1T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—工程機械數字液壓多路換向閥本文件規定了數字多路閥的基本參數、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸。本文件適用于工程機械用數字液壓多路換向閥。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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/T156標準電壓GB/T7935液壓元件通用技術條件GB/T15623.1液壓傳動電調制液壓控制閥第1部分：四通方向流量控制閥試驗方法GB/T17446流體傳動系統及元件詞匯GB/T20921機器狀態監測與診斷詞匯GB/T29771.1工業機械數字控制器第1部分：通用技術條件GB/T36048乘用車CAN總線物理層技術要求JB/T8729液壓多路換向閥T/CMES24033工程機械數字液壓柱塞泵3術語和定義GB/T17446、GB/T20921、GB/T29771.1、GB/T36048界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1數字液壓多路換向閥digitalhydraulicmulti-wayvalve是一種具有基于總線方式通訊，通過離散控制信號調節流量或方向，具有工作參數、工作模式、控制算法配置，狀態監測及故障診斷功能的液壓多路換向閥。主要由數字控制器、傳感器、液壓多路換向閥等組成。數字液壓多路閥結構組成示意圖見附錄A。3.2液壓多路換向閥hydraulicmulti-wayvalve具有多路可獨立控制、且均能控制流量或方向的液壓閥。液壓多路換向閥可分為片式組合和整體式兩種結構。3.3數字控制器digitalcontroller使用數字信號通訊和控制算法實現數字液壓多路換向閥控制、監測、診斷的控制裝置。3.4滯環hysteresis2T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—在閉環模式下的整個輸入信號范圍的內，以小于設備動態特性起作用的速度進行一個完整循環（中位-正向最大-中位-反向最大-中位），產生相同輸出的輸入信號之差的最大值與相應單方向輸入信號范圍（中位-正向最大位置或者中位-反向最大位置）的百分比即為滯環。4基本參數和標記4.1基本參數數字液壓多路換向閥的基本參數應包括：工作電壓，單位：V；工作電流，單位，A；通信協議；其它基本參數應符合JB/T87293中第5章5.1的規定。4.2標記應符合JB/T8729中第5章5.2的規定。5技術要求5.1一般要求5.1.1工作電壓應符合GB/T156中的規定。5.1.2通訊協議總線接口與通信協議應支持下列要求：——周期通信，為滿足閥芯位置等控制的采樣周期要求；——實時通信，為滿足閥芯位置等控制的響應時間；——安全通信，為防止總線與裝置的正常運行受到損壞或異常停止；——可靠通信，為應對現場干擾，應有差錯處理機制。為使不同廠家的控制器之間互操作，總線應具有開放性，并且在產品說明書詳細描述通訊協議內容和遵循的標準規范。5.1.3其它要求應符合JB/T8729中第6章6.1的規定。5.2數字液壓多路換向閥要求耐壓性能、油路型式與滑閥機能、換向性能、內泄漏、壓力損失、安全閥性能、補油閥開啟壓力、過載閥和補油閥泄漏量、背壓性能、負荷傳感性能、密封性能、操縱力、高溫性能、耐久性能應符合JB/T8729中第6章6.2的規定。裝配和外觀應符合JB/T8729中第6章6.3的規定。閥芯位移滯環要求不超過3%。閥芯位移響應時間不超過300ms。T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—閥芯位移控制死區范圍不超過2%。5.3數字控制器性能要求數字控制器的基本性能要求、電氣防護要求、氣候環境防護要求、機械環境防護要求、電磁抗擾度要求等應符合T/CMES24033章節4.6中的要求。與數字控制器配套傳感器的基本性能要求、電氣防護要求、氣候環境防護要求、機械環境防護要求、電磁抗擾度要求等應符合T/CMES24033章節4.7中的要求。5.4狀態監測要求數字液壓多路換向閥狀態監測主要是通過在多路換向閥上集成各類傳感器，對多路換向閥閥芯位移、工作油口壓力、進油口壓力、油液溫度進行實時監測，具體要求如下：1）多路換向閥集成位移傳感器，對多路換向閥閥芯位移進行實時監測；2）多路換向閥集成壓力傳感器，對多路換向閥工作油口壓力、進油口壓力進行實時監測；3）多路換向閥集成溫度傳感器，對多路換向閥的油液溫度進行實時監測；4）多路換向閥數字控制器實時采集以上傳感器信號，通過預處理監測信號，得到多路換向閥實時運行狀態和健康狀態；5）數字控制器可通過總線通訊方式將多路換向閥實時運行狀態和健康狀態發送至總線網絡；6）多路換向閥集成傳感器測量精度應符合要求并在校準有效時間內。5.5故障診斷要求數字液壓多路換向閥故障診斷要求是實現總線通訊故障、控制信號異常故障、傳感器故障、控制超差故障、驅動過載故障和供電電壓異常故障的實時故障診斷，具體要求如下：1）總線通訊采用“問答”方式，若規定時間內無反饋，發送總線通訊異常報警；2）設備運行期間，監測到總線控制信號超出設定工作范圍，發送控制信號異常報警；3）設備運行期間，監測到多路換向閥閥芯位移信號、工作油口壓力信號等超出傳感器正常檢測范圍，發送對應傳感器異常報警；4）控制超差報警采用閾值比較方式，當多路換向閥在規定時間內閥芯位移值與目標位置值偏差超過閾值，發送控制超差報警；5）多路換向閥控制閥驅動電流高于額定電流150%，且持續時間超過5s，發送過載異常報警，啟動保護；6）數字控制器供電電壓低于額定電壓80%或高于額定電壓120%，且持續時間超過20s，發送電壓異常報警，啟動保護。6數字液壓多路換向閥試驗方法6.1試驗設備應符合JB/T8729中第7.1的規定和GB/T15623.1中第5條的規定。6.2試驗條件應符合JB/T8729中第7.2的規定。6.3試驗項目和試驗方法T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—4章節5.2中的性能要求試驗，應按照JB/T8729中第7章7.3的規定。章節5.2中的裝配和外觀要求試驗，應按照JB/T8729中第8章的規定。穩態性能試驗，包括輸出流量-輸入信號特性、輸出流量-閥壓降特性、極限輸出流量-閥壓降特性、輸出流量-油溫特性、壓力增益-輸入信號特性，應符合GB/T15623.1中8.2的規定。動態性能試驗，包括階躍響應和頻率響應，應符合GB/T15623.1中8.3的規定。實驗過程中的輸入信號通過總線發出。7數字控制器試驗項目和試驗方法數字控制器的基本性能試驗、電氣防護性能試驗、氣候環境防護性能試驗、機械環境防護性能試驗、電磁抗擾度性能試驗等應符合T/CMES24033章節6.6的要求。配套傳感器基本性能試驗、電氣防護性能試驗、氣候環境防護性能試驗、機械環境防護性能試驗、電磁抗擾度性能試驗等應符合T/CMES24033章節6.7的要求。8狀態監測及故障診斷試驗8.1狀態監測試驗數字液壓多路換向閥狀態監測功能主要實現閥芯位移、工作油口壓力、進油口壓力、油液溫度的實時監測，測試方法如下：1）在章節6.1和6.2要求的實驗設備和試驗條件下進行試驗。2）建立數字控制器與上位機的總線通訊，實時監測數字液壓多路換向閥運行數據。3）將數字液壓多路換向閥閥芯位移設定為50%最大位移，工作壓力設定為額定壓力，通過上位機觀察多路換向閥閥芯位移、工作油口壓力、進油口壓力、油液溫度等數據，如觀察期間運行數據無明顯異常，認為狀態監測功能正常。8.2故障診斷試驗數字液壓多路換向閥故障診斷功能主要實現總線通訊故障、控制信號異常故障、傳感器故障、控制超差故障、驅動過載故障和供電電壓異常故障的實時故障診斷，測試方法如下：1）在章節6.1和6.2要求的實驗設備和試驗條件下進行試驗。2）建立數字控制器與上位機、控制指令模塊的總線通訊，通過上位機查看故障診斷情況。3）斷開控制指令模塊與數字控制器總線通訊，總線通訊異常報警；恢復控制指令模塊與數字控制器的總線通訊，通訊異常報警消除，則認為總線通訊故障診斷功能正常。4）通過控制指令模塊發送超出設定工作范圍的總線控制信號，控制信號異常報警；發送工作范圍內的總線控制信號，控制信號異常報警消除，則認為控制信號異常故障診斷功能正常。5）采用信號發生器分別模擬多路換向閥閥芯位移信號、工作油口壓力信號。當模擬信號超出傳感器正常檢測范圍時，傳感器異常報警；當模擬信號在傳感器正常檢測范圍內時，傳感器異常報警消除，則認為傳感器故障診斷功能正常。6）斷開閥芯位移傳感器與數字控制器通訊，當多路換向閥在規定時間內實際閥芯位置值與目標位置值偏差超過閾值時，控制超差報警；接通閥芯位移傳感器與數字控制器通訊，控制超差報警消除，則認為控制超差故障診斷功能正常。7）采用可編程直流電子負載模擬多路換向閥控制閥，通過改變直流電子負載調整驅動電流，當驅動電流高于額定電流150%且持續時間超過5s時，過載異常報警；當驅動電流在額定電流范圍內T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—5時過載異常報警消除，則認為過載異常故障診斷功能正常。8）采用可調直流穩壓電源調整數字控制器供電電壓，當供電電壓低于額定電壓80%或高于額定電壓120%且持續時間超過20s時，供電電壓異常報警；當供電電壓在額定電壓范圍內時，供電電壓異常報警消除，則認為供電電壓異常故障診斷功能正常。9檢驗規則9.1檢驗分類本標準規定的檢驗分為：型式檢驗；出廠檢驗。9.2型式檢驗檢驗項目全部符合要求,判定數字多路換向閥型式檢驗合格。若有不符合要求的項目，應加倍取樣復驗（即不少于4臺樣品，任抽2臺做型式檢驗）；如復驗符合要求,則仍判定型式檢驗合格；若復驗仍有不符合要求的項目，則判定型式檢驗不合格。樣品數量不少于2臺，任抽1臺做型式檢驗，型式試驗項目如表1所示。表1檢驗項目1√√2√√3√√4√√5√√6√√7√√8√√9√√**√√√--√--√--√√√√√√√--7√--7√--7√--7√--7T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—6表1檢驗項目（續表）√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--7√--√--√--√--√--√--√√/√--/√--/√--/√--/√√/--/9.3出廠檢驗每臺出廠的產品均需進行出廠檢驗，檢測項目如表1所示。出廠檢測結果中至少包括以下內容：輸出流量-輸入信號特性曲線、輸出流量-輸入信號曲線得T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—7出的滯環、流量增益KV和測定增益時所用的壓力、流量線性度、壓力增益KP。檢驗項目全部符合要求,判定數字多路換向閥出廠檢驗合格。若有不符合要求的項目，應在采取措施后進行復驗；如復驗符合要求,則仍判定出廠檢驗合格；若復驗仍有不符合要求的項目，則判定出廠檢驗不合格。10標志、包裝、運輸10.1標志和包裝數字控制器上應貼有銘牌等標志，銘牌上至少標明廠家名稱、詳細型號、產品編號、生產日期。數字控制器接插件應做好密閉防護（防水、防塵、防油污、防靜電等），防止金屬引腳氧化變色、腐蝕等造成的連接不牢靠問題。建議數字控制器安裝位置使用泡沫等緩沖包裝進行防護，避免磕碰損壞。隨機文件中應包含產品說明書和和合格證書，產品說明書中至少應包含條款9.2中各型式試驗測試項目所滿足的指標或標準、條款4.1中的基本參數等必要內容。其它標志和包裝應按GB/T7935中的4.8、4.10及第6章的規定。10.2運輸產品在運輸過程中，應做好防水、防塵措施，不應有撞擊和倒放。T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—8(資料性附錄)數字液壓多路換向閥組成示例以某型號片式組合數字液壓多路換向閥為例，圖1展示了其組成及傳感器與控制器的安裝位置。各元件廠家可參考此示例進行修改，實現不同型號液壓多路換向閥的數字化。圖1片式組合數字液壓多路換向閥結構組成示意圖T/CHPSAYY023—/T/CMES24034—參考文獻[1].吳文靜,劉廣瑞.數字化液壓技術的發展趨勢[J].礦山機械,2007,35(