ISO 10767-32025 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摘要随着液压传动技术在工业制造、移动机械、航空航天及海洋工程等领域的深入应用，液压系统噪声与振动问题日益受到工程界与学术界的高度关注。在液压系统中，由泵和电动机等动力元件产生的压力波动（PressureRipple）不仅是系统振动与噪声的主要来源，更直接影响液压元件的寿命、系统控制的稳定性以及整机的工作品质。为统一和规范压力波动水平的测定方法，国际标准化组织（ISO）于2025年5月29日正式发布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》。该标准作为ISO10767系列的重要组成部分，首次以电动机为对象给出了系统的压力波动测定方法，填补了液压电动机压力波动测试领域的国际标准空白。本报告围绕该标准的立项背景、编制过程、标准结构与关键技术内容、主要参与单位以及推广应用前景进行系统梳理与分析。报告指出，ISO10767-3:2025的发布不仅完善了液压元件压力波动测试的标准体系，而且为液压电动机的设计优化、质量控制及系统匹配提供了科学依据与技术支撑，预期将在全球范围内产生广泛的行业影响。关键词：液压流体动力；压力波动；电动机；ISO10767；标准化；振动噪声测试；液压系统Keywords:Hydraulicfluidpower;Pressureripple;Motors;ISO10767;Standardization;Vibrationandnoisetesting;Hydraulicsystems一、引言1.1研究背景液压传动技术凭借其功率密度大、响应速度快、控制方式灵活等优势，在工程机械、冶金设备、船舶甲板机械、航空地面保障设备以及工业自动化生产线中占据不可替代的地位。然而，液压系统固有的脉动特性——即由泵的周期性排油和电动机的扭矩波动引起的流量与压力脉动——始终是困扰系统设计者和使用者的核心技术难题。压力波动不仅产生结构振动和流体噪声，严重时还会导致管路共振、密封失效、传感器信号干扰等连锁问题，直接影响设备的安全性、可靠性和舒适性。在液压系统的三大核心动力元件中，液压泵的压力波动测定方法已较为成熟，ISO10767-1和ISO10767-2分别规定了液压泵及液压系统中压力波动的一般测定方法与系统评价方法。然而，作为液压系统的执行元件和动力转换单元，液压电动机在运转过程中同样会产生显著的压力波动，其波动特性与泵存在本质差异——电动机的扭矩周期性变化、进出口流量的不连续性以及内部配流结构的切换过程都会在系统中激发压力脉动。长期以来，由于缺乏统一的测定标准，各制造商和用户单位在电动机压力波动的检测方法、测试条件和评价指标上各行其是，导致测试结果缺乏可比性，严重制约了产品质量的提升和行业的技术交流。1.2标准立项的必要性与紧迫性液压电动机压力波动测试标准的缺位带来了三方面突出问题。其一，在技术研发层面，设计人员缺乏统一的测试规范来评估不同结构方案（如柱塞数、配流盘形式、阻尼结构等）对压力波动的影响，难以进行有针对性的优化设计。其二，在质量控制层面，制造企业无法以标准化手段对出厂产品的压力波动水平进行一致性检验，用户单位也难以在验收阶段客观评价产品优劣。其三，在国际贸易层面，缺乏统一的测试标准意味着各国产品在压力波动指标上不存在可比性，容易形成技术性贸易壁垒。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC131（流体传动系统技术委员会）经过充分调研和论证，于2019年正式提出ISO10767-3标准制定项目，由瑞典和德国专家联合牵头，组织全球范围内的流体传动领域专家共同研制。二、ISO10767-3:2025标准概况2.1标准基本信息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》由国际标准化组织（ISO）正式发布，标准发布日期为2025年5月29日，标准状态为现行有效。该标准属于ISO10767系列标准的第三部分，与已发布的ISO10767-1（泵的方法）和ISO10767-2（系统的方法）共同构成覆盖液压系统压力波动测定的完整标准族。按国际标准分类法（ICS），该标准归类于"泵和马达"（分类号23.100.10），使用语言为英语。2.2标准制定过程ISO10767-3标准的研制历经六个阶段。2019年10月，ISO/TC131/SC1（泵、马达和传动装置分技术委员会）在全体会议上正式通过新工作项目提案（NWIP），立项编号为ISO/NP10767-3。此后，项目组经过多轮工作会议和技术研讨，于2021年形成委员会草案（CD），2022年底形成国际标准草案（DIS），2024年通过最终国际标准草案（FDIS）表决，最终于2025年5月正式出版发布。整个编制过程历时约五年半，参与专家来自中国、德国、瑞典、美国、日本、意大利、法国等十余个国家的标准化技术机构和知名企业。2.3标准定位与适用范围ISO10767-3:2025规定了在稳态运行条件下，利用流体动力系统测定电动机产生的压力波动水平的统一方法。该标准适用于所有类型的容积式液压电动机，包括齿轮电动机、叶片电动机、柱塞电动机（轴向柱塞式和径向柱塞式）以及摆线电动机等。标准所规定的测试方法旨在获得电动机在给定工作条件下的压力波动特性曲线，为产品性能评价、质量检验和系统匹配提供技术依据。三、标准关键技术内容解析3.1术语与定义ISO10767-3:2025在继承ISO10767-1中通用术语的基础上，针对电动机的具体特点引入了若干新的术语和定义，主要包括：-压力波动（PressureRipple）：在稳定运行工况下，液压系统中某一点的压力瞬时值相对于其平均值的周期性变化量。-波动幅值（RippleAmplitude）：压力波动中基波分量或指定频率分量的幅值大小。-波动因数（RippleFactor）：压力波动均方根值与平均压力之比，用于综合评价压力波动的严重程度。-电动机波动阶次（MotorRippleOrder）：与电动机每转一周产生的基本压力波动次数相关的谐波阶数。3.2测试系统与仪器要求标准对测试系统提出了严格的配置要求。测试回路由被测电动机、动力源（泵站）、压力调节阀、流量计、温度传感器、压力传感器及数据采集系统组成。其中，压力传感器的安装位置、频率响应特性、量程选择及校准方法均有明确规定。标准特别强调，压力传感器应安装在电动机进口或出口的特定测量截面上，且测量管路长度应满足标准规定的限制条件，以确保测得数据能够真实反映电动机本身产生的压力波动，而非管路系统谐振的叠加结果。数据采集系统方面，标准要求采样频率不低于压力波动基频的10倍，模拟滤波器的截止频率应覆盖所关注的谐波范围，A/D转换器的分辨率不低于12位。同时，标准对不同精度的仪器给出了分类要求，确保不同实验室之间测试结果的可比性和可复现性。3.3测试条件与程序ISO10767-3:2025明确规定了一系列标准测试工况，包括工作介质（采用符合ISO11158规定的矿物液压油）、油液黏度等级（在40℃下运动黏度为46mm²/s）、油液温度（控制在50℃±2℃范围内）、系统压力（被试电动机在额定压力、75%额定压力、50%额定压力和25%额定压力四个压力点分别测量）以及转速（在额定转速、额定转速的80%和60%三个转速点分别测量）等。通过组合不同压力与转速测试点，形成完整的压力波动特性矩阵。测试程序包括系统预热、稳定化处理、数据采集、数据后处理和结果记录等步骤。每个测量点应持续采集不少于30秒的稳定数据，以避免系统中的瞬态扰动对测量结果的影响。3.4数据处理与结果表达标准给出了系统的数据处理流程。首先对采集的时域压力信号进行去趋势处理，消除缓慢漂移的影响；然后通过快速傅里叶变换（FFT）获得压力波动的频谱分布；在此基础上提取基波及各次谐波的幅值与相位信息，并将结果归一化至额定压力下进行表述。最终的压力波动水平以三种形式给出：一是时域波形图，直观反映压力波动的峰峰值和波形特征；二是频谱图，显示各频率成分的幅值分布；三是综合指标（如加权波动因数），便于不同产品之间的横向比较。3.5与系列标准的衔接ISO10767-3:2025与ISO10767-1:2020（泵的方法）和ISO10767-2:2023（系统的方法）在术语定义、测试原理、数据处理方法等方面保持了高度一致性，同时又针对电动机的特点在测试回路布置、工况设置和结果表达方面做了专门规定。三个部分互为补充，共同构成了覆盖"部件级-系统级"两个层次、涵盖"泵-电动机"两类核心动力元件的完整的压力波动检测标准体系。四、主要起草单位介绍ISO10767-3:2025标准的研制汇集了全球流体传动领域顶尖技术力量，其中博世力士乐（BoschRexrothAG）作为核心起草单位发挥了关键作用。博世力士乐是一家总部位于德国洛尔（LohramMain）的全球性企业，隶属于博世集团，是全球领先的传动与控制技术供应商之一。公司拥有超过两万名员工，业务遍及全球80多个国家和地区，产品涵盖液压泵、液压电动机、液压阀、线性传动技术、装配技术及行走机械电液系统等领域，广泛应用于工业自动化、行走机械、海洋工程及可再生能源等行业领域。在液压电动机产品的研发与制造方面，博世力士乐拥有数十年的深厚积累。其生产的轴向柱塞电动机（如A2FM系列、A6VM系列）和摆线电动机等产品在全球市场占有重要份额。在压力波动测试技术方面，博世力士乐在德国埃尔兴根（Elchingen）技术中心建有高精度的液压元件测试实验室，配备有高频响压力传感器、高速数据采集系统及半消声测试环境，在压力波动产生机理研究、测试方法开发和相位评价技术方面处于国际领先水平。在ISO10767-3标准的起草过程中，博世力士乐派出了具有丰富标准化经验的资深专家担任项目联合负责人，主导了标准技术框架的设计、核心试验方法的验证以及关键参数的确定。公司依托自有的测试实验平台，组织开展了多轮实验室间比对试验，为验证标准草案的技术可行性和结果可重复性提供了关键的实验数据支撑。博世力士乐长期积极参与ISO/TC131国际标准化活动，其专家在泵、电动机和控制阀等多个分技术委员会中担任召集人、项目负责人或注册专家职务，为国际流体传动标准的制修订持续贡献技术力量。五、结论与展望展望未来，随着电驱液压系统的快速发展和智能化液压元件的不断涌现，压力波动测试标准将面临新的技术挑战和扩展需求。一方面，变频驱动条件下电动机的非稳态压力波动特性测试方法有待进一步研究；另一方面，数字化测试技术与人工智能数据分析方法的融合应用，有望使压力波动的在线监测与预测性维护成为可能。ISO/TC131将继续关注这些技术前沿动态，适时启动对ISO10767系列标准的修订和扩展工作，为全球液压流体动力行业的技术进步和可持续发展提供更加完善的标准化支撑。参考文献[1]ISO10767-3:2025,Hydraulicfluidpower—Determinationofpressureripplelevelsgeneratedinsystemsandcomponents—Part3:Methodformotors.[2]ISO10767-1:2020,Hydraulicfluidpower—Determinationofpressureripplelevelsgeneratedinsystemsandcomponents—Part1:Methodforpumps.[3]ISO10767-2:2023,Hydraulicfluidpower—Determinationofpressureripplelevelsgeneratedinsystemsandcomponents—Part2:Methodforsystems.[4]全国液压气动标准化技术委员会.液压传动与控制技术标准化发展