高精度高可靠數(shù)字液壓閥技術(shù)要求

高精度高可靠數(shù)字液壓閥通用技術(shù)要求范圍本文件規(guī)定了數(shù)字液壓多路閥技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)范以及包裝、運輸?shù)纫?。本文件適用于移動機械行業(yè)以礦物質(zhì)液壓油為工作介質(zhì)的數(shù)字液壓多路閥的設(shè)計、生產(chǎn)和驗收。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T24946-2010船用數(shù)字液壓缸GB/T7935-2005液壓元件通用技術(shù)條件GB/T2346-2003流體傳動系統(tǒng)及元件公稱壓力系列GB/T14039-2002液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號GB/T3766－2001液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB/T2423.17-2008環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ka：鹽霧GB/T8104-1987流量控制閥試驗方法GB/T8105-1987壓力控制閥試驗方法GB/T8105-1987方向控制閥試驗方法GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.4電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB-T17626.5電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗）GB/T17626.11電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗JB/T8729-2013液壓多路換向閥JB/T8729.2-1998液壓多路換向閥試驗方法JB/T7858液壓元件清潔度評定辦法及液壓元件清潔度指標ISO7637-2:2011道路車輛.傳導(dǎo)和耦合引起的電干擾.第2部分:僅沿電源線瞬間電導(dǎo)ISO

11452-4：2011道路車輛.窄帶輻射電磁能量的電子干擾組件試驗方法.第4部分:線束激勵方法ISO20653-2013道路車輛.防護等級（IP編碼）.電子設(shè)備對外來物體、水和通道的防護IEC60068-2-1：2007環(huán)境試驗.第2-1部分:試驗.試驗A:低溫IEC

60068-2-2：2007環(huán)境測試.第2-2部分:試驗.試驗B:干熱IEC

60068-2-14：2009環(huán)境試驗.第2-14部分:試驗.試驗N:溫度的改變IEC

60068-2-78：2012環(huán)境試驗.第2-78部分:試驗.試驗箱:濕熱、穩(wěn)態(tài)IEC

60068-2-30：2005環(huán)境試驗.第2-30部分:試驗.試驗Db:循環(huán)濕熱試驗IEC

60068-2-27：2008環(huán)境試驗.第2-27部分:試驗.試驗Ea和指南:沖擊IEC

60068-2-6：2007環(huán)境試驗.第2-6部分:試驗.試驗Fc:振動（正弦波）IEC

60068-2-64：2008環(huán)境試驗.第2-64部分:試驗.試驗Fh:振動、寬帶隨機（數(shù)控）和指南術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件數(shù)字液壓多路閥由數(shù)字信號控制主閥芯位移和方向的液壓多路閥。主閥芯數(shù)字液壓多路閥中的控制油液方向的換向閥芯，該閥芯換向，即可驅(qū)動液壓執(zhí)行機構(gòu)運動。滯環(huán)滯環(huán)是測量設(shè)備輸出量與先前輸入量順序有關(guān)的一種特性。當(dāng)輸入量分別由增加方向、減小方向到達同一量時，兩輸出量之差稱為滯后誤差。最小穩(wěn)定流量指的是液壓閥在任意工作壓力下，能穩(wěn)定工作的最小流量。負載流量特性額定輸出流量下，將負載壓力從零提升至額定壓力，記錄輸出流量的變化值，得出零負載和額定負載下，輸出流量的差值，變化率=（零負載下額定流量-額定負載下額定流量）/零負載下額定流量。脈沖當(dāng)量對應(yīng)于每一個數(shù)字脈沖信號的數(shù)字多路閥主閥芯行程。例如：1000個脈沖數(shù)字多路閥主閥芯行程移動10mm，其脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖。穩(wěn)態(tài)誤差主閥芯位移穩(wěn)態(tài)誤差定義為，目標位移與穩(wěn)態(tài)位移之差除以目標位移。穩(wěn)態(tài)位移主閥芯穩(wěn)態(tài)位移為實際位移達到目標位移的穩(wěn)態(tài)誤差帶范圍內(nèi)所對應(yīng)的位移均值。純延時時間主閥芯位移純延時時間為輸入階躍數(shù)字信號至主閥芯位移開始移動這一時刻的時間。響應(yīng)時間主閥芯位移響應(yīng)時間為輸入階躍數(shù)字信號至主閥芯到達90%目標位移這一時刻的時間。調(diào)節(jié)時間主閥芯位移調(diào)節(jié)時間為輸入階躍數(shù)字信號至主閥芯剛剛到達目標位移的穩(wěn)態(tài)誤差帶范圍內(nèi)這一時刻的時間。超調(diào)量主閥芯位移超調(diào)量為實際位移峰值與穩(wěn)態(tài)位移之差除以穩(wěn)態(tài)位移。傳感器線性度傳感器線性度是傳感器校準曲線與擬合直線間的最大偏差與滿量程輸出的百分比。技術(shù)要求一般要求4.1.1公稱壓力應(yīng)符合GB/T2346的規(guī)定。4.1.2公稱流量應(yīng)符合JB/T8729--2013中表2的規(guī)定。4.1.3螺紋連接油口型式和尺寸應(yīng)符合GB/T2878.1的規(guī)定。4.1.4其他技術(shù)要求應(yīng)符合GB/7935-2005中第4章的規(guī)定。性能要求4.2.1脈沖當(dāng)量數(shù)字多路閥脈沖當(dāng)量的實際值與標定誤差應(yīng)小于2%。4.2.2電壓范圍數(shù)字多路閥額定電壓12V或24V，在額定電壓80%～120%范圍內(nèi)，能正常工作。4.2.3采樣周期數(shù)字多路閥主閥芯位移傳感器采樣周期不大于20ms。4.2.4穩(wěn)態(tài)誤差數(shù)字多路閥主閥芯位移穩(wěn)態(tài)誤差不大于5%。4.2.5純延時時間數(shù)字多路閥主閥芯位移純延時時間不大于100ms。4.2.6響應(yīng)時間數(shù)字多路閥主閥芯位移響應(yīng)時間不大于250ms。4.2.7調(diào)節(jié)時間數(shù)字多路閥主閥芯位移調(diào)整節(jié)時間不大于350ms。4.2.8超調(diào)量數(shù)字多路閥主閥芯位移超調(diào)量不大于8%。4.2.9主閥芯位移傳感器行程主閥芯位移傳感器量程應(yīng)與主閥芯行程匹配，見表1。表1主閥芯位移傳感器量程與主閥芯行程對應(yīng)表通徑（mm）額定流量（L/min）主閥芯最小行程（mm）主閥芯位移傳感器最小量程（mm）1040±381563±51220100±71625160±92032250±11254.2.10位移傳感器線性度在主閥芯位移傳感器行程±3mm范圍內(nèi)，位移傳感器線性度小于1%；在主閥芯位移傳感器行程±5mm范圍內(nèi)，位移傳感器線性度小于1.5%；在主閥芯位移傳感器行程±7mm范圍內(nèi)，位移傳感器線性度小于1.5%；在主閥芯位移傳感器行程±9mm范圍內(nèi)，位移傳感器線性度小于2%；在主閥芯位移傳感器行程±11mm范圍內(nèi)，位移傳感器線性度小于2%；4.2.11流量滯環(huán)特性數(shù)字液壓多路閥輸出流量滯環(huán)不大于2.5%。4.2.12最小穩(wěn)定流量數(shù)字液壓多路閥的最小穩(wěn)定流量指標見表2。表2數(shù)字液壓多路閥最小穩(wěn)定流量指標（L/min）公稱壓力（MPa）通徑（mm）1015202532160.711.72.73.8200.81.323.35.22511.62.54.26.531.51.323.35.38.3351.72.54.26.5104.2.13負載流量特性額定流量隨負載變化率不大于2%。4.2.14流量響應(yīng)特性額定流量響應(yīng)時間不大于500ms。4.2.15其他性能要求耐壓、油路型式與滑閥機能、換向性能、內(nèi)泄漏量等要求符合JB/T8729-2013中6.2性能要求的規(guī)定?？箶_性能要求4.3.1數(shù)字多路閥在±15KV空氣放電、±8KV接觸放電條件下應(yīng)能工作正常，符合GB/T17626.2標準。4.3.2數(shù)字多路閥在傳導(dǎo)瞬態(tài)在1、2a、2b、3a、3b、3、5，測試等級：IV，符合ISO

7637-2標準。4.3.3數(shù)字多路閥在電磁輻射抗干擾100V/m輻射場、20～2000Mhz條件下應(yīng)能正常工作，符合ISO

11452-2：2004；4.3.4數(shù)字多路閥在電磁輻射抗干擾60mA電流注入（BCI）、1～200Mhz條件下應(yīng)能正常工作，符合ISO

11452-4：2011標準。4.3.5數(shù)字多路閥在電快速瞬變脈沖群電源對地：電壓峰值：2KV，頻率：5kHz條件下應(yīng)能正常工作，符合GB/T

17626.4-2018標準。4.3.6數(shù)字多路閥在浪涌（沖擊）抗擾度的DC電源端口：線對線±1kV，線對地±2kV條件下應(yīng)能正常工作，符合GB/T

24338.5-2018標準。4.3.7數(shù)字多路閥電壓沖擊在輸入24V（12V系統(tǒng)），持續(xù)5min，不會損壞；或輸入40V（24V系統(tǒng)），持續(xù)5min，不會損壞，符合GB/T17626.11標準。4.3.8數(shù)字多路閥電源中斷8h條件下應(yīng)能工作正常，符合GB/T17626.11標準。4.3.9數(shù)字多路閥應(yīng)能在3個方向上承受50G加速度、持續(xù)時間11ms的沖擊等級，符合IEC

60068-2-27：2008標準。故障診斷要求4.4.1工作電流高于額定電流150%，且持續(xù)時間超過5s，給出過載異常報警，啟動保護；4.4.2輸入電壓低于額定電壓80%或高于額定電壓120%，且持續(xù)時間超過20s，給出電壓異常報警，啟動保護；4.4.3系統(tǒng)開機后檢測到主閥芯位移偏離中位超過0.2mm時，給出中位異常報警；4.4.4當(dāng)主閥芯穩(wěn)態(tài)位移偏離目標位移超過1mm時，給出穩(wěn)態(tài)精度異常報警；4.4.5當(dāng)檢測到數(shù)字液壓多路閥內(nèi)部的溫度超過120℃時，且持續(xù)時間超過30分鐘，給出溫度異常報警；裝配外觀要求4.5.1裝配應(yīng)符合GB/T7935-2005中4.4～4.7的規(guī)定。4.5.2外觀應(yīng)符合GB/T7935-2005中4.8～4.10的規(guī)定。4.5.3內(nèi)部清潔度采用“稱重法”檢測，指標應(yīng)符合JB/T8729-2013中6.3.3要求的規(guī)定。環(huán)境條件4.6.1數(shù)字多路閥在環(huán)境溫度-30℃～90℃范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作。4.6.2數(shù)字多路閥應(yīng)能在-40℃～100℃范圍內(nèi)存儲三年以上。4.6.3數(shù)字多路閥應(yīng)能在相對濕度90%以下的空氣中能正常工作。4.6.4數(shù)字多路閥應(yīng)能在振動頻率5～200Hz、振幅10mm±0.1mm條件下正常工作。4.6.5數(shù)字多路閥在GB/T2423規(guī)定的鹽霧性能條件下，應(yīng)能正常工作。試驗方法試驗裝置和試驗條件5.1.1應(yīng)包含不少于兩路數(shù)字信號輸出，含數(shù)字信號、主閥芯位移、壓力、流量數(shù)據(jù)采集裝置。5.1.2液壓試驗臺原理參考JB/T8729.2-1998中圖A1，液壓試驗臺的流量規(guī)格應(yīng)大于被試閥的最高流量規(guī)格，油源壓力應(yīng)能短時間超載20%～30%。5.1.3其他試驗條件應(yīng)符合JB/T8729.2-1998中5.2～5.8要求的規(guī)定。試驗項目和試驗方法5.2.1耐壓試驗、換向性能、內(nèi)泄漏、壓力損失、安全閥性能等的試驗方法應(yīng)符合JB/T8729.2-1998中6.1、6.2、6.3中的規(guī)定。5.2.2脈沖當(dāng)量將數(shù)字多路閥的主閥芯前端固定一個防止探頭轉(zhuǎn)動的導(dǎo)軌，給定700個脈沖，檢查主閥芯的行程，連續(xù)一個方向測試5次，最后用總行程除脈沖總數(shù)，得到平均脈沖當(dāng)量為脈沖當(dāng)量的實際值，結(jié)果需要滿足4.2.1的要求。5.2.3電壓范圍輸入額定電壓的80%和120%的值，看被試閥是否能正常工作。5.2.4采樣周期測試方法一、用示波器測量數(shù)字多路閥通信線上的輸出數(shù)字信號，進行數(shù)據(jù)解析，確認是閥芯位移信號后，測量該信號發(fā)送周期，可達到的最小間隔為20ms。測試方法二、通信開始后，用第三方工具分析該反饋的閥芯位移數(shù)據(jù)的發(fā)送周期，可達到的最小間隔為20ms。5.2.5穩(wěn)態(tài)誤差Δ圖1參數(shù)示意圖如圖1所示，輸入最大主閥芯位移75%目標信號，同時用位移傳感器測量主閥芯的實際位移，主閥芯位移穩(wěn)態(tài)誤差Δ等于（目標位移-實際位移）/目標位移×100%，測量3次，取最大值。5.2.6純延時時間Td輸入75%最大位移Y的階躍數(shù)字信號，用位移傳感器測量主閥芯位移，采集輸入信號和主閥芯位移值，測量主閥芯從收到階躍數(shù)字目標這一時刻開始，直至開始移動的時刻的這段時間差，測量3次，取最大值。5.2.7響應(yīng)時間Tr輸入75%最大位移Y的階躍數(shù)字信號，用位移傳感器測量主閥芯位移，采集輸入信號和主閥芯位移值，測量主閥芯從收到階躍數(shù)字目標這一時刻開始，直至達到目標位移90%的時刻的這段時間差，測量3次，取最大值。5.2.8調(diào)整時間Ts輸入75%最大位移Y的階躍數(shù)字信號，用位移傳感器測量主閥芯位移，采集輸入信號和主閥芯位移值，測量主閥芯從收到階躍數(shù)字目標這一時刻開始，直至達到目標位移的穩(wěn)態(tài)誤差帶范圍內(nèi)所對應(yīng)的時刻的這段時間差，測量3次，取最大值。5.2.9超調(diào)量σ%輸入75%最大位移Y的階躍數(shù)字信號，用位移傳感器測量主閥芯位移，采集輸入信號和主閥芯位移值，測量主閥芯位移超調(diào)σ%=（輸出峰值Yp-穩(wěn)態(tài)位移Ys’）/穩(wěn)態(tài)位移Ys’×100%，測量3次，取最大值。5.2.10位移傳感器行程用千分尺位移滑臺作為主閥芯位移傳感器位移變化的推動與測試工具，如圖2所示，先定位到中心點，再以位移傳感器探頭的中心點減去正行程的位置，作為開始測量點，千分尺滑臺往里推動位移傳感器彈簧探頭，測量位移值正負行程。圖2被測多路閥位移傳感器測試示意圖5.2.11位移傳感器線性度用千分尺位移滑臺作為主閥芯位移傳感器位移變化的推動與測試工具，千分尺位移滑臺的最小刻度0.01mm，先定位到中心點，然后以位移傳感器探頭的中心點減去正行程的位置，作為開始測量點，千分尺滑臺往里推動位移傳感器彈簧探頭，取0.5mm為步進，每一個步進取一個測量的位移值，測量位移值從正行程經(jīng)過中心點到達負行程，并同時記錄千分尺的刻度位置，將每個測試點進行線性擬合，將測量值與擬合值相減得到偏差，取偏差的最大值，計算線性度δ=ΔYmax/Y*100%。整個過程測量3次，取計算值的最大值。5.2.12流量滯環(huán)特性5秒內(nèi)向被試閥輸入信號0-100%，再5秒內(nèi)從100%-0，采集輸入信號曲線和工作口流量曲線，進行數(shù)據(jù)處理，得出“流量--輸入信號曲線”，測量同一流量下，差值最大的信號，得到一大一小兩個信號值，滯環(huán)=（大值-小值）/大值×100%。5.2.13最小穩(wěn)定流量輸入一定的值的信號，采集工作口流量值，將工作口壓力從O加載到額定壓力值，得出工作口流量的最大值和最小值，最小穩(wěn)定流量為（最大值-最小值）/最大值×100%=30%所對應(yīng)的流量值。5.2.14負載流量特