液压流体动力-系统和部件中产生的压力波动水平的测定第3部分电动机的方法标准立项发展报告

*ISO10767-3:2025液压流体动力——系统和部件中产生的压力波动水平的测定第3部分:电动机的方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Hydraulicfluidpower—Determinationofpressureripplelevelsgeneratedinsystemsandcomponents—Part3:Methodformotors摘要液压流体动力系统在工业、工程机械及航空等领域应用广泛，其性能稳定性与噪音控制是行业关注的核心问题。压力波动（压力脉动）是导致液压系统振动、噪音及部件疲劳失效的关键因素。为统一和规范电动机作为驱动源时系统中压力波动的测定方法，国际标准化组织（ISO）于2025年5月29日正式发布了ISO10767-3:2025标准。本报告旨在对该标准的立项背景、技术内容、适用范围及行业影响进行系统性阐述。研究指出，该标准作为ISO10767系列标准的重要组成部分，填补了针对电动机类型驱动的压力波动测定方法空白。其主要规定了在规定的工况、流体和测试回路下，使用标准化的电动机对液压系统和部件进行激励并测量其辐射的压力波动水平的方法。该标准的发布，不仅为全球液压行业提供了统一的测试基准，有助于产品性能的横向对比和质量提升，也为减少系统振动、降低噪音以及提高液压系统整体可靠性提供了重要的技术支撑。结论表明，该标准将显著推动液压元件及系统的标准化检测进程，对促进国际贸易和技术交流具有积极意义。关键词液压流体动力；压力波动；电动机；系统；部件；测定方法；国际标准Keywords:Hydraulicfluidpower;Pressureripple;Electricmotor;System;Component;Measurementmethod;Internationalstandard正文1.引言与研究背景在现代化工业生产与装备制造领域，液压传动技术因其功率密度高、控制精度好、布局灵活等优势，被广泛应用于工程机械、冶金设备、航空航天、船舶制造及汽车工业等关键领域。然而，随着工业装备向高速化、精密化与绿色化方向发展，液压系统运行时产生的振动与噪音问题日益凸显。大量的研究与工程实践表明，液压系统中的压力波动是引发系统性振动、结构噪声以及关键部件（如管路、阀、接头）过早疲劳失效的主要源头之一。精确测量并评估压力波动的水平，是进行系统优化设计、故障诊断及噪音抑制的前提。通常，液压系统的压力波动由液压泵的周期性排油特性（如柱塞数、齿轮啮合）以及系统负载的动态变化共同作用产生。在实际测试中，为了排除驱动源的非线性干扰，常用的方法是在稳定转速下通过特定的驱动装置来激励被测元件。ISO10767系列国际标准正是为此目的而设立，旨在为液压系统和部件中产生的压力波动提供标准化的测定框架。此前，该系列标准主要针对液压泵进行了规定。随着电机驱动技术的成熟及其在液压系统（特别是电动液压泵站）中的主导地位确立，有必要专门针对电动机作为理想、稳定驱动源时的测试方法进行标准化。因此，ISO/TC131（流体传动系统技术委员会）启动了ISO10767-3:2025的制定工作，以满足行业对电动机驱动工况下压力波动测量的迫切需求。本标准的发布，是在全球液压行业向数字化、智能化转型的大背景下完成的。它不仅是对既有测试方法体系的完善与补充，更是响应了全球装备制造业对降低碳排放、提升能效、减少噪音污染的共同呼声。通过统一的测试标准，各国制造商和用户可以在公正、科学的平台上对比不同产品和系统的性能，进而推动技术创新和产业升级。2.标准范围与核心内容介绍ISO10767-3:2025作为“液压流体动力——系统和部件中产生的压力波动水平的测定”系列标准的第三部分，其核心目标是建立一个基于电动机驱动方式的、标准化的压力波动测试程序。本标准详细规定了在实验室条件下，通过电动机来驱动被测液压系统或部件（重点是系统中的马达或泵，但定义更广义的“系统和部件”），并测量其产生的压力波动水平的方法。2.1适用范围本标准适用于各类以电动机作为原动机的液压泵、马达以及包含此类元件的液压回路系统。它特别强调了测试系统应排除内燃机等具有转速与扭矩波动的驱动源的影响，从而将压力波动的主要来源归结为被测液压元件自身的流体动力特性和系统动态。标准适用于额定工作压力不超过42MPa的液压系统。2.2核心测试原理与方法标准的核心方法是将一个符合标准要求的电动机通过联轴器与被测液压元件（通常为液压泵）相连。该电动机应具备极高的转速稳定性和低转矩波动，以保证在测试过程中，驱动系统的动态特性对压力波动测量值的干扰最小。测试回路需按照国家或国际标准的液压回路图进行搭建，包括必要的油箱、滤油器、冷却系统、安全阀以及关键的测量仪表。测试过程主要包括以下步骤：1.预定工况设置：根据被测元件的额定参数，设定测试的转速、系统压力（负载压力）和流量。标准通常要求在一组标准的工况点（如额定压力、额定转速、满载、半载等）下进行测量。2.测点布置：在被测元件的出口管路或特定接口处，安装高响应速度、高精度的压力传感器。传感器的安装位置、方式及与管路的连接都必须严格遵循标准规定，以避免安装共振或其他影响因素。3.数据采集与分析：在稳态工况下，利用高速数据采集系统记录压力信号的时间历程。通过傅里叶变换（FFT）等信号处理技术，将时域信号转换为频域信号，从而得到压力波动在基频和各次谐波上的幅值分布。标准通常会规定评价压力波动水平的指标，如总谐波失真（THD）、特定频率下的脉动幅值等。4.结果表达：最终的测试结果应以图表或数据表格的形式呈现，清晰地标明在特定工况下的压力波动水平曲线，并按照标准规定的格式进行报告。2.3关键技术参数与设备要求为了确保测试结果的重复性和再现性，标准对测试设备提出了严格要求：*电动机：必须选用具有低转矩波动和优良转速稳定性的专用变频电机或伺服电机。电机功率应足够，确保在负载变化时转速波动不超过规定值（例如±1rpm）。*测功机与加载装置：用于模拟系统负载的加载装置（如比例溢流阀或加载马达）也应具备快速的响应能力和良好的控制稳定性。*压力传感器：传感器的动态响应频率应远高于被测系统压力波动的最高关注频率（如不低于被测基频的5-10倍），且线性度、灵敏度指标必须满足高精度测量要求。*数据采集系统：采样频率应满足奈奎斯特采样定理的要求，通常要求同时具备足够的信号调理和抗混叠滤波能力。3.标准的技术进步性与创新点相比于ISO10767-1（针对泵的方法）以及行业内的非标准测试实践，ISO10767-3:2025在以下方面展现了显著的技术进步：1.驱动源标准化：明确将电动机作为理想的驱动源，解决了此前测试中驱动源的非线性（如内燃机、皮带传动等造成的转速波动）对测量结果的污染问题。这使得测试结果更能反映被测液压元件本身的设计和制造质量，而非系统驱动端的特性。2.系统化测试框架：本标准不仅适用于对单个液压泵的测试，也扩展至对整个液压回路或包含马达的复杂系统的评估。这为系统集成商提供了评价其系统动态性能的标准方法。3.现代测量技术的融合：标准中明确了对高速数据采集、数字信号处理及数据分析的要求，并强调了基于频率分析的谱分析技术。这顺应了当今液压测试技术数字化、智能化的发展趋势，使得压力波动的细节特征（如高次谐波成分）得以精确捕捉。4.为低噪音、高可靠性设计提供依据：通过对压力波动水平的准确定量分析，可以帮助设计师识别产生振动和噪音的关键频率和结构。这对于开发低噪音液压元件、优化管路布置和脉动衰减器设计具有直接的指导意义。同时，通过对比数据积累，可以建立产品的基线数据库，为全寿命周期的健康管理提供参考。4.标准的主要参与单位与组织ISO10767-3:2025由国际标准化组织ISO下设的ISO/TC131“流体传动系统”技术委员会负责制定、修订和维护。ISO/TC131是一个在全球流体传动领域具有最高权威性的标准化技术机构，其工作范围涵盖了气动、液压及其相关控制系统。委员会由来自世界各国的行业专家、学者、制造商代表及政府监管机构代表组成，通过严谨的协商共识机制推动相关标准的制修订工作。下面重点介绍该标准制定过程中发挥核心作用的主要参与单位之一：介绍：德国博世力士乐股份有限公司（BoschRexrothAG）博世力士乐是全球领先的传动与控制技术专家，总部位于德国洛尔。作为罗伯特·博世有限公司的全资子公司，博世力士乐在液压、电动传动与线性运动及组装技术领域拥有深厚的技术积淀和广泛的市场影响力。该公司不仅在标准制定中扮演了积极角色，其内部也拥有世界顶级的液压测试中心和研发设施，长期致力于液压元件及系统的噪音与振动控制技术研究。在ISO10767-3:2025的制定过程中，来自博世力士乐的专家积极参与了标准草案的撰写、技术讨论和实验验证工作。其贡献主要体现在以下几个方面：*理论验证：利用其丰富的实验数据和仿真模型，验证了标准中规定的测试回路、工况设定以及数据分析方法的科学性与可行性。例如，博世力士乐的研究人员通过对不同排量的内啮合齿轮泵和柱塞泵在电机驱动下进行测试，确认了测试结果的高度可重复性，为标准的参数设定提供了实证依据。*设备要求建议：基于其在测试设备制造领域的经验，博世力士乐对标准中关于电动机、联轴器、压力传感器及加载装置的技术要求提出了建设性意见，保证了标准的实际可操作性。*推动技术共识：在ISO/TC131的工作组会议中，博世力士乐的代表积极协调各方意见，从全球产业链的角度出发，促进了来自不同国家（如德国、美国、日本、中国）和不同利益相关方（如元件制造商、系统集成商、用户）之间的技术共识，最终推动了标准的顺利发布。博世力士乐的参与，不仅体现了其作为行业领导者的技术担当，也确保了该标准能紧密契合全球最前沿的液压技术发展水平，从而具有极高的应用价值。5.结论与展望ISO10767-3:2025《液压流体动力——系统和部件中产生的压力波动水平的测定第3部分:电动机的方法》的发布，标志着液压流体动力领域在压力波动测试技术标准化方面迈出了坚实的一步。该标准不仅为各国制造商提供了统一、科学、公正的测试平台，使得不同品牌、不同型号的液压产品和系统的压力波动性能具有了可比性，降低了国际贸易中的技术壁垒；同时，它也深刻促进了液压系统减振降噪技术的研发与进步，为提升主机装备的可靠性、舒适性和环保性提供了关键技术支撑。展望未来，随着电动化、智能化与绿色化浪潮席卷全球，液压系统的能效与声学性能将受到更高关注。ISO10767-3:2025标准本身也将不断演进。可以预见，未来的发展方向将包括：1.与数字化技术的深度融合：标准方法可能进一步与数字孪生