一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置及方法与流程

本发明属于工程机械冷却系统性能测试，具体涉及一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置及方法。

背景技术：

1、装载机等工程机械作业工况复杂多变，工作环境恶劣，为确保装载机等工程机械的正常工作，冷却系统性能匹配设计十分关键。目前冷却系统性能采用风扇性能测试台、散热器芯体测试台独立进行测试，通过测试数据结合仿真计算进行冷却系统匹配计算，并进行整机热平衡性能测试。由于测试数据单一，散热器组合排布、风扇散热器间的结构布置、机罩结构等因素对冷却系统性能的影响没有测试数据进行参考，冷却系统整体的性能只能进行估算。整机热平衡测试虽然数据可靠，但是由于整机测试环境所限，整机热平衡测试无法覆盖各种极限工况，测试数据也无法反映出冷却系统的极限性能。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置及方法，从整体的角度出发，模拟整机结构进行测试，从而得到准确的冷却系统性能测试数据，为冷却系统设计研发提供数据支撑，有效缩短研发周期。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，包括：工程机械冷却系统模拟单元，用于模拟工程机械冷却系统的结构布置；风量测试风洞，用于测量工程机械冷却系统的风量，包括固定段和可移动段，可移动段一端与固定段的一端滑动连接，另一端与工程机械冷却系统的出风口连接；热源模拟单元，与工程机械冷却系统模拟单元连接，用于模拟工程机械冷却系统在工作时的热负载状态；分别与工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元连接，并控制其运行状态的电气控制单元；分别与工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元连接，并采集其测试参数的数据采集单元。

4、进一步地，所述可移动段包括：箱体；前端隔板，与所述箱体的一端连接，并与工程机械冷却系统的外形相适配，用于分隔工程机械冷却系统的进风口和出风口，并使进风口位于所述箱体外，出风口位于所述箱体内；所述箱体的另一端与所述固定段通过设置在所述固定段外侧的侧面导向装置滑动连接，在所述箱体的底端设置有如干滚轮。

5、进一步地，在所述箱体与所述固定段之间设有后端密封胶板，所述后端密封胶板用于填补箱体与固定段之间的缝隙，防止风量测试风洞漏风。

6、进一步地，所述固定段包括风量测量风室和设置在所述风量测量风室内的静压取样测试装置、风温取样测量装置、整流装置、多喷嘴组合风量测试装置、稳流装置，以及设置在所述风量测量风室末端的辅助风机，所述辅助风机的出口设置排气管道，所述辅助风机用于将由工程机械冷却系统的出风口排出的空气引流至室外。

7、进一步地，所述热源模拟单元包括冷却液加热循环模块，所述冷却液加热循环模块包括内置有第一电加热器的水箱，水箱的出口连接水泵的进口，水泵的出口连接工程机械冷却系统的冷却液接入口，在水泵的出口管道上还设置有第一流量计和第一管道加热器；工程机械冷却系统的冷却液接出口连接水箱的入口。

8、进一步地，所述冷却液加热循环模块还包括快速排液回路与管道内废液收集回路，所述快速排液回路与管道内废液收集回路，包括：抽液泵；设置在抽液泵的入口与排液口之间的第一阀门；设置在抽液泵的入口与水箱排液口之间的第二阀门；设置在抽液泵的出口与排液口之间的第三阀门；设置在抽液泵的出口与水箱排液口之间的第四阀门；设置在第一阀门与第三阀门的公共管道与排液口之间的排液阀门。

9、进一步地，所述热源模拟单元还包括增压空气加热循环模块，所述增压空气加热循环模块包括储气罐，储气罐的出口通过调压阀连接罗茨风机的入口，罗茨风机的出口连接工程机械冷却系统的增压空气接入口，在罗茨风机的出口管道上还设置有第二管道加热器；工程机械冷却系统的增压空气接出口连接罗茨风机的入口；在罗茨风机的入口与出口之间设置有旁路气阀。

10、进一步地，所述热源模拟单元还包括液压油加热循环模块与传动油加热循环模块，所述液压油加热循环模块包括内置有第二电加热器的油箱，油箱的出口连接油泵的进口，油泵的出口连接电磁换向阀的进口；电磁换向阀的第一出口通过小量程流量计连接工程机械冷却系统的液压油接入口；电磁换向阀的第二出口通过大量程流量计连接工程机械冷却系统的液压油接入口；工程机械冷却系统的液压油接出口与油箱的入口连接；所述传动油加热循环模块的结构配置与所述液压油加热循环模块的结构配置相同。

11、进一步地，所述液压油加热循环模块与传动油加热循环模块均配置有排液回路与管道内废液收集回路。

12、进一步地，所述工程机械冷却系统包括但不限于装载机动力舱模拟系统、吹风式装载机冷却系统、吸风式装载机冷却系统、单风扇系统、单散热器芯体系统、散热器总成与风扇系统。

13、第二方面，提供一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试方法，采用第一方面所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，所述方法，包括：根据工程机械冷却系统的结构及使用时的布置特征，将待测试的工程机械冷却系统安装至工程机械冷却系统模拟单元；将待测试的工程机械冷却系统的出风口与风量测试风洞的可移动段连接；根据测试项目将热源模拟单元与待测试的工程机械冷却系统连接；通过电气控制单元分别控制工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元的运行状态；通过数据采集单元分别采集工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元的测试参数，形成测试数据集，用于评价工程机械冷却系统的性能。

14、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过工程机械冷却系统模拟单元模拟工程机械冷却系统的结构布置；风量测试风洞测量工程机械冷却系统的风量；热源模拟单元与工程机械冷却系统模拟单元连接模拟工程机械冷却系统在工作时的热负载状态；分别与工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元连接，并控制其运行状态的电气控制单元；分别与工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元连接，并采集其测试参数的数据采集单元；本发明从整体的角度出发，将影响冷却系统的所有零部件置于测试台上，模拟整机结构进行测试，从而得到准确的冷却系统性能测试数据，为冷却系统设计研发提供数据支撑，有效缩短研发周期。

技术特征：

1.一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述可移动段包括：

3.根据权利要求2所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，在所述箱体(202)与所述固定段之间设有后端密封胶板，所述后端密封胶板用于填补箱体(202)与固定段之间的缝隙，防止风量测试风洞漏风。

4.根据权利要求2所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述固定段包括风量测量风室(3)和设置在所述风量测量风室(3)内的静压取样测试装置(301)、风温取样测量装置(302)、整流装置(303)、多喷嘴组合风量测试装置(304)、稳流装置(305)，

5.根据权利要求1所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述热源模拟单元包括冷却液加热循环模块(6)，所述冷却液加热循环模块包括内置有第一电加热器(604)的水箱(601)，水箱(601)的出口连接水泵(605)的进口，水泵(605)的出口连接工程机械冷却系统的冷却液接入口，在水泵(605)的出口管道上还设置有第一流量计(608)和第一管道加热器(616)；工程机械冷却系统的冷却液接出口连接水箱(601)的入口。

6.根据权利要求5所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述冷却液加热循环模块(6)还包括快速排液回路与管道内废液收集回路，所述快速排液回路与管道内废液收集回路，包括：

7.根据权利要求1所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述热源模拟单元还包括增压空气加热循环模块(7)，所述增压空气加热循环模块(7)包括储气罐(701)，储气罐(701)的出口通过调压阀(704)连接罗茨风机(705)的入口，罗茨风机(705)的出口连接工程机械冷却系统的增压空气接入口，在罗茨风机(705)的出口管道上还设置有第二管道加热器(707)；工程机械冷却系统的增压空气接出口连接罗茨风机(705)的入口；在罗茨风机(705)的入口与出口之间设置有旁路气阀(706)。

8.根据权利要求1所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述热源模拟单元还包括液压油加热循环模块(8)与传动油加热循环模块(9)，所述液压油加热循环模块(8)包括内置有第二电加热器(803)的油箱(801)，油箱(801)的出口连接油泵(804)的进口，油泵(804)的出口连接电磁换向阀(806)的进口；电磁换向阀(806)的第一出口通过小量程流量计(807)连接工程机械冷却系统的液压油接入口；电磁换向阀(806)的第二出口通过大量程流量计(808)连接工程机械冷却系统的液压油接入口；工程机械冷却系统的液压油接出口与油箱(801)的入口连接；

9.根据权利要求8所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述液压油加热循环模块(8)与传动油加热循环模块(9)均配置有排液回路与管道内废液收集回路。

10.根据权利要求1所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，其特征在于，所述工程机械冷却系统包括但不限于装载机动力舱模拟系统、吹风式装载机冷却系统、吸风式装载机冷却系统、单风扇系统、单散热器芯体系统、散热器总成与风扇系统。

11.一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试方法，其特征在于，采用权利要求1～10任一项所述的用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置，所述方法，包括：

技术总结
本发明公开了一种用于工程机械冷却系统性能测试的测试装置及方法，测试装置包括：工程机械冷却系统模拟单元，用于模拟工程机械冷却系统的结构布置；风量测试风洞，用于测量工程机械冷却系统的风量，包括固定段和可移动段，可移动段一端与固定段的一端滑动连接，另一端与工程机械冷却系统的出风口连接；热源模拟单元，用于模拟工程机械冷却系统在工作时的热负载状态；分别与工程机械冷却系统模拟单元、风量测试风洞、热源模拟单元连接，并控制其运行状态的电气控制单元、采集其测试参数的数据采集单元。本发明从整体的角度出发，模拟整机结构进行测试，从而得到准确的冷却系统性能测试数据，为冷却系统设计研发提供数据支撑，有效缩短研发周期。

技术研发人员：黄森,殷帆丽,张梦龙,张永胜,吴国民,刘占胜,田胜亮
受保护的技术使用者：徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15