工程机械 数字液压柱塞马达-征求意见稿

T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—1工程机械数字液压柱塞马达本文件规定了工程机械数字液压柱塞马达的定义、技术要求、试验方法等要求。本标准适用工程机械领域。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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：图形符号GB/T2828.1—2003计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划（ISO2859-1：1999，IDT）GB/T7935—2005液压元件通用技术方法GB/T7936液压泵、马达空载排量测定方法GB/T14039—2002液压传动油液固体颗粒污染等级代号GB/T17446流体传动系统及元件词汇GB/T17483液压泵空气传声噪声级测定规范GB/T20921机器状态监测与诊断词汇(GB/T20921-2007，IS013372:2004，IDT)GB/T23253—2009液压传动电控液压泵性能试验方法GB/T29771.1-2013工业机械数字控制器第1部分：通用技术条件GB/T36048-2018乘用车CAN总线物理层技术要求JB/T7858液压元件清洁度评定方法及液压元件清洁度指标JB/T10829—2008液压马达3术语、定义和字母符号GB/T17446和JB/T10829—2008中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1数字液压马达工程机械数字液压柱塞马达是指应用在工程机械上、由离散数字信号控制的，具备下列特质或部分特质的液压马达：1)集成有数字信号控制阀，具有在线检测排量或转速传感器，执行机构精准平稳控制、系统震荡爬行抑制，高速高压工况稳定适应、流量闭环控制；2)集成压力、温度、振动等传感器，具有数据处理能力并具备双向通信的数字控制器，综合状态感知、多源状态监测和智能故障预警及诊断功能。3.2数字液压轴向变量马达2T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—集成有数字信号控制阀，可实现排量闭环控制的液压轴向变量马达。3.3数字液压轴向定量马达集成温度、压力、振动等传感器，且具有自诊断功能，输出信号是总线式的液压轴向定量马达。3.4输入信号提供给被试马达，使其产生给定输出的信号。4量、符号和单位量、符号和单位见表1。表1量、符号和单位pVnTPθ℃νmm/s----UVI5分类、基本参数和标记5.1分类本标准所涉及的轴向数字液压柱塞马达分类如下：按排量是否可变分为：数字液压定量马达和数字液压变量马达。按旋转方向分为：数字液压单旋向马达和数字液压双旋向马达。5.2基本参数数字液压柱塞马达的基本参数应包含下列内容：——公称排量；——额定压力；T/CHPSAYY020—/T/CMES24031———额定转速；——额定转矩。5.3标记应在产品上适当且明显的位置做出清晰和永久的标记或铭牌。标记或铭牌的内容应符合GB/T7935—2005的规定，采用的图形符号应符合GB/T786.1的规定。6技术要求6.1一般要求一般要求应符合以下规定，有特殊要求的产品，由供、需双方商定。数字控制器工作电压应符合GB/T156-2017中的规定。压力等级应符合GB/T2346的规定。公称排量应符合GB/T2347的规定。安装连接尺寸应符合GB/T2353的规定。螺纹连接油口的型式和尺寸应符合GB/T2878的规定。其他技术要求应符合GB/T7935—2005中4.3的规定。元件清洁度符合JB/T7858的规定。制造商应在产品样本及相关资料中说明产品适用的条件和环境要求。6.2性能要求6.2.1一般要求液压马达的性能要求应包括：按JB/T10829-2008中6.2.1的规定。6.2.2容积效率和总效率按JB/T10829-2008中6.2.2的规定。6.2.3起动效率和低速性能按JB/T10829-2008中6.2.3的规定。6.2.4噪声按JB/T10829-2008中6.2.4的规定。6.2.5低温性能按JB/T10829-2008中6.2.5的规定。6.2.6高温性能按JB/T10829-2008中6.2.6的规定。6.2.7超速性能按JB/T10829-2008中6.2.7的规定。T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—46.2.8超载性能按JB/T10829-2008中6.2.8的规定。6.2.9抗冲击性能按JB/T10829-2008中6.2.9的规定。6.2.10密封性能按JB/T10829中6.2.10的规定。6.2.11耐久性按JB/T10829中6.2.11的规定。6.3数字控制器性能要求基本性能要求、电气防护要求、气候环境防护要求、机械环境防护要求、EMC抗扰度要求等应符合T/CMES24033—2024章节4.6中的要求。6.4通讯协议总线接口与通信协议应支持下列要求：——周期通信，为满足排量、压力、功率等控制的采样周期要求；——实时通信，为满足排量、压力、功率等控制的响应时间；——安全通信，为防止总线与装置的正常运行受到损坏或异常停；——可靠通信，为应对现场干扰，应有差错处理机制；为使不同厂家的控制器之间互操作，总线应具有开放性。采用标准信号(包括CAN、RS232、RS422、RS485、USB、BITBUS、SPI等)通信时，应符合相关技术要求。6.5状态监测要求数字液压柱塞马达状态监测主要是通过在柱塞马达上集成各类传感器，对柱塞马达排量、工作压力、泄油口压力、温度、壳体振动情况进行实时监测，具体要求如下：6.5.1柱塞马达集成角度或位移传感器，对柱塞马达排量进行实时监测；6.5.2柱塞马达集成压力传感器，对柱塞马达工作油口压力、泄油口压力进行实时监测；6.5.3柱塞马达集成温度传感器，对柱塞马达壳体油液温度进行实时监测；6.5.4柱塞马达集成振动传感器，对柱塞马达壳体振动进行实时监测；6.5.5柱塞马达数字控制器实时采集各类传感器信号，通过预处理监测信号，得到柱塞马达实时运行状态和健康状态；6.5.6数字控制器可通过总线通讯方式将柱塞马达实时运行状态和健康状态发至总线网络；6.5.7柱塞马达集成传感器应符合相关标准规定，测量精度应符合要求并在校准有效时间内。6.6故障诊断要求数字液压柱塞马达故障诊断功能主要是实现总线通讯故障、控制信号异常故障、传感器故障、柱塞马达工作异常故障、控制超差故障、驱动过载故障和供电电压异常故障的实时故障诊断，具体要求如下：T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—56.6.1总线通讯采用“问答”方式，若规定时间内无反馈，发送总线通讯异常报警；6.6.2设备运行期间，检测到总线控制信号超出设定工作范围，发送控制信号异常报警；6.6.3设备运行期间，检测到柱塞泵排量信号、压力信号（工作口、泄漏口）、温度信号、振动信号等超出传感器正常检测范围，发送对应传感器异常报警；6.6.4设备运行期间，检测到柱塞马达泄油口压力、壳体温度、振动信号特征值超过柱塞马达正常工作范围，发送柱塞马达工作异常报警；6.6.5控制超差报警采用阈值比较方式，当柱塞马达在规定时间内实际排量检测值与目标排量值偏差超过阈值，发送控制超差报警；6.6.6柱塞马达控制阀驱动电流高于额定电流150%，且持续时间超过5s，发送过载异常报警，启动保护；6.6.7数字控制器输入电压低于额定电压80%或高于额定电压120%，且持续时间超过20s，发送电压异常报警，启动保护；6.7装配要求按JB/T10829中6.3的规定。6.8外观质量产品外观应按GB/T7935-2005中4.8~4.9的规定。7试验方法7.1试验装置按JB/T10829中7.1的规定。在进行变量特性试验时，为得到精确的转速，将马达作为泵模式下运行，马达作为泵工况测试，需要外接控制油路，保证产品有足够的控制压力，使产品排量至最小。试验装置按GB/T23253-2009中第5章的规定。7.2试验条件7.2.1试验介质7.2.1.1试验介质的温度：除明确规定外，型式试验项目，马达的进口的油液温度应在50℃±2℃下进行；出厂试验项目，马达的进口的油液温度应在50℃±4℃下进行。7.2.1.2试验介质的黏度：40℃时的运动黏度为42mm2/s～74mm2/s（特殊要求另行规定）。7.2.1.3试验介质的污染度：试验系统油液的固体颗粒污染等级应不高于GB/T14039—2002规定的-/19/16。7.2.2稳态工况在稳态工况下，被控参量平均显示值的变化范围应符合表2的规定。在稳态工况下记录试验参数的测量值。表2被控参数平均显示值允许变化范围ABCT/CHPSAYY020—/T/CMES24031—67.2.3测量准确度测量准确度等级分为A、B、C三级，型式试验应不低于B级，出厂试验应不低于C级。各等级测量系统的允许系统误差应符合表3的规定。表3测量系统的允许系统误差ABC7.3试验项目和试验方法7.3.1跑合跑合应在型式试验和出厂试验前进行。在最低转速至额定转速范围内至少选择3个等分转速点，分别从空载压力开始逐级加载，分级跑合。跑合时间与压力分级应根据需要确定，其中额定工况下的跑合时间应不小于2min。7.3.2型式试验型式试验项目与试验方法按表4的规定。表4数字液压柱塞马达型式试验项目与方法1T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—72a)在额定转速、空载压力下运转稳定后测量流量等一组数据，填入“液压马达试验记录表”，“液压马达试验记录表”按JB/T定压力的25%至额定压力，6个以上等分试验压力点的各组数据并计算效率值。a)、b)中按百分比计算出的压力值修约至算出的转速值修约至3对于其他的变量控制方式，在设计规定的条件下，测量不同的输入信4在额定压力、零转速及马达要求的背压条件下，分别测量马达输出轴双向旋转的马达应分5眼可见的爬行的最低转速为马达的最低稳定转速。试验至少进行三次，双向旋转的马达应进6在额定转速下，按GB/T17483的要求，分别测量额定压力的100%、7在额定工况下，进口油温为30℃~60℃时做连续运转，运转时间按本项属于耐久性试验8本项属于耐久性试验9），载压力和额定压力下连续运转15min。试验时被试马达的进口油温为使环境温度和油液温度均为-25℃~-20℃,在额定转速、空载压力工a)有要求时做此项用户协商，在工业应用在额定工况下，进口油温为90℃~100℃,油液粘度不低于马达所允T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—8将被试马达擦试干净，进行上述试验，试验完成后马达泄漏量应满足b）动密封：上述试验进行前，在动密封部位下放置白纸，4h内纸上注1：连续运转试验时间或次数是指扣除与被试马达无关的故障时注2：上述试验中，除第3项和第10项外，变量马达均在最7.3.3出厂试验出厂试验项目与试验方法按表5的规定。表5出厂试验项目与方法1柱塞马达可不进2验3在额定转速和额定压力条件下，测量马达的输出转矩、实际转速、输入压力、输出压力、输入流量、输出流4验根据变量控制方式，在设计规定的条件下，测量不同的输入信5对双向运转的柱塞马达和叶片马达，在最大排量、额定压力条件下，调整马达转速，使马达正反向换向时的冲击压力峰值为马对双向运转的齿轮马达，在额定转速和额定压力工况下（当额67注：上述试验中，除第4项外，变量马达均在7.4试验数据处理和结果表达7.4.1数据处理T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—应利用试验数据和下列公式，计算出被试马达的相关性能指标。容积效率：总效率：输入液压功率：输出机械功率：起动效率：式中：V1,i：空载压力时的输入排量，单位：ml/r；V1,e：试验压力时的输入排量，单位：ml/r；qv1,i：空载压力时的输入流量，单位：L/min；qv1,e：试验压力时的输入流量，单位：L/min；ni：空载压力时的转速，单位：r/min；ne：试验压力时的转速，单位：r/min；qv2,i：空载压力时的输出流量，单位：L/min；qvd,i：空载压力时的泄漏流量，单位：L/min；qv2,e：试验压力时的输出流量，单位：L/min；Δp：输入试验压力与输出试验压力之差，单位：MPa；qvd,e：试验压力时的泄漏流量，单位：L/min；p1,e：输入试验压力，高于大气压为正，低于大气压为负，单位：MPa；p2,e：输出试验压力（即背压），单位：MPa；T2：输出扭矩，单位：Nm；7.4.2结果表达T/CHPSAYY020—/T/CMES24031—试验报告应包括试验数据、液压马达试验记录表和综合特性曲线，综合特性曲线示例见图A.1。试验报告还应提供试验人员、设备、工况及被试马达基本特征等信息。8装配和外观的检验方法装配和外观的检验方法按表6的规定。表6马达装配和外观检验方法1采用目测法及使用测量工具检查，应符合6.3的要求。23内部清洁度可由经过验49检验规则9.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验。9.1.1出厂检验出厂检验是指产品交货时应进行的各项检验。检验的项目和方法按第7章的规定，性能指标应符合6.2的规定；装配和外观的检验方法按第8章的规定，质量应符合6.3和6.4的要求。9.1.2型式检验型式检验系指对产品质量进行全面考核，即按标准规定的技术要求进行全面检验。凡属下列情况之一者，应进行型式检验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)产品长期停产后，恢复生产时；d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。性能检验的项目和方法按第7章的规定，性能指标应符合6.2的规定；装配和外观的检验方法按第8章的规定，质量应符合6.3和6.4的要求。9.2抽样产品检验的抽样方案按GB/T2828.1规定。T/CHPSAYY020—/