荷由零均匀增加到最大负荷，再由最大负荷回到零。 表 1 可靠性试验工况 汽 车 用 其 他 用 途 定负荷时 供 油 量 100%标定供油量 110%标定供油量 供油量偏差 按 GB/T 5770的要求 标定转速（ 650 h） 转 速 变速变负荷（ 100 h） 4. 3. 3 在试验过程中，须进行阶段检测。检测时刻为 0， 150， 300， 650， 750 h。 a) 在阶段检测时，若未发现零部件损坏，则只检查如表 2 所示的性

12、能项目。超差后，即按表 1 要求重新调整，并记为性能参数故障。 b) 在试验期间或阶段检测时，发现零部件损坏，应立即更换或修复，按表 1 要求重新调整，并记为零部件故障。 4. 3. 4 在可靠性试验期间，应按产品使用说明书要求进行维护保养。 JB/T 51178 2000 4表 2 可靠性试验检测项目 项 目 超差界限（相对于 GB/T 5770要求） 试验工况油量 5% 标定工况 10%试验工况油量不均匀度 怠速工况1）40% 调速器起作用转速变化起作用转速小于标定点转速1）汽车用泵时考核。 5 故障分类及判定规则 5. 1 故障定义 合成式喷油泵及其零部件不能完成规定功能或性能指标恶化到

13、规定范围以外的一切现象。 5. 1. 1 本质故障 在规定的使用条件下，由合成式喷油泵本身内在因素（缺陷）所导致的故障。 5. 1. 2 从属故障 由喷油泵本身内在因素以外的原因所导致或由前一个故障而诱发的故障。 5. 2 故障分类 合成式喷油泵总成在可靠性试验和实际使用中出现的故障按危害程度分为四 类，其类别代号、 名称和定义如表 3 所示。 5. 3 故障发生时刻 5. 3. 1 能及时发现的故障，即记下其准确的发生时刻。 5. 3. 2 不能及时发现的故障，按式（ 6）确定其发生时刻 Tim。 已知某台在 ti1， ti时间间隔内有 ni个故障发生，则其中第 m 个故障发生的时刻按式（

14、6）计算： mntttTiiiiim +=111（ 6） 5. 4 故障判断规则 5. 4. 1 合成式喷油泵总成的故障及其类别，应按附录 B（标准的附录）判定。如发现附录 B中未列入的故障，可根据表 3 的分类原则，参照附录 B 中的实例来判定其类别。 5. 4. 2 在计算可靠性指标时，只统计本质故障，不统计从属故障，但应如实记入故障统计表中。 5. 4. 3 本质故障应以造成的最严重后果作为评价和分类的依据，一个故障只能判定为四类故障中的一类。 表 3 故障分类原则 类别代号 名 称 定 义 致命故障 危及安全、总成报废或造成重大经济损失的故障 严重故障 除致命故障以外的一切严重影响喷油

15、泵总成正常工作或需更换重要零部件才可修复的故障 一般故障 无重大危害，只在一定程度上影响合成式喷油泵总成工作且便于修理的故障 轻微故障 暂时不会导致工作中断，不需要更换重要零部件或在日常保养中就可以轻易排除的故障 JB/T 51178 2000 5 附 录 A A 1 试验台应具备功能 A 1. 1 试验台具备变速变负荷功能，其变化的波形幅度和周期可以数字键设定，且变速恒速，变负荷恒负荷，变速周期与变负荷之间的同步非同步皆可选。 A 1. 2 试验台应能进行以下试验项目： a) 模拟循环的喷油泵总成的可靠性耐久试验； b) 喷油泵总成中主要零部件的可靠性耐久试验； c) 喷油泵各缸供油量及供油

16、均匀性试验； d) 调速器起作用转速变化试验。 A 2 燃油冷却采用风冷、制冷机组，保证燃油系统在油箱出口处油温不超过 50。 A 3 试验台结构型式与基本参数 A 3. 1 用于循环模拟试验的变速变负荷机构采用微机控制的可编程序控制器（ DLC） 。 其变速变负荷的周期调节范围 30120 s。变速幅度调节范围 3002700 rpm，变负荷调节范围 0最大供油量。 A 3. 2 刻度盘转动惯量应符合表 A1 要求： 表 A1 刻度盘的转动惯量 试验台主机功率 kW 5.5 7.5 11 15 18.5 22 刻度盘转动惯量 kg m2 0.3 0.5 0.75 1 1.5 2 A 3. 3

17、 量筒容积： 260 cm3，最小刻度 2 cm3； 量筒容积： 150 cm3，最小刻度 0.5 cm3； 量筒容积： 45 cm3，最小刻度 0.2 cm3。 A 3. 4 刻度必须清晰、准确，刻度误差应在满刻度的 0. 5%以内。 A 3. 5 主轴中心线距工作台面高度： 125 mm 0.05 mm。 A 3. 6 燃油系统供油压力 04 MPa 可调，其流量见表 A2 表 A2 燃油系统流量 试验台功率 kW 燃油系统流量 L/m in 油箱容积 L 45.5 6 5.57.5 8 7.511 10 60 1115 18 1518.5 22 18.522 26 80 （标准的附录）

18、喷油泵可靠性试验台技术要求 JB/T 51178 2000 6A 3. 7 量油计数设定： 09999 次。 A 3. 8 机油润滑系统供油压力 00.5 MPa 可调，供油量 1 L/min。 A 3. 9 气路工作压力： 0.20.6 MPa。 A 3. 1 0 气路开断频率： 2030 次 /min。 A 3. 11 气路开断累加次数计数仪显示范围： 09999 103次。 A 3. 1 2 试验台累加工作时间计时仪显示范围： 09999 h。 A 4 动态要求 A 4. 1 在稳定负荷下的转速波动 试验台在表 A3 规定的负荷及稳定的供电条件下，以不少于 1 min 的时间测定驱动轴的

19、转速： a) 转速大于或等于 800 r/min 时，转速波动率 1不超过 0.25%； b) 当转速小于 800 r/min 时，转速波动值 n1不超过 2 r/ mi n。 表 A3 动态性能测试负载泵一览表 负载喷油泵 负 载 喷 油 泵 参 数 试验台 功 率 kW 型号 缸数 喷油嘴 开启压力 MPa 测试时 转速范围 r/m in 柱塞 升程 mm 柱塞 直径 mm 标定点 供油量 cm3/20 0 次 标定 转速 r/min 号泵 6 1200 8 9.5 29 0.5 1100 45.5 号泵 6 1200 7 8 10 0.5 1500 号泵 6 1200 8 9.5 42

20、0.5 1100 5.57.5 A型泵 6 1200 8 9 15 0.5 1500 B、 P 型泵 12 1200 10 10 42 0.5 1000 7.511 A型泵 6 1200 8 9 20 0.5 1500 1118.5 Z型泵 12 2.003.17+ 1200 12 13 102 0.5 900 A 4. 2 周期负荷下的转速波动 按表 A3 的负载进行校验时，由于被喷油泵周期性扭矩的变化而引起试验台驱动联轴器安装面处在每一转内的瞬时转速波动： a) 当转速大于或等于 600 r/min 时，转速波动率 2不超过 1%； b) 当转速小于 600 r/min 时，转速波动值 n

21、2不超过 6 r/min。 A 4. 3 在突加减载荷下的降升速值 A 4. 3 . 1 稳态降升速值 按表 A3 的负载进行校验时，被试喷油泵在无负荷和全负荷之间的降升速值不得超过 1.5%n。 A 4. 3 . 2 瞬态降升速值 按表 A3 的负载进行校验时，被试泵的齿杆被突然从全部拉出到全部推进或从全部推进到全部拉出时，瞬态降升速值 n3不得超过 3%n，稳定时间为 2 s。 A 4. 4 试验台传动系统的扭转共振 试验台在允许的负荷和整个转速范围内的任何转速下运转时， 不允许由于喷油泵的周期性扭矩的激JB/T 51178 2000 7 发而引起传动系统中各运动件质量随同转盘出现扭转共振

22、现象。 A 4. 5 喷油泵安装对中性要求 试验台上的喷油泵安装托架， 其结构应保证被驱动轴对驱动轴中心线在联轴器输出端面处的径向圆跳动不大于 0.26 mm，两轴线 300 mm 内平行度公差为 0.25 mm。 A 4. 6 侧隙 包括从刻度盘到联轴器输出端面之间的整个喷油泵传动系统中不允许有侧隙（ “侧隙”包括刚性离合器、扭矩限制机构或齿轮的间隙） 。 A 5 静态要求 A 5. 1 试验用油应符合 GB 25 2 或 GB/T 8029 要求。 A 5. 2 盛放试验油的油箱在正常工作条件下，内表面不允许有锈蚀现象，且应配有严密的油箱盖。工作台上的油不得混入试验油路内，以保持试验油清洁

23、。 A 5. 3 试验油滤油精度为 0.005 mm。 A 5. 4 试验油供油压力要稳定。在任何工作位置，油压表指针抖动量不得大于其示值的 5%。 A 5. 5 在进行阶段性能检测时，试验油温应严格控制在 40 2范围内，升温速度为 0.71 /min。 A 5. 6 试验台测量系统的计数误差不得大于 0.5%。 A 5. 7 试验台刻度盘任何两个刻度值间的误差不大于 15。 A 5. 8 试验台用高压油管组件应符合 JB/T 8121 的规定。 A 5. 9 试验台上的喷油器总成应符合 JB/T 9735 的规定。同一台试验台上的喷油器总成的油量不均匀率 不超过 2%。 A 5. 1 0

24、试验台试验油系统、供气系统和制冷系统应密封良好，不能有渗漏现象。 A 5. 11 试验台外壳需有接地装置。接地装置要有明显标志，要保证接地良好。 A 5. 1 2 试验台的电器设备在不接地处其绝缘电阻不小于 1 M 。 A 5. 1 3 试验台上各类电器元件应具有抗干扰能力，且工作可靠，各类接插件应具有良好的互换性。 A 5. 1 4 试验台变负荷机构，调整要方便、准确，工作要灵活、无卡滞。 A 5. 1 5 试验台操纵手柄及按钮应轻便、灵活，量杯的接油及读数位置应正确、可靠。 A 5. 1 6 温度计允许误差：在 40时为 0.5。 A 5. 1 7 试验台压力表和真空表精度应不低于 1.5

25、 级。 A 5. 1 8 试验台的可靠性应符合 JB/T 51175 中一等品要求，试验台经 300 h 运转后，各项性能均应符合本标准要求， 各零部件的接合面不应有渗漏油， 运动件表面不应有异常磨损和剥落，各主要件不应产生异常损坏等现象，非主要件更换和故障停车皆不得超过一次。 A 5. 1 9 使用寿命 在遵守制造厂规定的操作规程及维护保养说明书要求的情况下，喷油泵试验台的使用寿命 （第一次大修期）为 5000 h。 JB/T 51178 2000 8附 录 B B 1 合成式喷油泵总成故障实例见表 B1。 表 B1 编号 故 障 模 式 说 明 类别代号 1 总成报废 2 各种标牌脱落 3

26、 上下体接合面渗油 4 凸轮轴箱内漏柴油过多，机油稀释 拧紧后可解决 5 外部非主动螺钉松动 6 泵体开裂 7 供油量不足或过大 超过限值 8 供油不均匀 超过限值 9 调速器起作用点变化 影响供油量 10 调速器前壳与泵体连接松脱 后果严重 11 停油手柄失灵 不能停油 12 呼吸器堵塞 13 窗口盖渗油 需换垫片 14 窗口盖螺钉松动 15 冒烟限制器锁紧松动 16 冒烟限制器滑脱 17 冒烟限制器膜片破损 18 放气螺钉脱落 19 进、回油螺钉垫圈损坏 漏油 20 回油孔挡钉松动 21 进、回油孔接头座松动 未脱落 22 回油孔挡钉垫圈损坏 23 放油螺钉松脱，未造成严重后果 24 油尺

27、孔衬套松脱 25 底壳螺塞松动、漏油 26 出油阀紧座夹板松脱 27 出油阀紧座松动 渗油 （标准的附录） 合成式喷油泵总成故障实例 JB/T 51178 2000 9 表 B1（续） 编号 故 障 模 式 说 明 类别代号 28 出油阀紧座密封圈损坏 渗油 29 出油阀垫圈损坏 渗油 30 出油阀紧座出油口锥面损坏 不密封 31 出油阀阀芯断裂 32 出油阀偶件磨损 需更换 33 出油阀弹簧断裂 34 齿条（拉杆）卡死 未造成飞车 35 油量调节螺钉松动 未脱落 36 齿圈（卡块）紧固螺钉松动 37 怠速油量不均匀度 超过限制 38 齿杆行程调节螺钉松动 39 调节臂脱落40 柱塞径部严重磨

28、损 需更换 41 柱塞卡滞、转动不灵 42 柱塞（套）断裂 43 柱塞弹簧座损坏 需更换 44 柱塞弹簧断裂 45 挺柱体（滚轮体）卡死 不易恢复 46 滚轮损坏 需更换 47 导程孔损坏 需更换泵体 48 正时螺钉松动 49 凸轮轴断裂 50 凸轮轴型面剥落 需更换 51 凸轮轴轴端锥面损坏 限于表面 52 凸轮轴键槽开裂、拉坏 53 凸轮轴轴承损坏 54 凸轮轴轴承盖板松动 未脱落 55 凸轮轴中间轴承支架螺钉松动 未脱落 56 回油螺钉弹簧断裂或松弛 57 油门回位弹簧折断或松弛 58 怠速挡钉松动、移位 59 高速挡钉松动、移位 60 怠速稳定器松动、失效 61 调速器完全失灵 JB/

29、T 51178 2000 10 表 B1（完） 编号 故 障 模 式 说 明 类别代号 62 调速器重要零部件严重磨损 63 调速弹簧断裂 64 起动弹簧断裂 65 调速器支撑杆滑动销折断 66 飞块销孔过度磨损 67 怠速部件脱落 68 调节套钢球损坏 69 调速器杠杆焊点脱落 70 调速器小后盖橡皮圈损坏 需更换 71 油量校正器锁紧螺帽松动 未脱落 72 怠速弹簧锁紧帽松动73 调速器零部件断裂、脱落 74 调速器飞块支架碎裂 75 齿杆连接簧片开口销折断 76 飞块衬套碎裂 77 输油泵进、出口螺钉松动 未损坏 78 输油泵手泵不供油，更换密封圈不能排除 79 输油泵不供油 80 输油

30、泵安装法兰接合面渗油 81 输油泵顶杆严重磨损 不能使用 82 输油泵顶杆阻滞 影响供油 83 输油泵活塞弹簧断裂 84 输油泵滚轮卡簧脱落 85 输油泵手泵松动 86 提前器紧固螺钉松动 87 提前器弹簧断裂 88 提前器弹性联轴节簧片松脱 89 提前器与凸轮轴连接键切断 90 提前器正时刻度板松滑 91 提前器漏油 92 提前器飞块销磨损 93 提前器盖板紧固松动 JB/T 511782000中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 合成式喷油泵总成可靠性考核 评定方法、台架试验方法、 故障分类及判定规则 （内部使用） JB/T 51178 2000 * 机械科学研究院出版发行 机械科学研究院印刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本8801230 1/16 印张1 字数22,000 2000年 8月第一版 2000 年 8 月第一次印刷 印数 1 500 定价 20.00元 编号 2000011 机械工业标准服务网： http:/www.JB