T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—工程機械數(shù)字液壓油缸本文件規(guī)定了數(shù)字液壓油缸的術(shù)語、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于工程機械用數(shù)字液壓油缸。2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/T156-2017標(biāo)準(zhǔn)電壓GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序GB/T7935—2005液壓元件通用技術(shù)條件GB/T13306標(biāo)牌GB/T15622-2005液壓缸試驗方法GB/T17446-2012流體傳動系統(tǒng)及元件詞匯GB/T20921-2007機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷詞匯GB/T28857-2012直流差動變壓器式位移傳感器GB/T36048-2018乘用車CAN總線物理層技術(shù)要求JB/T7858液壓元件清潔度評定方法及液壓元件清潔度指標(biāo)JB/T10205-2010液壓缸3術(shù)語、定義和字母符號GB/T17446-2012、GB/T36048-2018、GB/T20921-2007界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1數(shù)字液壓油缸digitalhydrauliccylinder是一種具有基于總線方式通訊、通過離散控制信號調(diào)節(jié)位移或速度、具有可編程、狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷等功能的液壓油缸，主要由數(shù)字控制器、傳感器、液壓油缸等部件組成。數(shù)字液壓油缸結(jié)構(gòu)組成示意圖見附錄A。通過對數(shù)字液壓油缸速度、位置的高精度控制，實現(xiàn)多機協(xié)同操作的功能。3.2數(shù)字控制器digitalcontroller使用數(shù)字或數(shù)值數(shù)據(jù)的控制裝置，在運行過程中，不斷地引入數(shù)字或數(shù)值數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字液壓油缸的位移或速度實現(xiàn)自動控制。3.3響應(yīng)時間Responsetime從感知到物理量變化到輸出相應(yīng)電信號的時間。2T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—3.4準(zhǔn)確度accuracyrating傳感器所測量的數(shù)據(jù)結(jié)果與真實值之間的誤差。3.5滯環(huán)displacementhysteresis在閉環(huán)控制模式下的整個輸入信號范圍的一個完整循環(huán)內(nèi)，與相同輸出量所對應(yīng)的輸入信號的最大差值。4基本參數(shù)和標(biāo)記4.1基本參數(shù)數(shù)字液壓油缸的基本參數(shù)應(yīng)包含下列內(nèi)容：1、工作電壓，單位：V；2、工作電流，單位：A；3、通信協(xié)議；4、基本誤差；5、響應(yīng)時間，單位：S；其它基本參數(shù)應(yīng)符合JB/T10205-2010中第5章5.3的規(guī)定。4.2標(biāo)記應(yīng)符合JB/T10205-2010中第5章5.2的規(guī)定。5技術(shù)要求5.1一般要求5.1.1工作電壓應(yīng)符合GB/T156-2017中的規(guī)定。5.1.2通訊協(xié)議總線接口與通信協(xié)議應(yīng)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(yīng)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(yīng)對現(xiàn)場干擾，應(yīng)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(yīng)具有開放性。采用標(biāo)準(zhǔn)信號（包括CAN、RS232、RS422、RS485、USB、BITBUS、SPI等）通信時，應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)要求。5.1.3其它要求應(yīng)符合JB/T10205-2010中6.1的規(guī)定。5.2數(shù)字液壓油缸性能要求T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—35.2.1基本性能指標(biāo)最低啟動壓力、內(nèi)泄漏量、外泄漏量、低壓下的泄漏、負載效率、耐久性、耐壓性、緩沖、高溫性能應(yīng)符合JB/T10205-2010中第6章6.2的規(guī)定。5.2.2準(zhǔn)確度數(shù)字液壓油缸的基本誤差、非線性誤差、回差、重復(fù)性誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定表1與準(zhǔn)確度有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)級0.03±0.03%±0.03%±0.012%0.012%0.05±0.05%±0.05%±0.02%0.02%0.1±0.04%0.04%0.2±0.08%0.08%0.30.50.2%0.4%5.2.3響應(yīng)時間數(shù)字液壓油缸的響應(yīng)時間從以下指標(biāo)中選?。?ms,10ms,20ms,30ms,50ms,實際響應(yīng)時間不應(yīng)大于所選指標(biāo)。5.3數(shù)字控制器性能要求數(shù)字控制器的基本性能要求、電氣防護要求、氣候環(huán)境防護要求、機械環(huán)境防護要求、電磁抗擾度要求等應(yīng)符合T/CMES24033章節(jié)4.6中的要求。與數(shù)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(huán)境防護要求、機械環(huán)境防護要求、電磁抗擾度要求等應(yīng)符合T/CMES24033章節(jié)4.7中的要求。5.4狀態(tài)監(jiān)測要求數(shù)字液壓油缸狀態(tài)監(jiān)測主要是通過在油缸上集成各類傳感器，對液壓油缸的位移、油口壓力進行實時監(jiān)測，具體要求如下：1）集成位移傳感器，對數(shù)字液壓油缸的活塞桿的位移進行實時監(jiān)測；2）集成壓力傳感器，對數(shù)字液壓油缸油口壓力進行實時監(jiān)測；3）數(shù)字控制器實時采集各類傳感器信號，通過預(yù)處理監(jiān)測信號，得到數(shù)字液壓油缸的實時運行狀態(tài)和健康狀態(tài)；4）可通過總線通訊方式將數(shù)字液壓油缸實時運行狀態(tài)和健康狀態(tài)發(fā)送至總線網(wǎng)絡(luò)；5）集成傳感器應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測量精度應(yīng)符合要求并在校準(zhǔn)有效時間內(nèi)。5.5故障診斷要求數(shù)字液壓油缸故障診斷功能主要是實現(xiàn)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、油缸內(nèi)泄漏故障、油缸外泄漏故障和供電電壓異常故障的實時故障診斷，具體要求如下：T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—41）總線通訊采用“問答”方式，若規(guī)定時間內(nèi)無反饋，發(fā)送總線通訊異常報警；2）設(shè)備運行期間，檢測到總線控制信號超出設(shè)定工作范圍，發(fā)送控制信號異常報警；3）設(shè)備運行期間，檢測到數(shù)字液壓油缸位移信號、工作油口壓力信號等超出傳感器正常檢測范圍，發(fā)送對應(yīng)傳感器異常報警；4）控制超差報警采用閾值比較方式，當(dāng)數(shù)字液壓油缸在規(guī)定時間內(nèi)閥芯位移檢測值與目標(biāo)位置值偏差超過閾值，發(fā)送控制超差報警；5）油缸內(nèi)泄漏故障報警采用閾值比較方式，當(dāng)數(shù)字油缸回油口壓力在規(guī)定時間內(nèi)與目標(biāo)值偏差超過閥值，發(fā)送油缸內(nèi)泄漏故障報警；6）油缸外泄漏故障報警采用閾值比較方式，當(dāng)數(shù)字油缸工作油口壓力在規(guī)定時間內(nèi)與目標(biāo)值偏差超過閥值，發(fā)送油缸外泄漏故障報警；7）數(shù)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(xù)時間超過20s，發(fā)送電壓異常報警，啟動保護。6數(shù)字液壓油缸試驗方法6.1試驗裝置應(yīng)符合GB/T15622-2005中5.1的規(guī)定。6.2試驗條件應(yīng)符合GB/T15622-2005中5.2的規(guī)定。6.3試驗項目和試驗方法6.3.1型式試驗型式試驗以及試驗方法按表2的規(guī)定。表2數(shù)字液壓油缸型式試驗項目與方法1符合GB/T15622-2005中6.1的規(guī)定2符合GB/T15622-2005中6.2的規(guī)定3符合GB/T15622-2005中6.3的規(guī)定4符合GB/T15622-2005中6.4的規(guī)定4符合GB/T15622-2005中6.5.1的規(guī)定5符合GB/T15622-2005中6.5.2的規(guī)定6符合GB/T15622-2005中6.5.3的T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—5規(guī)定7符合GB/T15622-2005中6.6的規(guī)定當(dāng)產(chǎn)品有緩沖時，按要求進行該項8符合GB/T15622-2005中6.7的規(guī)定9符合GB/T15622-2005中6.8的規(guī)定符合GB/T15622-2005中6.9的規(guī)定符合JB/T10205-2010中8.1的規(guī)定符合GB/T28857-2012中7.7的規(guī)定樣品經(jīng)試運行以充分排氣后，安裝至如圖1所示的試驗裝置內(nèi)，按預(yù)設(shè)頻率往兩腔中注入試驗壓力油源，累計脈沖次數(shù)應(yīng)在105至107范圍內(nèi)。采用雙示波器進行對數(shù)字液壓油缸進行響應(yīng)時間的檢測。圖1脈沖試驗原理圖試驗過程中的輸入信號通過總線發(fā)出。6.3.2出廠試驗出廠試驗以及試驗方法按表3的規(guī)定。T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—6表3數(shù)字液壓油缸出廠試驗項目與方法1符合GB/T15622-2005中6.1的規(guī)定2符合GB/T15622-2005中6.2的規(guī)定3符合GB/T15622-2005中6.3的規(guī)定4符合GB/T15622-2005中6.5.1的規(guī)定5符合GB/T15622-2005中6.5.2的規(guī)定6符合GB/T15622-2005中6.6的規(guī)定7符合GB/T15622-2005中6.9的規(guī)定8在進行試運轉(zhuǎn)試驗時，檢測各類傳感器的輸出信號，并記錄下的數(shù)字液壓油缸處于兩端極限時，各傳感器、數(shù)字控制器的輸出信號值。試驗過程中的輸入信號通過總線發(fā)出。6.4數(shù)字控制器試驗項目和試驗方法數(shù)字控制器的基本性能要求、電氣防護要求、氣候環(huán)境防護要求、機械環(huán)境防護要求、電磁抗擾度要求等應(yīng)符合T/CMES24033章節(jié)4.6中的要求。與數(shù)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(huán)境防護要求、機械環(huán)境防護要求、電磁抗擾度要求等應(yīng)符合T/CMES24033章節(jié)4.7中的要求。7狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷試驗7.1狀態(tài)監(jiān)測試驗數(shù)字液壓油缸狀態(tài)監(jiān)測功能主要實現(xiàn)活塞桿位移、油口壓力的實時監(jiān)測，測試方法如下：1）在章節(jié)6.1和6.2要求的實驗設(shè)備和試驗條件下進行試驗。2）建立數(shù)字控制器與上位機的總線通訊，實時監(jiān)測數(shù)字液壓油缸運行數(shù)據(jù)。3）將數(shù)字液壓油缸的行程設(shè)定為傳感器最大位移，工作壓力設(shè)定為額定壓力，通過上位機觀察活塞桿位移、油口壓力等數(shù)據(jù)，如觀察期間運行數(shù)據(jù)無明顯異常，認為狀態(tài)監(jiān)測功能正常。7.2故障診斷試驗數(shù)字液壓油缸故障診斷功能主要是實現(xiàn)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、油缸內(nèi)泄漏故障、油缸外泄漏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(jié)6.1和6.2要求的實驗設(shè)備和試驗條件下進行試驗。2）建立數(shù)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。T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—73）斷開控制指令模塊與數(shù)字控制器總線通訊，總線通訊異常報警；恢復(fù)控制指令模塊與數(shù)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(fā)送超出設(shè)定工作范圍的總線控制信號，控制信號異常報警；發(fā)送工作范圍內(nèi)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(fā)生器分別模擬液壓缸位移信號，當(dāng)模擬信號超出傳感器正常檢測范圍時，傳感器異常報警；當(dāng)模擬信號在傳感器正常檢測范圍內(nèi)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）通過調(diào)節(jié)試驗臺的測試壓力，當(dāng)測試壓力超出傳感器正常檢測的閥值時，傳感器異常報警；當(dāng)測試壓力在傳感器正常檢測的閥值范圍內(nèi)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）斷開油缸位移傳感器與數(shù)字控制器通訊，當(dāng)數(shù)字液壓油缸在規(guī)定時間內(nèi)實際檢測活塞桿位置值與目標(biāo)位置值偏差超過閾值時，控制超差報警；接通油缸位移傳感器與數(shù)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(diào)整驅(qū)動電流，當(dāng)驅(qū)動電流高于額定電流150%且持續(xù)時間超過5s時，過載異常報警；當(dāng)驅(qū)動電流在額定電流范圍內(nèi)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(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)整數(shù)字控制器供電電壓，當(dāng)供電電壓低于額定電壓80%或高于額定電壓120%且持續(xù)時間超過20s時，供電電壓異常報警；當(dāng)供電電壓在額定電壓范圍內(nèi)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。8裝配和外觀的檢驗方法裝配和外觀的檢驗方法按表4的規(guī)定。表4工程機械液壓油缸裝配和外觀檢驗方法12內(nèi)部清潔度可由經(jīng)過驗證39檢驗規(guī)則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。9.1型式檢驗本文件6.3.2中規(guī)定的所有項均需進行檢測，任抽1臺做型式檢驗；凡屬下列情況之一者，應(yīng)進行型式檢驗：a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；T/CHPSAYY021—/T/CMES24032—8b)產(chǎn)品量產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；c)產(chǎn)品停產(chǎn)一年以上，重新恢復(fù)生產(chǎn)時；d)出廠檢驗結(jié)果與型式檢驗結(jié)果有較大差異時；e)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗要求時；檢驗項目全部符合要求,判定數(shù)字液壓油缸型式檢驗合格。若有不符合要求的項目，應(yīng)加倍取樣復(fù)驗;如復(fù)驗符合要求,則仍判定型式檢驗合格;若復(fù)驗仍有不符合要求的項目，則判定型式檢驗不合格。9.2出廠檢驗本文件6.3.2中規(guī)定的所有項均需進行檢測，每臺出廠的產(chǎn)品均需進行出廠檢驗。檢驗項目全部符合要求,判定數(shù)字液壓油缸出廠檢驗合格。若有不符合要求的項目，應(yīng)在采取措施后進行復(fù)驗;如復(fù)驗符合要求,則仍判定出廠檢驗合格;若復(fù)驗仍有不符合要求的項目，則判定出廠檢驗不合格。10標(biāo)志、包裝、儲存以及運輸10.1標(biāo)志和銘牌內(nèi)容應(yīng)符合GB/T7935—20