【国家标准】 飞机交流感应电动机驱动的变量液压泵通用规范

ICS49.080
CCSV38
中华人民共和国国家标准　
GB/T42431—2023
飞机交流感应电动机驱动的变量液压泵通用规范
General specification for aerospace AC induction electric motor driven,variable delivery,hydraulic pumps(ISO 18170:2017, Aerospace seriesAC induction electric motor driven:variable delivery， hydraulic pumps—General requirements，MOD）2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
GB/T42431—2023
规范性引用文件
术语和定义
详细设计要求
结构·
噪声等级
耐久性
环境适应性
可靠性
维修性
适航性
5证实方法·
检验分类
试验台要求·
验收检验
鉴定检验
6包装、运输与贮存
附录A（资料性）结构编号对照一览表参考文献
........
GB/T42431—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件修改采用ISO18170：2017《航空航天系列交流感应电动机驱动的变量液压泵通用要求》。本文件与ISO18170：2017相比，在结构上有较多调整，两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与ISO18170:2017的技术性差异及其原因如下：a)
增加了“适用于额定工作压力为35MPa及以下军用或民用飞机”的适用范围（见第1章）；用规范性引用的GB/T42434替换了ISO8278（见第3章）；b）
用GB/T30203替换了参考文献ISO1540（见参考文献）；删除了变频交流电源频率范围“最大和最小频率之间的比值可超过2：1”的解释性描述［见4.2.1.1.3b），见ISO18170:2017的5.1.1.3.2]删除了进行台架试验时的搭接要求及电动泵壳体具体搭接要求（见4.2.1.3.1，见ISO18170：e
2017的5.1.3.1)；
增加了液压油污染度的要求（见4.2.2.1和第6章）；删除了额定输出压力要求中的“额定输出压力值应在专用规范中规定，参考ISO6771对压力g）
等级的规定”（见4.2.2.2，见ISO181702017的5.2.2.1)；h)
增加了“输出压力的最大许可脉动幅值不应超过士2.1MPa或专用规范中的规定”的具体指标要求（见4.2.2.4)；
用规范性引用的GB/T3452.1替换了ISO3601-1（见4.3.2）；删除了非标密封件及商用飞机和军用Ⅲ型系统电动泵保护圈使用要求描述（见4.3.2，见ISO18170:2017的6.3)；
删除了“不应使用铅型锁紧丝封印”（见4.3.6，见ISO18170：2017的6.7）1)
用规范性引用的GB/T12599替换了ISO2093（见4.5.2.2）；用规范性引用的HB6167.16替换了ISO2669（见4.9）；m）
试验台进口温度的控制精度要求补充超过107℃时的温度公差（见5.2.1）；增加了变频电动机不同转速下的压力脉动试验条件（见5.4.3.7）；增加了每隔（50士10)h检查滤片来监控产品油液污染情况（见5.4.3.11.4.2)；将温度进行了圆整：“一54℃”修改为“-55℃”；“71℃”修改为“70℃”；“-51℃”修改为q
“—50℃”（见5.4.3.11.11)；增加了对附加耐久性试验的试验样品要求说明（见5.4.3.11.14)；r）
增加了与4.9“环境适应性”要求相对应的温度-高度、砂尘、稳态加速度等证实方法s）
（见5.4.3.14.3、5.4.3.14.8和5.4.3.16)；增加了“包装、运输与贮存”章节，并明确了五年贮存期要求（见第6章）。t）
本文件做了下列编辑性改动：
为与现有标准协调，将标准名称改为《飞机交流感应电动机驱动的变量液压泵通用规范》；a)
删除了与规范性引用的GB/T42434相同的术语和定义；b）
删除了正文中仅使用一次的术语和定义“标称电源条件”，以符合GB/T1.1一2020要求：d)
删除了术语和定义中“采购方”中的注释2，由采购方和供应商协商确定专用规范的编写方；I
GB/T42431—2023
删除了原文中使用psi压力单位的换算内容，并将kPa换算为MPa表示；删除了原文中用英制单位表示的“额定转速最大推荐值与泵排量的关系”图，只保留了其中用公制单位表示的图。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国航空器标准化技术委员会（SAC/TC435)提出并归口。本文件起草单位：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心、合肥华升泵阀股份有限公司、中国航空综合技术研究所。本文件主要起草人：陈金华、柯兵、江培、卢岳良、周利华、柴立平、沙林峰、曹涛、姜艳、王珍珍、叶巍魏、徐鹏国、任海涛。
1范围
飞机交流感应电动机驱动的变量液压泵通用规范
GB/T42431—2023
本文件规定了飞机交流感应电动机驱动的变量液压泵（以下简称电动泵）的基本要求、证实方法以及包装、运输与贮存
本文件适用于额定工作压力为35MPa及以下军用或民用飞机液压系统中恒频或变频交流感应电动机驱动的变量液压泵。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3452.1
液压气动用O形橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差（GB/T3452.1-2005,ISO3601-1:2002,MOD)
GB/T12599金属覆盖层锡电镀层技术规范和试验方法（GB/T12599—2002，ISO2093：1986,MOD
GB/T30206.1航空航天流体系统词汇第1部分：压力相关的通用术语和定义（GB/T30206.1-2013ISO8625-1:1993,IDT)
GB/T30206.2航空航天流体系统词汇第2部分：流量相关的通用术语和定义（GB/T30206.2-2013,ISO8625-2:1991,IDT)
GB/T30206.3航空航天流体系统词汇第3部分：温度相关的通用术语和定义（GB/T30206.3-2013ISO8625-3:1991,IDT)
GB/T30213飞机液压附件识别附件所适用液压油的标志（GB/T30213—2013，ISO3323：1987,IDT)
飞机恒压变量液压泵通用规范（GB/T42434—2023，ISO8278：2016，MOD）GB/T42434
HB6167.15
民用飞机机载设备环境条件和试验方法第15部分：声振试验（HB6167.15-2014，ISO2671:1982,IDT)
HB6167.16民用飞机机载设备环境条件和试验方法第16部分：加速度试验（HB6167.162014，ISO2669:1995（E),MOD）ISO7137飞机机载设备环境条件和试验程序（Aircraft一Environmentalconditionsandtestproceduresforairborneequipment)ISO7320航空航天流体系统螺纹密封连接接头尺寸（Aerospace一Couplings，threadedandsealed,forfluid systems-Dimensions)里无着色涂层的硫酸工艺规程（AerospaceISO8078航空航天工艺铝合金的阳极化处理process-Anodic treatment of aluminium alloys-Sulfuric acid process,undyed coating)ISO8079航空航天工艺铝合金的阳极化处理带着色涂层的硫酸工艺规程（AerospaceGB/T42431—2023
process-Anodic treatment of aluminium alloys-Sulfuric acid process,dyed coating)ISO8081航空航天工艺铝合金的化学转化膜一般用途（Aerospaceprocess—Chemicalconversion coatingforaluminium alloysGeneral purpose)ISO11218航空航天液压油污染度等级（Aerospace—Cleanlinessclassificationforhydraulicfluids)
3术语和定义
GB/T30206.1、GB/T30206.2、GB/T30206.3和GB/T42434中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
电动机驱动的变量液压泵electricmotordrivenvariabledelivery，hydraulicpump；EMP由电动机驱动的液压泵，给液压系统（或子系统）提供液压动力，以满足飞机系统内各种功能。注1：功能示例如下：免费标准bzxz.net
一作为液压系统的主动力源，连续工作或飞机运行的特定阶段开启，例如起飞和着陆，为系统提供需求的油液；当主动力源失效时，作为备用动力源；作为飞机在地面时的动力源，用于驱动各种应用功能，或供地面维修使用。注2：在运行电动泵时，电源可以由各种电力资源提供，包括主发动机驱动的发电机，辅助动力装置驱动的发电机，或地面移动发电机。
采购方
purchaser
对包括电动泵在内的液压系统承担工程责任的组织机构。注：通常是飞机制造商或承担液压系统的制造商或改造中心。3.3
供应商supplier
提供电动泵的组织机构。
注：通常是电动泵的制造商，负责电动泵的设计、生产和鉴定。3.4
rateddischargepressure
额定输出压力
电动泵在额定电源电压、额定电源频率、额定温度、额定进口压力、额定壳体回油压力和输出流量为零时使用专用规范规定的液压油连续工作的最大压力注：见图1。必要时采用不同的方式来表示，例如将横坐标轴与纵坐标轴互换，3.5
额定流量rateddischargeflow
电动泵在额定电源电压、额定电源频率、额定温度、额定进口压力和全流量最大压力条件下使用专用规范规定的液压油，测量得到的电动泵输出流量。3.6
Estartingin-rushcurrent
启动冲击电流
不考虑任何初始半周期瞬态效应的电流均方根值。2
标引序号说明：
压差泵特性曲线；
恒压泵特性曲线；
恒功率泵特性曲线；
额定输出压力；
最小压力点的流量；
最大压力点的流量；
压力；
输出流量。
电压压降
voltagedrop
图1车
输出压力-流量特性曲线
交流电源每相在给定长度线路两端的电压降低。3.8
电动泵总效率EMPoverallefficiencyGB/T42431—2023
当电动泵在额定条件或专用规范规定的任何其他运行条件下工作时，泵输出流体功率与电动机输人电功率的比值。
电动泵总效率可从公式(1)获得：=[(△P×Q)/(V×Icosg)×100
式中：
电动泵总效率，%；
电动泵出口与进口之间的压差，单位为千帕（kPa)；电动泵输出流量，单位为升每分钟（L/min)；电源电压，应使用交流电压均方根值，单位为伏特（V)；（1
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电源电流，应使用交流电流均方根值，单位为安培（A)；1
电压和电流之间的相位角。
注1：公式(1)忽略了油液压缩性的影响，使用公式(1)时，流量在流体压缩状态时测量。注2：对于三相交流电源，功率为每相功率之和，即：（VaIA十VsIB+VcIe）乘以功率系数（cosp）。对于平衡电源，输人功率为(3×V×IAcosp)。4要求
4.1通则
电动泵设计上应满足所属液压系统的使用要求。按照本文件提供的电动泵，应为已通过专用规范中规定鉴定试验的产品。本文件的要求与专用规范不一致时，以专用规范为准。正常和非正常工作的电源特性范围应在专用规范中规定，应包括任何典型故障情况，比如电源中断。采购方和供应商应在开发阶段尽早商定因电源变化导致与标称性能的任何偏离。飞机馈线电缆的影响应视为电源的一部分。
电动泵所属液压系统的特性应在专用规范中规定，包括在以下油液温度条件下，电动泵进口、出口和壳体回油管路的流量-压力曲线常温；
额定温度；
最低持续温度。
2性能
4.2.1电性能
交流电源要求
4.2.1.1.1一般要求
除另有规定外，电源宜符合GB/T30203的规定。4.2.1.1.2
额定电压
额定电压大小在专用规范中规定，并考虑所有用于电动泵的潜在电源。额定电压在与电动泵接口即电连接器处确定。应确定正常工作条件下的额定电压范围以及起动时的最低电压。通常，额定电压为每相115V（AC)或230V（AC)（单相或三相）。调节点与电动机电连接器之间的电压压降应在专用规范中明确，以确定在所有工作条件下允许的电压减小。引人调节点与电连接器之间的额定电压和电流间相位差也应在专用规范中明确，或者宜明确馈线电缆的阻抗，在确定运转电动机的可用功率时，宜考虑电路中的电压压降，尤其是对于采用复合材料制造的飞机。
4.2.1.1.3
额定交流频率
恒频和变频交流电源分别按以下要求，a）恒频交流电源：
额定频率大小应在专用规范中规定，并考虑用于电动泵的所有潜在电源，通常，恒频电源频率保持在385Hz～415Hz的范围内，标称值为400Hz，但在每种应用场合中宜规定实际应用4
范围。
变频交流电源：
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额定频率大小应在专用规范中规定，并考虑用于电动泵的所有潜在电源，发动机驱动发电机获取的电源，其频率范围取决于每种应用场合中的发动机转速范围，通常介于360Hz～800Hz之间。
4.2.1.1.4输入电流
输入电流分为额定输人电流和启动冲击电流，分别按以下要求执行。a）额定输入电流。
在标称电源和常温条件下运行时，稳态下提供给电动机的电流天小应在专用规范中规定。1）
对于变频系统，宜规定具体的频率。2）
在最低环境温度和油液温度条件下，稳态满功率输出条件下提供给电动机的最大电流应在专用规范中规定。还宜规定最高环境温度和油液温度条件下的最大电流，通常分别为70℃和107℃。极端温度条件下的性能退化要求宜在专用规范中明确。电动泵的功率因数及相关工作条件应在专用规范中规定，例如，在电动泵起动过程中以及3）
满功率稳态条件运行时。
启动冲击电流。
电动泵启动冲击电流大小应在专用规范中规定，并应考虑调节点和电动泵端电压之间的压降。除常温条件之外，还宜提供极端环境和油液温度下电动泵的启动冲击电流。电气保护设备的特性应在专用规范中规定，例如断路器。电动泵应符合电气保护设备特2）
性要求，以满足在专用规范规定时间内额定稳态运行。在电动泵启动过程中最严酷条件组合下，任何电气保护设备不应跳闸。电气保护设备的标称额定值通常宜超过交流电动泵最大连续电流至少20%。
4.2.1.2电磁兼容
除另有规定外，应满足ISO7137规定的电磁效应、电源输入、电压尖峰、音频传导敏感度、诱导信号敏感度、射频敏感度、射频能量发射、闪电感应瞬时敏感度、绝缘电阻和高电压、闪电直接效应要求。如果产品中包含用于满足电磁兼容要求的部件，则应注意确保部件具有足够的额定/退化性能，以保证其对相关危害等级的兼容性。4.2.1.3电搭接
4.2.1.3.1一般要求
应在产品上提供一个专用的搭接区域，以便连接到飞机结构。采购方应规定电动泵上任一点与专用搭接区域之间的搭接电阻。
4.2.1.3.2绝缘电阻
最小绝缘电阻应在专用规范中规定。通常情况下，采用500V(DC)电压测量电连接器插针与电动泵壳体之间的绝缘电阻至少应为100M2。试验中电压作用时间宜为1min，试验宜在室温条件下进行。4.2.1.3.3介电强度
除另有规定外，电气装置电路在以下电压条件下应能承受绝缘击穿试验而不出现损坏：5
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——［（2X相电压）+1000V]；
—1500V(AC)，50Hz，适用于每相230VAC标称电源电压工作的系统；——1250V（AC)，50Hz，适用于每相115VAC标称电源电压工作的系统施加电压的升压速率不应超过500V/s，最终电压作用时间应为1min。采购方应规定观察到的漏电电流（可根据规格和其他考虑因素，规定为2mA～20mA之间的值）。后续的任何再次介电强度试验应在规定电压的80%进行4.2.1.4保护要求
4.2.1.4.1电气故障自保护
电动泵的电动机设计应确保能防止因内部电气故障而导致二次故障发生。典型例子有：在堵转自保护情况下，电动机表面温度应限制在204℃以下（即在进行堵转试验时获得）；一防爆试验以及专用规范可能规定的任何其他电气故障模式试验能检测专用规范中定义的故障模式的设备可能是必要的，如果故障模式有可能导致起火危险，则应提供隔离电动泵的方法。此类设备应视为电动泵子系统的一部分，并应按本文件规定进行相同的验收和鉴定检验。
应关注任何安全特征/保护的可靠性，以确定在发生此类故障时是否需要电动泵采取自我保护措施（即没有安全特征存在）。安全特征可作为电动泵自身的一部分，或者作为系统的一部分。应在设计阶段尽早与采购方商定电动泵中的固有安全/保护等级。4.2.1.4.2热保护
在正常工作条件下，电缆、电连接器等表面温度应保持在安全极限值以下，外表面温度应低于204℃。如果在防爆电动机包容层内，则内部表面可高于此温度。应提供相应的保护措施，以确保当电动机处于堵转状态及在专用规范规定的电压和频率（或频率范围)连续作用时，所有三相电流均限制在规定值内，而不会引起火灾的危险。除另有规定外，保护系统不应自动复位，电动机和保护系统均视为在一次操作后损耗。4.2.1.4.3短路保护
除另有规定外，电动机内发生短路时，电动泵应完全容纳任何电弧/火花或火焰，电动泵外表面温度不应超过204℃。
电气系统的故障电流能力应在专用规范中明确。5电动机冷却方法
电动机可通过以下方法实现冷却。a）
液压油间接冷却：
定子和转子使用液压油进行冷却，但油液通过罩壳和轴，而不与转子或定子绕组直接接触。液压油直接冷却：
转子和定子浸人液压油中提供冷却。c）
空气与液压油混合冷却：
利用一个集成的风扇迫使定子壳体外部气流对定子进行空气冷却，液压油经轴冷却转子。最大排热量和电动机冷却方法应由采购方与供应商商定。6
4.2.2液压性能
液压油
电动泵所使用的液压油应在专用规范中规定。GB/T42431—2023
除另有规定外，验收时电动泵内液压油的污染度应不高于ISO11218的5级，并且电动泵应能在专用规范规定的液压油污染度范围内正常工作。额定输出压力
电动泵设计上应保证在下述范围条件内能维持其额定输出压力：进口油液温度由30℃到额定温度；转速由额定转速的50%到100%（仅对于泵）；一在专用规范规定的电压和频率范围内；额定进口压力。
额定输出压力值及其允许公差范围应在专用规范中规定，当进口油液温度低于30℃或泵转速为25%～50%额定转速时，额定输出压力的正负公差值均允许增大一倍。全流量最大压力
全流量最大压力的最小值应在专用规范中规定，对于恒功率电动泵特性，定义为B点（见图1所示)。
4.2.2.4压力脉动
确定压力脉动水平的过程中电气输人频率范围应在专用规范中规定。输出压力的最大许可脉动幅值不应超过士2.1MPa或专用规范中的规定。应按5.4.3.7规定的试验程序测定压力脉动幅值。
进口压力
4.2.2.5.1额定进口压力
额定进口压力单位用MPa表示，其值应在专用规范中规定。4.2.2.5.2最小进口压力
最小进口压力用MPa表示.其值应在专用规范中规定。并明确：在流量瞬态变化或稳态失效情况下是否适用；一相关的最低油液温度；
当电动泵工作在最小进口压力时，允许的性能降低程度；电动泵入口的输人条件，应包括电动泵进口和出口管路系统的回路阻抗或对回路进行完整的物理状态描述，使供应商能进行动态流量分析以便确定电动泵在最小进口压力下的工作状态，4.2.2.5.3最大进口压力
最大进口压力单位用MPa表示，其值应在专用规范中规定。7
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