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一、概述:
底盤輔助系統試驗中心隸屬于底盤部件技術部,是以做動力裝置全工況試驗、散熱系統熱平衡試驗、發動機試驗、輔助系統匹配試驗為主的試驗中心,肩負著研究院全價值鏈精益試驗的重要使命。其下轄分為253試驗室和212試驗中心兩個部分。
二、253試驗室
253試驗室是國內首個專門用于輔助系統匹配試驗與技術攻關的綜合性試驗室,建筑面積4444平方米,總投資3500余萬元。試驗室由輔助系統總體匹配試驗臺、大功率一體化推進系統試驗臺、管路匹配試驗臺和中小功率輔助系統試驗臺組成。
圖一 253試驗室試驗臺
l 總體匹配試驗臺可以試驗內容:
輔助系統總體匹配試驗臺主要設備采用進口設備,該試驗室可以完成輔助系統有動力傳動總成情況下的輔助系統匹配試驗、無動力傳動總成情況下冷卻系統匹配試驗、冷卻系統能力鑒定試驗。首創的冷卻風量測量系統可以根據試驗對象的不同自動調節測量范圍,冷卻風量測量范圍大,基本覆蓋了裝甲車輛的功率范圍,具有測量方便,準確性高,重復性強的特點。可以模擬整車實際工況下底盤輔助系統的匹配與效能試驗;車輛底盤動力裝置冷卻空氣通道結構優化及其與車輛匹配和效能試驗;車輛冷卻系統性能鑒定;動力傳動總成臺架試驗;一體化裝置扭矩測試;一體化裝置噪聲測試;一體化集成結構應變測試。總體匹配試驗臺測量參數如下:
測功系統測試功率范圍:600~1200Kw
測功系統測試轉速范圍:0~3000r/min
氣源系統最大供氣量:1700 m3/h
冷卻風量測量系統測量范圍:3000~80000 m3/h
模擬熱源最大供熱量:1200kW
模擬水路循環最大流量1:0~120T/h
模擬水路循環最大流量2:0~60T/h
模擬水路循環最大流量3:0~20T/h
模擬油路循環最大流量1:0~400 L/min
模擬油路循環最大流量2:0~200L/min
大功率一體化推進系統試驗臺:
利用大功率一體化推進試驗系統可以完成的主要試驗內容包括:大功率一體化裝置功率流測試、大功率一體化裝置熱平衡試驗、大功率一體化裝置控制系統聯調試驗、大功率一體化裝置啟動性能試驗(常溫)、大功率一體化裝置進、排氣匹配試驗。
管路匹配試驗臺:
可承擔的試驗任務主要以下幾個大的方面:a、全水系的冷、熱模擬試驗:測量全水系的阻力分布、流量分配與流動的穩定性;b、系統部件性能試驗:測量系統主要部件水側阻力性能,優化部件設計;c、系統管路阻力特性試驗:測量系統管路的阻力性能,優化管路布置;d、高溫條件下系統部件可靠性驗證。
中小功率輔助系統試驗臺:
試驗臺可以完成的試驗內容有:輪式車輛整車輔助系統模擬試驗;利用測功電機的瞬態特性,能夠進行發動機動態試驗,發動機動態試驗分別有油門/轉速、油門/扭矩、轉速/扭矩、扭矩/轉速4種不同的控制模式。具有車況模擬自動化,試驗控制過程自動化,試驗數據處理簡潔等特點。本試驗臺測量參數如下:
測功系統測試功率范圍:0~600kW
測功系統測試轉速范圍:0~4500rpm
測功系統最大測試扭矩:4293N?m
發動機冷卻水溫度控制范圍:40~120℃
發動機燃油溫度控制范圍:20~60℃
發動機燃油壓力控制范圍:0~8bar
中冷器溫度控制范圍:35~60℃
發動機機油溫度控制范圍:40~150℃
傳動油溫度控制范圍:40~150℃
三、212試驗中心
212試驗中心由散熱器性能試驗臺、輔助系統振動及可靠性試驗臺、冷卻空氣動力系統綜合性能試驗臺、空氣濾清器試驗室組成。
圖二 212試驗中心試驗臺
散熱器性能試驗臺:
整個試驗系統主要由散熱器試驗測試系統主體和有機熱載體爐系統組成,散熱器試驗測試系統主體包括“冷卻風側系統、熱側供給、測量系統及數據采集和計算機控制系統”。散熱器試驗測試系統主體是測試試驗的主要設備,各種熱源供給系統中的介質加熱通過有機熱載體爐來實現。散熱器試驗測試系統主要技術參數如下:
最大散熱能力:1100 kW;
最大冷卻風量:19 m3/s;
最大水流量:1500L/min;
最大油流量:350 L/min;
最大中冷器空氣流量:2.2 kg/s;
最高水溫:130℃。
輔助系統振動及可靠性試驗臺:
輔助系統振動及可靠性試驗臺試驗的主要內容為振動環境模擬,能實現對實車上故障件進行定量測試的模擬試驗能力,對相對較小的部件的振動環境和可靠性進行考核。其主要的試驗內容及研究項目包括:支架斷裂、連接件斷裂脫落的校核試驗;管路接口滲漏、管路接口脫落等故障隱患模擬排除;鈑金件焊接開裂故障復現分析;輔助系統部件可靠性考核試驗;
輔助系統部件振動特性優化試驗。
設備主要技術指標如下:
a、 系統特性(承載500kg情況下)
垂直方向 (Z 軸) | 橫向 (Y軸) | 縱向 (X軸) | |
最大位移 (mm) | ≧±120 | ≧±170 | ≧±170 |
最大速度 (m/s) | ≧±1.6 | ≧±1.6 | ≧±1.6 |
最大加速度 (g) | ≧13 | ≧9 | ≧8 |
最大轉角(度) | ≧±12°(偏航) | ≧±8°(仰俯) | ≧±9°(側傾) |
注:以上參數測量條件為承載500kg試件。 |
b、承載試件重量:500kg
c、滿載工作頻率:0—100Hz(空載時最大扭頻150Hz)
d、設備臺面最小尺寸2000mm × 1800mm;一階共振頻率≧200Hz;
l 冷卻空氣動力系統綜合性能試驗臺:
冷卻空氣動力系統綜合測試平臺將具有風扇氣動性能試驗、風扇葉輪超轉試驗、風扇葉輪破壞試驗、風扇葉片自振頻率測試試驗的能力,各項試驗的內容具體如下:
(1)風扇氣動性能試驗
按照國標《GB/T 1236-2000 工業通風機用標準化風道進行性能試驗》對各種形式的冷卻風扇進行氣動性能試驗。將風扇置于標準風筒中對風扇的靜壓、風量、轉速、功率進行測量,同時測量進出口特征氣流速度、振動及噪聲等參數進行測量,通過自動節流裝置調整風扇的工況點實現對冷卻風扇各種氣動性能曲線的測繪。
風扇氣動性能試驗臺性能參數:
a. 被試件進口直徑范圍φ300mm~φ700mm;
b. 最大功率200kW,最高試驗轉速12000r/min;
c. 最高測量壓升12000Pa。
(2)風扇超轉試驗
根據不同要求,按照機械行業標準《JB/T 6445-2005 工業通風機葉輪超速試驗》和中國北方車輛研究所的企業標準《Q/AT 201.096-2008軍用車輛風扇葉輪超轉試驗通用規范》進行風扇葉輪超轉試驗,同時對試驗過程振動進行監測和記錄。
風扇超轉試驗臺性能參數:
a. 被試件直徑范圍≤φ1000mm;
b. 最大功率200kW,最高試驗轉速12000r/min;
(3)風扇破壞試驗
將風扇葉輪置于真空腔內進行高速旋轉至破壞,并通過高速照相機捕捉風扇葉輪在破壞瞬間的結構狀態,同時對試驗過程振動進行監測和記錄。
風扇破壞試驗臺性能參數:
a. 被試件直徑范圍≤φ1000mm;
b. 被試件質量≤800kg,最高試驗轉速20000r/min;被試件質量≤50kg,最高試驗轉速60000r/min。
(4)風扇自振頻率測試
通過捕捉葉片的一階、二階自振頻率,對風扇葉輪和葉片的模態參數進行測量。
風扇自振頻率測試裝置性能參數:
最大質量50 kg,最大外徑φ700mm風扇或其它結構件進行一階和二階自振頻率測量。
空氣濾清器試驗室:
該試驗室可以開展空氣濾清器、凈化器、過濾設備以及增壓器的性能試驗。試驗室內設有常規濾清系統大、中、小流量試驗臺、濾清元件試驗室、高壓濾清系統試驗臺和模擬高原的。其試驗空氣流量可以滿足1~3000馬力的各過濾種軍用民用發動機用空氣濾清器的試驗工作。同時空氣濾清器試驗室隸屬于北方汽車質量監督檢驗試驗所是國家認可試驗室,可進行第三方試驗。