万向水嘴新特性标准指标的分析研究

黄文佳

（南安市质量计量检测所，福建 南安362300）

1 概述

当今社会随着生活水平的不断提高、消费者对水嘴的便利性提出了更高的要求。如何实现水嘴功能上的创新成为了全国各地许多水嘴生产企业追求的目标。目前国内许多企业都在积极进行新型水嘴的研究和开发设计，市面上出现了多种多样，能够提供多种特色功能的水嘴。例如：自带加热的即热式水嘴、带有过滤功能的净水器式水嘴、能够智能控制出水温度的恒温式水嘴、具有自由弯曲的万向软管式水嘴。这些特色功能水嘴的出现，满足了消费者的使用需求，提高了消费者日常使用的便利性。

但与此同时迅猛发展的新型水嘴也带来了新的问题，GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》[1]中对这些新型水嘴的新特性并无相应具体要求。万向软管式水嘴（以下简称万向水嘴）即为新型水嘴中的一种，通过对市场上一些万向水嘴进行科学分析，发现其存在的主要问题有质量水平参差不齐，产品介绍与实际不符等。因此对创新设计的新型产品通过实验分析并运用标准化设计原理和思路，制定相应标准的主要技术指标以保障产品质量，保护消费者的合法权益刻不容缓。

2 万向水嘴的结构特征及新特性

相比常见的水嘴，经过设计改进的万向水嘴，具有方向任意、出水方式可转换等特性，为使用者提供除了常见水嘴之外的更多功能，特别是提供了更加便利的洗涤功能。

万向水嘴主要由五大部分组成:阀体、阀芯、手柄、万向软管、流量调节器。阀体是水嘴的主体部分，根据GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》规定与水接触的部件不应使用锌合金等易腐蚀性材料，目前水嘴阀体多采用铜合金和不锈钢材质。

目前水嘴阀芯常用陶瓷阀芯，陶瓷阀芯的优点：使用寿命长、耐老化、耐磨损、无需维修，保证了运行的稳定性。陶瓷材料拉伸强度高、不易变形、耐高温、耐低温、耐磨损、不腐蚀的特性决定了陶瓷材料的优良密封性能。

万向水嘴的新功能部件是具有自由弯曲且能够固定的万向管，万向管从内而外由以下几个部分组成：最内部是与水接触的内管，其次是可定型金属软管，有部分产品外部还有一层硅胶。万向水嘴采用可固定金属软管作为活动部件，能够自由调节角度，使其与传统固定管式水嘴更加灵活方便，满足各角度用水需求、增大清洗范围。能够完成传统固定式水嘴完不成的功能如：水槽死角清理、高度过高的大件餐具清洗、用在浴室柜时方便洗头等。

水嘴流量调节器，部分万向水嘴加装了两档功能的流量调节器：一种是水柱起泡式出水，出水柔和不飞溅，方便放水、接水，更加静音；另一种是花洒冲压式出水，方便清洗各种果蔬，冲力强能更好的清洁果皮蔬菜表面杂物，更加健康，如使用在面盆，能够更好的洗脸和洗头。

3 满足功能目标的基本技术要求的提议

3.1 材质

万向水嘴多使用在厨房作为菜盆水嘴，与人们的日常生活息息相关，日常饮用、煮饭以及刷牙等都要接触到水嘴。陶瓷片密封水嘴GB 18145-2014 版国家标准相较于GB18145-2003[2]版国家标准，其中作出重要修订的是强制规定了产品与水接触部件不应使用锌合金等易腐蚀性材料和水嘴中金属污染物析出限量。因此，万向水嘴的万向管部件同样应该满足标准要求。

3.2 抗弯曲、抗拉伸、弯曲寿命性能

抗弯曲、弯曲寿命性能是检验万向水嘴质量的重要标准技术指标要求，旨在对水嘴万向管性能是否满足消费者需求的重要评价因素。根据调查表明目前万向水嘴特有的质量问题主要集中在万向管部分，经过一段时间使用后，万向水嘴出现万向管金属疲劳，导致万向管不能够固定。另外，部分万向水嘴在多次使用后，万向管部分与水嘴阀体连接部分脱落。因此针对消费者日常使用中暴露出来的问题，技术指标的设定需考虑万向水嘴在日常使用条件下中应能够完成弯曲、拉伸的操作，还应考虑到万向水嘴的使用寿命问题。万向水嘴主要性能应包括：抗弯曲、抗拉伸、弯曲寿命性能等标准要求。

3.3 流量调节器功能转换寿命

部分万向水嘴采用了两档功能的流量调节器，可根据需要进行切换，在满足消费者不同需求的同时，该转换开关的使用频率较高，因此对转换开关寿命提出了较高的要求。

3.4 其它物理化学性能要求及有害物质限量

可参照GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》标准规定执行。

4 新增要求试验标准制定的建议

4.1 材质

万向水嘴应满足GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》材料要求，如万向管部分为不锈钢材质可参照GB/T 23448-2009《卫生洁具 软管》[3]标准方法的原理进行检测：不锈钢材料在环境温度为23℃±2℃下，在质量浓度为10%的稀盐酸中密封浸泡4 h，表面应无腐蚀。主要验证万向水嘴的材质要求。

4.2 抗拉伸性能试验

将万向水嘴按使用状态安装固定在拉伸设备上，在万向管流量调节器部位施加500N±10N 的拉力，保持15s±5s，此时万向管不应脱落，观察万向管各部位有无破裂或其他缺陷出现，万向管与水嘴阀体连接部位是否有明显损坏。

试验完成后，将万向水嘴与供水管路相连，在冷水介质，动压为0.4MPa±0.02MPa 的条件下保持60s±5s，检查万向管与水嘴阀体连接部位、万向管应无渗漏。

4.3 抗弯曲性能试验

将万向管中心部位紧贴一个直径为80mm 的刚性圆柱体围绕一周，万向管一端固定，另一端施加35N 拉力，使弯曲后万向管贴近圆柱。然后将软管弯曲回直线状。重复此步骤共2 次；

接下来在原弯曲处扔沿直径为80mm 的刚性圆柱体向与步骤为1 相反的方向弯曲，万向管一端固定，另一端施加35N 拉力，使弯曲后万向管贴近圆柱。然后将软管弯曲回直线状。重复此步骤共2 次；

试验完成后，将万向水嘴与供水管路相连，在冷水介质，动压为0.4MPa±0.02MPa 的条件下保持60s±5s，检查万向管与水嘴阀体连接部位、万向管应无渗漏。

4.4 弯曲寿命试验

万向水嘴安装在弯曲寿命试验机固定架上，将万向出水管固定在试验机夹具上，夹具加紧万向出水管的力为13N～22N，将万向出水管部分从直线状态弯曲软管180°，再恢复直线状态，完成一次弯曲，弯曲速度为300 次/h～400 次/h。在完成1000次弯曲后，接下来从原弯曲处顺时针旋转30°的位置，重复以上1000 次弯曲。直至完成顺时针360°方向的12 次循环。

试验过程中，万向出水管或其连接装置无损坏，并能够维持弯曲功能，试验完成后按照GB 18145-2014《陶瓷片密封水嘴》阀芯下游密封性能试验后，万向水嘴阀芯下游任何密封部位无渗漏。

4.5 流量调节器转换寿命

可参照GB/T 23447-2009《卫生洁具 淋浴用花洒》[4]标准方法原理进行测试。在检测设备上按使用状态进行安装样品，在水温T≤30℃，动压为0.25MPa±0.02MPa 的条件下，使花洒在各种水流喷射方式下进行转换并复原为一次循环，进行10000次循环后，进行密封性能试验，各部件连接部位应无漏水现象。

5 结论

企业为了保证新产品的质量，应及时针对新产品的特性制定质量技术标准，运用标准来指导生产和服务，主动从产品设计、加工制造、检测技术等方面不断地改善提高，相信随着新标准要求的制定，企业严格按照标准要求生产，其产品质量水平也会逐步提高，为消费者提供合格的产品和服务。

由于万向水嘴推出不久，各企业还处于摸索阶段，未能形成成熟产品设计。而且受实验室客观条件的限制，未能全面、科学准确地完成技术指标验证，但通过对产品新特性标准的分析研究，希望能为该产品相关标准的制定起到一定的参考作用。