T-WHHLW 133-2024 航空發(fā)動機燃油電液伺服閥通.用規(guī)范

ICS49.060CCSV29WHHLWGeneralspecificationforaeroenginefuelelectr1T/WHHLW133—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由武漢長行機電科技有限公司提出。本文件由武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會歸口。本文件起草單位：武漢長行機電科技有限公司、武漢航達航空科技發(fā)展有限公司、空裝駐武漢地區(qū)第一軍事代表室、中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司。本文件主要起草人：景海、林聰、謝劭芊、晏徳平、易勝剛、劉維進、劉明、文小莉、謝迎波、宋彥軍、劉劍輝、王卓遠、張猛、江波、姚東林、黃珊、譚子魁、陳超。1T/WHHLW133—2024本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及到本文件相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得:專利持有人姓名:武漢長行機電科技有限公司地址:430000湖北省武漢市東西湖區(qū)徑河街道十字街7號(10)請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。1T/WHHLW133—2024航空發(fā)動機燃油電液伺服閥通用規(guī)范本文件規(guī)定了航空發(fā)動機燃油電液伺服閥的組成結(jié)構(gòu)、工作原理、通用要求、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于航空發(fā)動機燃油電液伺服閥的應用與測試。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/T10844-2007船用電液伺服閥通用技術(shù)條件GB/T13384-2008機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GJB150.16A-2009軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第16部分:振動試驗GJB3370A-2022飛機電液流量伺服閥規(guī)范3術(shù)語和定義GJB3370A-2022界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1額定流量ratedflow在額定電流和特定負載壓降條件下的控制流量大小。3.2極性polarity控制流量方向與輸入電流方向之間的關(guān)系。3.3零偏nullbias為使伺服閥回歸于零位所需要的輸入電流，不包括伺服閥滯環(huán)的影響，以其對額定電流之比的百分數(shù)表示。3.4內(nèi)漏internalleakage在額定供油壓力下，控制流量為零(控制窗口關(guān)閉)時，從回油窗口流出的流量。3.5線性度linearity在其他工作變量保持不變的情況下，名義流量曲線與名義流量增益線相一致的程度。3.6對稱度symmetry兩個極性流量增益之間相一致的程度。3.7滯環(huán)hysteresis當輸入電流在正、負額定電流之間，以小于記錄儀表的動特性起作用的速度循環(huán)時，產(chǎn)生相同控制流量往和返的輸入電流之差的最大值。3.8電感inductance2T/WHHLW133—2024線圈阻抗的電感分量。3.9分辨率threshold使伺服閥的控制流量發(fā)生變化(增加和減少)的輸入電流最小增量。3.10在滑閥中，閥芯處在零位時，固定與可動節(jié)流棱邊之間的相對軸向位置關(guān)系。3.11壓力增益pressuregain在控制流量為零(控制窗口關(guān)閉)時，負載壓降對輸入電流的變化率。3.12供油壓漂supplyoilpressuredrift供油壓漂是指航空發(fā)動機燃油電液伺服閥在工作過程中，其供油壓力發(fā)生不穩(wěn)定或持續(xù)變化的現(xiàn)象。3.13回油壓漂returnoilpressuredrift回油壓漂是指航空發(fā)動機燃油電液伺服閥在運行時，其回油（即排放或返回的燃油）壓力發(fā)生不穩(wěn)定或持續(xù)變化的現(xiàn)象。3.14綜合零漂comprehensivezerodrift綜合零漂是指航空發(fā)動機燃油電液伺服閥在多種因素影響下，其零位發(fā)生不穩(wěn)定或持續(xù)變化的現(xiàn)象。3.15溫度零漂temperaturezerodrift航空發(fā)動機燃油電液伺服閥在溫度變化時出現(xiàn)的零點偏移現(xiàn)象。3.16零位突跳zeropositionjump零位跳突是指航空發(fā)動機燃油電液伺服閥在無輸入信號或輸入信號穩(wěn)定時，其零位突然發(fā)生不連續(xù)、大幅度的變化。3.17電阻resistance力矩馬達單個線圈的直流電阻。3.18絕緣電阻insulatingresistance航空發(fā)動機燃油電液伺服閥中體現(xiàn)其絕緣性能的電阻值，用于衡量不同導電部分之間的絕緣程度。4組成結(jié)構(gòu)產(chǎn)品主要由力矩馬達、偏轉(zhuǎn)板射流放大器、殼體組件和閥芯組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示，組成零部件有：——1、殼體；——2、左端蓋；——3、限位塊；——4、油濾堵頭；——5、油濾；——6、一級座組件；——7、調(diào)整墊片；——8、下導磁體；——9、上導磁體；——10、紅綠線圈；——11、上蓋；——12、黃藍線圈；3T/WHHLW133—2024——13、銜鐵；——14、彈簧管；——15、偏轉(zhuǎn)板；——16、堵頭；——17、右端蓋；——18、閥芯。圖1結(jié)構(gòu)圖5工作原理產(chǎn)品主要工作原理是當給力矩馬達線圈輸入控制電流時,在控制磁通和極化磁通的相互作用下，銜鐵上產(chǎn)生一個力矩，該力矩使銜鐵組件繞彈簧管旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，從而使偏轉(zhuǎn)板運動。它使得射流片上的一個接收孔壓力增大，另一個壓力減小，致使閥芯兩腔產(chǎn)生壓差，引起閥芯位移，閥芯的位移又帶動偏轉(zhuǎn)板產(chǎn)生變形，以力矩的形式反饋到力矩馬達的銜鐵上，與銜鐵產(chǎn)生的電磁力矩相平衡，這樣閥芯與殼體組件的配合窗口形成一個固定的開口使油液流過。在閥壓降為恒值情況下，輸出流量與輸入控制電流之間成比例關(guān)系。6通用要求6.1外觀被試品的表面不應有明顯的壓痕、裂紋、劃痕、腐蝕痕跡，以及其它影響工作和惡化外觀的損傷。允許有由于正常裝面而造成的局部微小痕跡。6.2材料6.3重量產(chǎn)品重量不大于300g(不包括工作液、安裝螺釘和護板)。6.4外廓尺寸不大于44.5mm×43mm×51.5mm(不包括安裝螺釘和護板)。6.5使用環(huán)境產(chǎn)品使用環(huán)境要求如下:a)使用環(huán)境溫度:(-55-180)℃。4T/WHHLW133—2024b)介質(zhì)溫度:(-40～140)℃。產(chǎn)品工作介質(zhì)3號噴氣燃料P-3應符合GB6537-2018的要求。7技術(shù)要求7.1可靠性在地面或艦面使用條件下，產(chǎn)品無維修待命時間不小于30天(暫定);MTBF門限值：不小于68000h(暫定)；WTBF目標值：不小于96000h(暫定)。7.2維修性一級維修，不計接近時間；外場更換時間：不大于30min(暫定)。7.3耐久性耐久性設計指標要求如下。7.3.1首翻期5年500發(fā)動機工作小時，附加10%壽命時間的地面工作時間(配裝發(fā)動機地面調(diào)試時間)，不計入總壽命，其他調(diào)試及半物理模擬試驗工作時間也不計入總壽命。7.3.2貯存期貯存期為3年。7.3.3翻修間隔期5年500發(fā)動機工作小時，附加10%壽命時間的地面工作時間(配裝發(fā)動機地面調(diào)試時間)，不計入總壽命，其他調(diào)試及半物理模擬試驗工作時間也不計入總壽命。7.3.4總壽命1500發(fā)動機工作小時，附加10%壽命時間的地面工作時間(配裝發(fā)動機地面調(diào)試時間)，不計入總壽命，其他調(diào)試及半物理模擬試驗工作時間也不計入總壽命;7.4互換性型號相同的產(chǎn)品應可互換。7.5工作性能7.5.1靜態(tài)性能表2產(chǎn)品靜態(tài)性能參數(shù)表序號工作性能性能指標1額定流量(2.5±0.25)L/min2極性斷電情況下，控制口A與回油口溝通，即PB>PA3零偏(10士1)mA4<0.8L/min5線性度≤7.5%6對稱度≤10%7滯環(huán)8分辨率9重疊0～3%壓力增益>30%5T/WHHLW133—2024供油壓漂≤±2%回油壓漂≤±3%綜合零漂≤±7.5%溫度零漂≤±6%零位突跳≤0.03L/min(50-400)mH絕緣電阻7.5.2動態(tài)性能幅頻特性(-3dB)不小于20Hz；相頻特性(-90。)不小于20Hz。8試驗方法8.1外觀8.1.1試驗條件試驗條件如下：a)溫度:15℃~35℃;b)相對濕度:20%～80%；e)大氣壓力:試驗場所氣壓。8.1.2試驗方法試驗方法如下：a)目視檢查被試品型號、額定流量、額定壓力、零偏和被試品編號等標識是否正確；b)目視檢查被試品外觀質(zhì)量，檢查緊固件和保險是否牢靠；c)用游標卡尺測量被試品的外廓尺寸、接口并記錄；d)將被試品放在電子秤上稱重并記錄。8.2電氣性能8.2.1試驗條件同8.1.1。8.2.2電阻分別測每個線圈的電阻，并按照公式(1)換算成溫度為20℃時的電阻值，具體步驟如下:a)將萬用表(FLUKE-17B)檔位打至電阻檔(Ω)b)將被試品的兩個線圈(紅綠、黃藍)分別連接到數(shù)顯兆歐表測電阻兩輸入端(VΩ)c)在顯示屏上讀出電阻值，并記錄，注:溫度為20℃時，被試品線圈有效電阻值換算公式如下:式中:R20:有效電阻值RT:————實測電阻值6T/WHHLW133—2024T:————測試環(huán)境溫度8.2.3電感分別測每個線圈的電感，具體步驟如下:a)將手持式LCR表(U1732C)檔位打至電感檔(L)；b)設置測試頻率為(100土1)Hz；c)將被試品的兩個線圈(紅綠、黃藍)分別連接到手持式LCR表的兩個接頭，在顯示屏上可讀出電感值。8.3溫度適應性8.3.1高溫8.3.1.1高溫工作a)試驗條件被試品環(huán)境溫度上升到180℃,介質(zhì)溫度上升到140℃,保持不少于2h使被試品達到溫度穩(wěn)定,調(diào)節(jié)進油壓力(2.8+P=±0.2)MPa,回油壓力(0.2±0.05)MPa，給被試品通(-20～40)mA電流，滿載工作2h，溫度變化率≤3℃/min。b）技術(shù)要求技術(shù)要求如下表：表3高溫試驗中的性能技術(shù)要求表序號試驗條款計量單位技術(shù)要求1額定流量L/min電流-20mA，額定流量2.5±0.63電流40mA，額定流量2.5±0.632溫漂-≤±6%3分辨率-≤1.5%4外部泄露-不允許存在明顯外部泄漏和濕潤5絕緣介電強度-頻率50Hz，500V交流電壓下，歷時1min，紅綠與黃整、紅綠與殼體、黃藍與殼體不應擊穿6絕緣電阻mΩ500V直流電壓下，紅綠與黃藍絕緣電阻≥5500V直流電壓下，紅綠與殼體絕緣電阻≥5500V直流電壓下，黃藍與殼體絕緣電阻≥58.3.1.2高溫恒溫貯存a)試驗條件恒溫貯存試驗時間為48h，溫度為70℃,溫度變化率小于3℃/min，高溫貯存試驗應填充介質(zhì)以免損壞。b)技術(shù)要求試驗后技術(shù)要求如下表：表4高溫貯存試驗后的性能指標序號試驗條款計量單位技術(shù)要求1額定流量L/min電流-20mA，額定流量2.5±0.25電流40mA，額定流量2.5±0.252零偏mA紅綠線圈，10±1.5黃藍線圈，10±1.53滯環(huán) 7T/WHHLW133—20244分辨率-5絕緣電阻mΩ500V直流電壓下，紅綠與黃藍絕緣電阻≥20500V直流電壓下，紅綠與殼體絕緣電阻≥20500V直流電壓下，黃藍與殼體絕緣電阻≥208.3.2低溫8.3.2.1低溫工作a)試驗條件介質(zhì)溫度(-40士2)℃,環(huán)境溫度(-55士2)℃;時間3h(被試品溫度穩(wěn)定時間1h，0.01Hz頻率，按工作電流(-20～40)mA滿載連續(xù)工作2h)。b)技術(shù)要求技術(shù)要求如下表：表5低溫試驗中的性能技術(shù)要求表序號試驗條款計量單位技術(shù)要求1額定流量L/min電流-20mA，額定流量2.5±0.25電流40mA，額定流量2.5±0.252零偏mA紅綠線圈，10±1.5黃藍線圈，10±1.53滯環(huán)-4分辨率-5絕緣電阻mΩ500V直流電壓下，紅綠與黃藍絕緣電阻≥20500V直流電壓下，紅綠與殼體絕緣電阻≥20500V直流電壓下，黃藍與殼體絕緣電阻≥208.3.2.2低溫貯存a)試驗條件環(huán)境溫度:(-55±2)℃,被試品溫度穩(wěn)定1h后保持72h。b)技術(shù)要求試驗后技術(shù)要求如下表：表6低溫儲存試驗后的性能指標序號試驗條款計量單位技術(shù)要求1額定流量L/min電流-20mA，額定流量2.5±0.25電流40mA，額定流量2.5±0.252零偏mA紅綠線圈，10±1.5黃藍線圈，10±1.53滯環(huán)-4分辨率-5絕緣電阻mΩ500V直流電壓下，紅綠與黃藍絕緣電阻≥20500V直流電壓下，紅綠與殼體絕緣電阻≥20500V直流電壓下，黃藍與殼體絕緣電阻≥208.3.3溫度沖擊a)試驗條件8T/WHHLW133—2024試驗溫度為高溫150℃、低溫-55℃,高低溫段各保持2h，或產(chǎn)品達到溫度穩(wěn)定取時間長者為準，轉(zhuǎn)換時間≤1min，至少轉(zhuǎn)換溫沖3次。b)技術(shù)要求試驗后技術(shù)要求如下表：表7溫度沖擊試驗性能技術(shù)表序號試驗條款計量單位技術(shù)要求1額定流量L/min電流-20mA，額定流量2.5±0.25電流40mA，額定流量2.5±0.252零偏mA紅綠線圈，10±1.5黃藍線圈，10±1.53滯環(huán)-4分辨率-5絕緣電阻mΩ500V直流電壓下，紅綠與黃藍絕緣電阻≥20500V直流電壓下，紅綠與殼體絕緣電阻≥20500V直流電壓下，黃藍與殼體絕緣電阻≥208.4振動試驗8.4.1試驗條件8.4.1.1正弦掃頻振動試驗條件a)產(chǎn)品應進行正弦掃頻振動試驗確定產(chǎn)品的共振點，三個頻率一個循環(huán)，每個循環(huán)20min;3個垂直面每個面進行3個循環(huán)?？倳r間3h。b)若被試品共振點在發(fā)動機固有頻率范圍內(nèi)，在每個方向上選取振幅較大的4個點(少于4個點的按實際數(shù)量)進行高周疲勞正弦共振試驗，加速度不低于30g，3個垂直面每個面進行2h，總時間為6h。c)若被試品共振點不在發(fā)動機固有頻率內(nèi)的，被試品需按寬帶隨機進行振動試驗。8.4.1.2寬帶隨機振動試驗條件按GJB150.16A-2009要求進行試驗，振動環(huán)境分類選第22類，振動方法為寬帶隨機振動試驗。a)功能振動持續(xù)時間:每個軸向1h。b)試驗軸向:X、Y、Z三個軸向，如圖8所示:c)耐久振動試驗持續(xù)時間:每個軸向3h。圖8振動方向定義9T/WHHLW133—20248.4.2試驗方法8.4.2.1正弦掃頻振動正弦掃頻振動試驗方法如下:⑴試前檢測在額定試驗條件下檢測被試品工作性能和絕緣電阻，并記錄;⑵被試品安裝將被試品通過夾具按規(guī)定的軸向固定在振動試驗臺上，固定試驗方向；⑶試驗運行步驟1，最初共振檢查在試驗規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，以振幅0.3mm(10Hz～40Hz)、加速度2g(40Hz以上)的正弦掃描進行共振檢查。步驟2，振動試驗若被試品共振點在發(fā)動機固有頻率范圍內(nèi)的，在每個方向上選取振幅較大的4個點(少于4個點的按實際數(shù)量)進行高周疲勞正弦共振試驗，給產(chǎn)品供(2.8±0.2)MPa壓差，輸入控制電流(-20～40)mA，頻率0.01Hz，加速度不低于30g，每個面進行2h。步驟3，依次考核被試品其余兩個軸向的振動試驗;步驟4，若被試品共振點不在發(fā)動機固有頻率內(nèi)的，被試品需按寬帶隨機進行振動試驗。⑷試后恢復在標準大條件下穩(wěn)定被試品。⑸試后檢測每個軸向振動試驗后，在額定試驗條件下檢測被試品外觀質(zhì)量、工作性能和絕緣電阻，并記錄。8.4.2.2寬帶隨機振動試驗寬帶隨機振動試驗方法如下:⑴試前檢測在額定試驗條件下檢測被試品工作性能和絕緣電阻，并記錄;⑵被試品安裝將被試品通過夾具按規(guī)定的軸向固定在振動試驗臺上，固定試驗方向;⑶試驗運行步驟1，取F0低壓，按要求設置振動圖譜、頻率、帶寬等參數(shù);步驟2,給產(chǎn)品供(2.8±0.2)MPa壓差,輸入控制電流(-20～40)mA,頻率0.01Hz;步驟3，對該軸向持續(xù)進行0.5h的功能振動；步驟4，對該軸向持續(xù)進行3h的耐久振動;步驟5，對該軸向持續(xù)進行0.5h的功能振動:T/WHHLW133—2024步驟6，依次考核被試品其余兩個軸向的振動試驗;步驟7，取F0高壓，按要求設置振動圖譜、頻率、帶寬等參數(shù);步驟8，重復步驟2～步驟6考核三個軸向的振動試驗。⑷試后恢復在標準大氣條件下穩(wěn)定被試品。⑸試后檢測每個軸向振動試驗后，在額定試驗條件下檢測被試品外觀質(zhì)量、工作性能和絕緣電阻，并記錄。9檢驗規(guī)則9.1出廠檢驗出廠檢驗的規(guī)定如下：a)出廠檢驗為逐臺檢驗。b)出廠檢驗項目應包括外觀檢查、性能測試（按7.5.1和7.5.2進行）以及密封性測試。c)出廠檢驗完成后，應給出檢驗報告，內(nèi)容包括產(chǎn)品編號、檢