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基于載荷譜的工程機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)及元件基礎(chǔ)試驗(yàn)平臺(tái)技術(shù)研究與應(yīng)用
2021年04月20日13:25
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
我國(guó)已成為世界工程機(jī)械第一制造大國(guó),2018年行業(yè)銷售規(guī)模超過6000億元,是我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè)。但是在工程機(jī)械產(chǎn)品的能效利用、動(dòng)力部件可靠性等“硬核競(jìng)爭(zhēng)力”方面與國(guó)際先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距。主要原因是國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的動(dòng)力總成及組成元件的匹配、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)都采用靜態(tài)載荷參數(shù)進(jìn)行,系統(tǒng)匹配性能得不到充分的發(fā)揮,其效率和燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)不到最優(yōu),部件的適用性無法得到充分驗(yàn)證。如果采用實(shí)際樣機(jī)測(cè)試分析的研究方法,試驗(yàn)周期過長(zhǎng),復(fù)現(xiàn)性差,并且難以改變配置參數(shù)和控制策略,需要更高的成本。
為解決上述技術(shù)瓶頸,本項(xiàng)目以工程機(jī)械實(shí)際工況載荷譜相關(guān)技術(shù)研究為突破口,進(jìn)行載荷譜測(cè)試分析、整機(jī)能效匹配、載荷譜動(dòng)態(tài)加載與控制等技術(shù)研究,制定關(guān)鍵元件可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),研制動(dòng)力系統(tǒng)總成與元件試驗(yàn)裝備。從而形成一整套基于載荷譜的工程機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)及元件的匹配、分析與試驗(yàn)的相關(guān)技術(shù),為工程機(jī)械整機(jī)與元件的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品性能的進(jìn)一步完善提供真實(shí)有效的技術(shù)方法。主要實(shí)現(xiàn)四大技術(shù)創(chuàng)新:
1.制定了工程機(jī)械載荷譜集成測(cè)試規(guī)范,建立了工程機(jī)械行業(yè)載荷譜采集和編制的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu);提升了工程機(jī)械行業(yè)載荷譜采集和編制的標(biāo)準(zhǔn)化水平。
2.提出了動(dòng)力系統(tǒng)能量利用率的概念,用于分析評(píng)價(jià)整機(jī)液壓系統(tǒng)流量分配,解決了復(fù)合動(dòng)作協(xié)調(diào)性難以評(píng)價(jià)的行業(yè)技術(shù)難點(diǎn)。
3.采用外推八級(jí)載荷譜和載荷譜損傷等效原理,首次編制出基于工程機(jī)械實(shí)際工況的試驗(yàn)室等效試驗(yàn)加載譜,制定了液壓泵、多路閥、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動(dòng)力換擋變速器的可靠性試驗(yàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)行業(yè)空白。
4.基于模塊化設(shè)計(jì),開發(fā)了載荷譜動(dòng)態(tài)擬實(shí)加載系統(tǒng),研制了動(dòng)力系統(tǒng)匹配和元件可靠性試驗(yàn)系統(tǒng),為提高產(chǎn)品性能的試驗(yàn)室驗(yàn)證水平提供裝備保證。
項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新內(nèi)容經(jīng)過查新、鑒定,認(rèn)為該項(xiàng)目創(chuàng)新性強(qiáng),達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。
項(xiàng)目申請(qǐng)專利29項(xiàng),其中發(fā)明專利14項(xiàng)、實(shí)用新型專利15項(xiàng),授權(quán)專利13項(xiàng),其中發(fā)明專利2項(xiàng);發(fā)表論文6篇;制訂了9項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,其中5項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)建設(shè)了三個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架,其中液壓元件可靠性試驗(yàn)臺(tái)架和動(dòng)力換擋變速器可靠性試驗(yàn)臺(tái)架經(jīng)過國(guó)家計(jì)量認(rèn)證機(jī)械汽車評(píng)審組的核查評(píng)審,認(rèn)為兩試驗(yàn)臺(tái)具備載荷動(dòng)態(tài)加載功能,測(cè)量參數(shù)、精度和測(cè)量穩(wěn)定性均高于國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,具備開展第三方檢測(cè)的能力。
項(xiàng)目形成的整機(jī)產(chǎn)品匹配技術(shù)研究成果,經(jīng)過主機(jī)企業(yè)的批量應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)效益顯著;在零部件可靠性試驗(yàn)裝置和標(biāo)準(zhǔn)研究方面形成的科技成果,填補(bǔ)了中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展中基礎(chǔ)試驗(yàn)平臺(tái)和共性技術(shù)領(lǐng)域空白,為改變國(guó)內(nèi)工程機(jī)械整機(jī)及關(guān)鍵部件可靠性技術(shù)狀態(tài),加快工程機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)速度和水平提供了保障,促進(jìn)了我國(guó)工程機(jī)械節(jié)能和綠色制造水平提升,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
獲獎(jiǎng)等級(jí):二等獎(jiǎng)
完成單位:天津工程機(jī)械研究院有限公司、三一重機(jī)有限公司
市場(chǎng)動(dòng)態(tài)
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