2.3　电液伺服阀的一般技术要求

2.3.1　电液伺服阀的型式、主要参数、型号编制方法及接口

（1）型式

电液伺服阀可按液压放大器级数分为单级、两（或二级、双级）级、三级或四级电液伺服阀。

（2）主要参数

电液伺服阀的主要参数应包括电液伺服阀额定电流、额定压力和额定流量。

①额定电流　电液伺服阀额定电流按表2-7的规定。

②额定压力　电液伺服阀额定压力按表2-8的规定。

③额定流量　电液伺服阀额定流量按表2-9的规定。

（3）型号编制方法

①编制方法

②产品标记示例

a.额定压力为21MPa，额定流量为30L/min，额定电流为8mA，系列号为1的（两线圈）通用型及船用型射流管电液伺服阀标记为：

伺服阀　GB/T 13854—2008　CSDY1-30-21-8

b.额定压力为16MPa，额定流量为20L/min，额定电流为20mA，系列号为2的三线圈射流管电液伺服阀标记为：

伺服阀　GB/T 13854—2008　DSDY2-20-16-20

（4）接口

①液压接口　除另有规定外，电液伺服阀安装面尺寸应符合本要求2.3.2（2）中②的规定。

②电气接口　除另有规定外，线圈的连接方式、接线端标记、外引出线颜色及输入电流极性应符合本要求2.3.3（1）的规定。

2.3.2　电液伺服阀的机械设计要求

（1）设计布局

根据控制对象的不同要求，电液伺服阀可设计成不同型式。推荐采用两级电液伺服阀，其一级液压放大器的前置级可采用一些无摩擦可变节流孔式放大器，如双喷嘴挡板式、射流管式或射流偏转板式等，其输出级液压放大器通常采用四通滑阀结构。由输出级液压放大器至电气-机械转换器（如力矩马达）可采用一些反馈结构以提高阀的性能，如力反馈、电反馈等。

（2）互换性要求

①安装要求　新研制的电液伺服阀外廓尺寸应等于或小于同类型同规格的正在服役的电液伺服阀。修改阀的零、部件设计时，不应任意更改安装的结构要素。

电连接器应与正在服役的电液伺服阀相同。推荐选用GJB 599A—1993中规定的插头座。

②安装面尺寸要求　电液伺服阀安装面采用下列符号。

a.采用A、B、P、T、X和Y（L）按GB/T 17490规定标识各油口。

b.采用F1、F2、F3和F4标识固定螺钉的螺纹孔。

c.采用G标识定位销孔。

d.采用rmax标注安装面边缘半径。

电液伺服阀安装面精度应符合以下规定。

a.安装面表面平面度的公差允许值为0.025mm。

b.安装面表面粗糙度Ra值应小于或等于0.8μm。

c.安装面孔的位置度公差允许值为0.2mm。

电液伺服阀安装面尺寸应该从下列a～e项所规定的各图和各表中选择。

a.最大油口直径为3.8mm的四油口伺服阀的安装面（17487-01-01-0-98）尺寸在图2-11和表2-10中给出。

b.最大油口直径为5mm的四油口伺服阀的安装面（17487-02-02-0-98）尺寸在图2-12和表2-11中给出。

c.最大油口直径为6.6mm的四油口伺服阀的安装面（17487-03-03-0-98）尺寸在图2-13和表2-12中给出。

d.最大油口直径为8.2mm的五油口伺服阀的安装面（17487-04-04-0-98）尺寸在图2-14和表2-13中给出。

e.最大油口直径为16mm的五油口伺服阀的安装面（17487-05-05-0-98）尺寸在图2-15和表2-14中给出。

f.最大油口直径大于16mm的伺服阀的安装面由用户和制造商商定。

作者注：1.关于圆括号内代号的解释见GB/T 14043—2005。

2.（外部）先导控制油口X的尺寸仅在该先导级由与其他各级分开的液压油液供油时使用。

3.尽管（外控制）泄油口Y的尺寸未在下列电液伺服阀安装面上示出，但在试验方法中却有要求（先导油外控外泄的六油口阀——如英国star557系列阀）。

各图规定的面积的尺寸是安装面的最小尺寸。矩形的四角可以修圆到最大半径（rmax）等于固定螺钉的直径。沿每个轴，固定螺纹孔离安装面边缘的距离应相等。

安装面固定要求。电液伺服阀如果安装在铁质安装座上，则推荐：

a.安装螺钉可旋入铁质安装座上固定螺纹孔的最小螺纹长度宜为1.5D（D为螺钉直径）。

b.铁质安装座上固定螺纹孔深度宜为（2D+6）mm。

带有电液伺服阀安装面的铁质安装座（底板、油路块）的最高工作压力将由制造商规定。

定位销尺寸要求。推荐的伸出安装面的定位销尺寸由表2-15中给出。

③材料　所有材料应符合GJB 1482—1992中第3.4节的要求。

④锁紧　所有螺纹连接零件均应按HB 0-2的规定用锁紧丝牢固地锁紧，不能用锁紧丝的地方（如弹簧管底座）可用弹簧垫圈锁紧。

⑤结构强度　产品的所有零件均应具有足够的强度、刚度，以承受由液压、温度、传动和运输所产生的各种载荷和载荷组合，并能承受在安装和额定条件下工作期间所作用的扭矩载荷。

⑥标准件和通用件　凡适用的都应优先选用标准件和通用件。

⑦密封件　密封圈和密封垫的材料应选用GJB 250A—1996规定的丁腈胶料或与所在系统的工作介质相容的其他材料。密封圈的尺寸和其安装沟槽的尺寸应符合HB/Z 4和HB 4-56～57—1987的规定，螺纹连接件的密封结构应符合HB 4-59—1987的规定。个别由于结构尺寸和重量有特殊要求的地方允许采用非标准件。

或表述为：液压系统及其元件所采用的密封圈橡胶材料应通过验证，证明与所采用的液压油相容；除非对密封材料有特殊要求，密封装置尺寸应该符合HB 4-56～57—1987、HB 4-59—1987或SAE AS 4716C的要求；当液压系统额定工作压力超过10.5MPa（1500psi），应在O形圈处安装保护圈（挡圈），保护圈尺寸应满足HB 4-58—1987的要求。

⑧外观质量　产品表面不应有锈蚀、压伤、毛刺、裂纹及其他缺陷。

⑨表面处理　内部金属零件不宜（应）使用任何镀层。其余零件的表面处理应符合GJB/Z 594A—2000的规定。外部金属零件的表面处理应适用于产品所处的环境条件。

⑩重量　不包括油液（如灌注的液压油）、底面护板的电液伺服阀重量，以kg表示。其指标应符合行业详细规范的规定。

2.3.3　电液伺服阀的电气设计要求

（1）线圈连接与输入电流极性

除另有规定外，伺服阀力矩马达线圈一般分为双线圈与三线圈两种。

双线圈伺服阀力矩马达线圈的连接方式、接线端标记、外引出线颜色及输入电流极性按表2-16的规定。

三线圈伺服阀力矩马达线圈的连接方式、接线端标记、外引出线颜色及输入电流极性按表2-17的规定。

（2）额定电流

除另有规定外，一般额定电流应符合2.3.1（2）中①表2-7的规定。

（3）零值电流

一般零值电流为0.6～1倍额定电流。

（4）过载电流

电液伺服阀应能承受2倍额定电流。

（5）线圈电阻

应符合行业详细规范的规定。电液伺服阀电阻偏差值，在20℃时应为名义电阻值的±10%。同一台电液伺服阀配对的两线圈电阻值差应不大于名义电阻值的5%。

（6）绝缘电阻

电液伺服阀各分离线圈之间和各线圈与壳体之间的绝缘电阻在正常试验条件（25℃±10℃，相对湿度20%～80%）下，用500V兆欧表测量不小于50MΩ。

在温度冲击、烟雾、霉菌试验后，湿热、高度、高温试验时不小于5MΩ（其中高度试验时应用250V兆欧表测量）。

（7）绝缘介电强度

电液伺服阀绝缘介电强度是指各分离线圈之间和各线圈与壳体之间经受频率为50Hz，按表2-18规定的交流试验电压，历时1min，不应击穿。

（8）线圈阻抗和电感

应符合行业详细规范的规定。

（9）励（颤）振

应符合行业详细规范的规定。一般励振或颤振频率400Hz，峰间值10%额定电流。

2.3.4　电液伺服阀的液压设计要求

（1）工作压力

额定供油压力和回油压力应符合2.3.1（2）中②的规定。并符合GB/T 2346—2003或GJB 456规定的压力级别。

（2）耐压

电液伺服阀的压力油口P、工作油口A、B及（外部）先导供油口X应能承受1.3倍额定供油压力作用（回油口T开启）；回油口T应能承受1.3倍回油口T额定供油压力作用。在施加正、反向额定电流各保持2.5min情况下，不允许阀有明显的外部泄漏（允许湿润，不允许滴下）和永久变形。试验中和/或试验后，阀额定流量、滞环、零偏应符合行业详细规范的要求。不可对阀的（外控制）泄油口Y进行耐压试验。

注：关于外部泄漏或参考GB/Z 18427—2001的规定表述为不劣于3级（出现流体形成不滴落液滴）。

（3）破坏压力

以2.5倍额定供油压力施加于压力油口P、工作油口A、B（回油口T开启）；以1.5倍额定供油压力施加于回油口T，各保持30s，电液伺服阀不应破坏，不要求阀恢复工作性能。经历了破坏压力试验的阀，不可再作产品使用。

（4）压力脉冲

如果行业详细规范要求对电液伺服阀进行压力脉冲试验，则电液伺服阀在额定压力下应能承受正、负额定电流下2.5×105次循环脉冲。试验后其性能应符合行业详细规范的要求。

（5）工作介质

应符合行业详细规范的规定。一般应使用符合GB 11118.1规定的石油（矿物）基液压油，或符合SH 0358、Q/SY 11507、GJB 1177A规定的10号、12号和15号航空液压油。

试验所用和防护包装灌注、充满的油液一般应与电液伺服阀实际工作的工作介质一致。

（6）工作介质温度

工作介质温度型别应符合行业详细规范的规定。如符合GJB 456的要求-55（54）～+135℃。

注：1. GJB 456中温度型别Ⅲ型与GB/T 30206.3—2013中温度型别Ⅲ型不同。

2. GJB 1177A—2013规定的石油基航空液压油的使用温度范围为-54～+134℃。

3.在ISO 10770-1：2009中输出流量或阀芯位置-油液温度特性试验规定的油液温度应达到70℃。

（7）抗污染度

电液伺服阀应在油液固体颗粒污染等级代号不劣（高）于GB/T 14039—2002规定的—/17/14的情况下正常工作。

注：在GJB 3370—1998中规定：对于喷嘴挡板型伺服阀，性能试验、验收试验和内部油封所用的工作液固体污染度验收水平不高于GJB 420B—2006　6/A级，控制水平不高于7/A级；其他试验所用的工作液固体污染度不高于8/A级。对于射流管和直接驱动伺服阀，允许相应降低要求，并应符合详细规范的规定。

（8）过滤精度

电液伺服阀在常规使用时的进油口（压力油口）前应安装名义过滤精度不低于10μm的过滤器。

注：1.电液伺服阀在力求长寿命使用时，进油口（压力油口）前宜安装名义过滤精度不低于5μm的过滤器。

2.在电液伺服阀试验时，建议在尽量靠近电液伺服阀进油口（压力油口）的地方安装名义过滤精度3μm的过滤器。

（9）外部密封性

电液伺服阀在各种规定使用条件下和整个工作期间不得有明显的外部泄漏（允许湿润、不允许滴下油滴）。

2.3.5　电液伺服阀的性能要求

电液伺服阀的主要性能指标如表2-19所示。

2.3.6　电液伺服阀的环境要求

（1）低温启动

电液伺服阀在环境温度和工作介质温度均为-30℃时，应能以±50%的额定电流启动，其密封处不得有明显的外部泄漏（允许湿润、不允许滴下油滴）。

（2）高低温

电液伺服阀在环境温度和工作介质温度均为-30～+135（90）℃范围时，其额定流量偏差应不大于±25%，分辨率应不大于2%或滞环应不大于6%。高温时其绝缘电阻应不小于5MΩ，其密封处不应有明显外泄漏（允许湿润、不允许滴下油滴）。

注：1.在GB/T 13854—2008中规定的环境要求（高低温）为伺服阀在-30～+60℃环境温度和工作液在-30～+90℃。

2.在JB/T 10205—2010中规定的高温试验的工作油液温度为90℃。

（3）温度冲击

电液伺服阀经受图2-16所示的温度冲击3次循环后，其绝缘电阻不小于5MΩ，零偏应不大于2%（射流管零偏应不大于5%）。

（4）湿热

电液伺服阀在GBJ 4000—2000中表072-8规定的湿度95%、温度35℃的湿热条件下，其绝缘电阻和介电强度应符合2.3.3（6）和2.3.3（7）的要求，其外观质量应符合下列要求。

①色泽无明显变暗。

②镀层腐蚀面积不大于3%。

③主体金属无腐蚀（在通常电镀条件下不易或不能镀到的表面，一般不作腐蚀面积计算）。

（5）盐雾

电液伺服阀在GBJ 4000—2000中表072-16规定的盐雾条件下，其绝缘电阻应符合2.3.3（6）的要求，其外观质量应符合下述要求。

①色泽无明显变暗或镀层布有均匀连续的轻度膜状腐蚀。

②镀层腐蚀面积小于60%。

③主体金属无腐蚀（在通常电镀条件下不易或不能镀到的表面，一般不作腐蚀面积计算）。

（6）霉菌

电液伺服阀在GJB 4000—2000表072-14的霉菌条件下，长霉等级应不劣于2级，绝缘电阻应符合2.3.3（6）的要求。

或：防霉性应不低于GJB 4.10—1983中规定的2级。

（7）振动

电液伺服阀在GJB 4000—2000中图074-1规定的3类振动条件下，不应有影响工作性能的谐振，零部件不应松动和损伤，其零偏应不大于2%（射流管电液伺服阀的零偏应不大于5%）。

（8）颠震

电液伺服阀在GJB 4000—2000中表072-23规定的颠震等级2的条件下，零部件不应松动和损伤，其绝缘电阻应不小于5MΩ，额定流量允差不大于±10%，滞环应不大于5%，零偏应不大于2%（射流管电液伺服阀的零偏应不大于5%）。

（9）加速度

电液伺服阀在各主轴方向所承受的加速度值应按用户提出的要求或按行业详细技术要求的规定。

加速度值分为三级：

Ⅰ级　　10×9.8m/s2

Ⅱ级　　20×9.8m/s2

Ⅲ级　　30×9.8m/s2

加速度作用时间为5min。

电液伺服阀在加速试验过程中，零漂应不大于3%。试验后零部件不应松动和损伤，零位变化应不大于额定电流的2%。

注：一般规定加速度每变化1g，（加速度）零漂应不大于0.3%。

（10）冲击

电液伺服阀在GJB 4000—2000中074.4规定的A级条件下，零部件应无松动和损坏，绝缘电阻应不小于5MΩ，额定流量允差不大于±10%，滞环应不大于5%，零偏应不大于2%。

2.3.7　电液伺服阀的耐久性要求

在设计的额定工况下，电液伺服阀的使用寿命应不小于107次。在寿命期内，电液伺服阀的额定流量允差为±25%，滞环应不大于6%，零偏应不大于5%（原文为额定流量偏差）。

注：1.“额定工况”的定义可参见GB/T 17446—2012。

2.“耐久性试验”和“寿命试验”是同义词，见GB/T 2900.99—2016。

2.3.8　电液伺服阀的质量保证规定

（1）一般要求

①质量保证大纲　电液伺服阀制造商必须建立符合GJB/Z 9001—1996和GJB/Z 9004—1996的质量保证体系，编制并执行产品质量保证大纲。

②相似产品的合格鉴定原则　对于预定在液压系统中起相同功能的一系列产品而言，只要产品的结构原理、零组件结构型式、采用的原材料、加工工艺、热处理、表面处理等与业经合格检定的产品完全相同，而且满足耐压压力和破坏压力以及合格鉴定主管部门所指定的有关使用要求，则产品系列中某一产品的合格鉴定结果即可适用于该系列中的任何其他产品。例如，对于仅仅在油口尺寸、油口位置、外壳尺寸和外壳形状等方面与业经合格鉴定的产品有所差别的所有其他产品，这种合格鉴定的原则均适用。但是，应由合格鉴定主管部门作出能否适用的决定。

③剪裁　用户和制造商经协商，可对本要求规定的检验项目进行剪裁。

（2）检验责任

①检验责任　除合同或订单中另有规定外，制造商应负责完成本要求或行业详细规范规定的全部检验项目。应保存每台产品的配套记录和最终性能试验记录，从制造日期起至少保存五年。必要时，用户或上级鉴定机构有权对规范所述的任一检验项目进行检查。

②合格责任　所有产品必须符合2.3.1条～2.3.7条、2.3.9条和合同的要求。本要求中规定的检验应成为制造商整个检验体系或质量大纲的一个组成部分。

（3）检验分类

检验可分为：

①鉴定检验；

②质量一致性检验。

检验还可分为：

①型式检验；

②出厂检验。

（4）鉴定检验

鉴定检验的目的在于全面验证产品是否符合合同规定的性能要求和使用环境条件，并以此作为批准定型的依据。遇有下列情况之一时，应进行鉴定检验。

a.产品首次装机前。

b.产品设计定型前。

c.设计和工艺有重大更改时。

①抽样规则　从一批验收的产品中随机抽取两台（批量小时可只抽一台，并应符合GB/T 2828.1—2012的规定）产品进行试验。

②检验项目　两台产品中的一台按表2-20进行检验，其中性能检验按表2-21进行。第二台产品按表2-22顺序进行检验。

③合格判定　规定的所有检验项目都符合要求，则判定该批产品可以提交或产品可以定型。若第一次鉴定试验不合格，允许加倍抽样再次进行鉴定试验。若第二次试验仍不合格，则该批产品不能提交或产品不能定型，但该批产品的合格零、组件仍可使用。

（5）质量一致性检验

质量一致性检验分为：验收检验；定期检验。

①验收检验

a.抽样规则。制造商提交的每台产品均应进行验收检验。

b.检验项目。检验验收按表2-23进行。

c.合格判定。所有验收检验项目通过的产品为合格品。有一项性能不符合要求者，就判为不合格品。

不合格品允许重新调试或更换合格零、组件，在纠正缺陷后，重新提交验收。

②定期检验　为保证产品持续稳定地生产，考验材料、工艺、加工等的稳定性，产品在设计定型后，批量生产的产品需按本要求的规定进行定期检验。

a.抽样规则。视产品批量而定。产品批量每年大于50台时，每年进行一次定期检验；在产品质量稳定的情况下，产品提交数一年小于50台，两年累计超过50台时，两年进行一次定期检验；两年累计数不足50台，第三年不论累计数量是多少，均需进行定期检验。

试验样品从一批验收产品中随机抽取一台。

b.检验项目。定期检验按表2-24进行。

c.合格判定。若试验中有一项特性不符合要求，则认为试验不合格，允许加倍抽样重新试验。加倍抽样中的任一样品存在一项特性不符合要求时，则作为定期检验最终失败，本次产品不得提交。

经分析故障产生原因，采用纠正措施之后，根据合格鉴定单位的意见，重新进行全部试验或只对不合格项目进行试验。若试验仍不合格，应将不合格情况通知合格鉴定单位。

2.3.9　电液伺服阀的交货准备

（1）标志

①铭牌　每台电液伺服阀应有耐久、滞燃、清晰、牢固的铭牌，铭牌上的标志应包括下列内容。

a.生产厂名称。

b.名称、型号。

c.额定（公称）供油压力、额定流量、额定电流。

d.产品编号，生产日期。

②油口标志　在电液伺服阀阀体适合部位应清晰标出工作油口“A”“B”，进油口“P”，回油口“T”等。

（2）包装

①防护包装　防护包装的一般技术要求按GJB 145A—1993的规定。

所有螺纹连接零件，均应（牢固地）锁紧，产品上的外露螺钉应加铅封。

电液伺服阀体内应灌注、充满与使用条件相符的液压油，各油口采用密封堵或盖（护）板封住。将污染度检验结果填入产品合格证或产品履历书中。

应使用有防震措施的专用包装盒包装电液伺服阀。包装盒外面应有与内装电液伺服阀铭牌内容一致的标志。

②随机文件　电液伺服阀的随机文件应装入密封良好、内有干燥剂的塑料包装中。随机文件应包括：

a.产品说明书；

b.制造商提交的合格证书；

c.履历书。

（3）运输

电液伺服阀在运输过程中应避免破坏性损伤事故发生。

（4）储存

电液伺服阀应储存在阴凉、干燥处，要定期更换防潮砂。