CN103278301B - 一种柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及应用所述的试验装置进行寿命试验的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于柴油机颗粒过滤器支架试验领域的试验装置，本发明同时还涉及应用所述的试验装置进行过滤器支架寿命试验的方法,所述的试验装置的电控振动台（1）上安装支架固定工装（2），与颗粒过滤器（3）连接的过滤器支架（9）安装在支架固定工装（2）上，电控振动台（1）与控制电控振动台（1）振动的控制系统（4）连接。本发明的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及应用所述试验装置进行寿命试验的方法，能够模拟发动机或整车振动，完成柴油机颗粒过滤器支架寿命试验，缩短试验时间，节省试验成本，提高开发效率。本发明的装置及方法适用不同项目，通用性强。
Description
技术领域
本发明属于柴油机颗粒过滤器支架寿命试验领域，更具体地说，是涉及一种柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置，本发明同时还涉及应用所述的试验装置进行过滤器支架寿命试验的方法。
背景技术
柴油机具有油耗低、动力强等优势，应用广泛，且逐年不断的呈指数增长趋势。为了满足轻型柴油机欧Ⅴ及以上排放目标，轻型柴油机后处理系统采用DOC+DPF再生系统。随着法规的日益严格及在不同轻型柴油机的普及程度，为配合各种不同用处车辆的工作特性，轻型柴油机后处理系统DPF将会成为主流方法。轻型柴油机后处理系统DPF与传统汽油机不同，由于柴油机工作温度低，振动大，后处理系统重量通常都比汽油机后处理系统大，而传统汽油机排气温度高，催化器体积小，重量轻，为了保持后处理系统在工作中具有较好的耐久性，通常对后处理系统增加固定支架，提高系统安装模态，减小振动，从而达到提高寿命要求。DPF固定支架主要作用是支撑DPF，对于支架强度及刚度的设计都有很高的要求，如果设计不合理，很容易在路试或发动机台架试验中产生断裂，支架设计前期主要是通过CAE有限元的方法进行模拟分析，但分析过程中模型需要进行一系列的简化处理，不能和实际模型完全一样，样件出来后需要进行许多台架及整车耐久性试验验证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够模拟发动机或整车振动，完成柴油机颗粒过滤器支架寿命试验，缩短试验时间，提高开发效率的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及应用所述试验装置进行寿命试验的方法。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置，所述的试验装置包括电控振动台，电控振动台上安装支架固定工装，与颗粒过滤器连接的过滤器支架安装在支架固定工装上，所述的电控振动台与控制电控振动台振动的控制系统连接。
所述的过滤器固定工装包括底板，底板上设置多个连接孔，穿过多个连接孔的多个螺栓将底板与电控振动台固定连接，底板上设置垂直布置的安装板，所述的安装板上设置过滤器支架安装孔，过滤器支架通过螺栓安装在支架安装孔内，所述的底板与安装板之间设置多道加强筋。
所述的控制系统设置为能够输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据的结构，所述的包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据设置为控制与电控振动台连接的过滤器固定工装振动的结构。
本发明还提供一种应用所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，所述的过滤器支架进行寿命试验时,按以下试验步骤进行:
（1）将待试验的柴油机的过滤器支架安装到电控振动台上；
（2）向控制系统输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据，所述的电控振动台根据包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据振动，带动通过螺栓固定安装在过滤器固定工装上的过滤器支架振动。
（3）对施加包络载荷谱的过滤器进行扫频试验，找出共振频率点，在包络载荷谱中找出共振频率点对应的载荷大小，在共振频率点进行振动试验。
优选地，所述的过滤器支架在电控振动台上进行试验时，试验开始时向控制系统输入包络载荷谱数据，试验进行10小时以上后向控制系统输入整车道路试验载荷谱数据。
优选地，所述的过滤器支架在电控振动台上进行试验时，当电控振动台根据整车道路试验载荷谱数据进行试验时，通过控制系统间隙性地或一直对电控振动台输入整车道路试验载荷谱数据，从而调整施加到过滤器支架上的试验载荷，缩短试验时间。
优选地，为保证过滤器支架在振动台上的振动和整车振动接近，所述的过滤器支架在电控振动台上进行试验时，当电控振动台根据整车道路试验载荷谱数据进行振动试验时，所述的施加到过滤器支架上的振动频率设定在使用该过滤器支架9的发动机的激励频率的1.2—1.5倍之间，试验用支架固定工装的模态验证可以通过有限元计算和模态试验完成。
优选地，所述的试验方法进行试验的时间在100h内。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及应用所述试验装置进行寿命试验的方法，通过一个支架固定工装，使催化器总成系统通过支架固定工装安装在电控振动台中，再通过控制系统对电振动台施加一标准发动机包络载荷谱或发动机试验载荷谱或整车道路试验载荷谱，从而能够模拟发动机或整车振动，完成柴油机颗粒过滤器支架寿命试验，缩短试验时间，节省试验成本，提高开发效率。本发明的装置及方法适用不同项目，通用性强。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置的结构示意图；
图2为本发明所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置的颗粒过滤器的结构示意图；
图3为本发明所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验时输入的包络载荷谱的曲线图；
图4为本发明所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验时输入的整车道路试验载荷谱的曲线图；
附图中标记为：1、电控振动台；2、支架固定工装；3、颗粒过滤器；4、控制系统；5、底板；7、安装板；8、过滤器支架安装孔；9、过滤器支架；10、加强筋。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1—附图4所示，本发明为一种柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置，所述的试验装置包括电控振动台1，电控振动台1上安装支架固定工装2，与颗粒过滤器3连接的过滤器支架9安装在支架固定工装2上，所述的电控振动台1与控制电控振动台1振动的控制系统4连接。
所述的过滤器固定工装2包括底板5，底板5上设置多个连接孔，穿过多个连接孔的多个螺栓将底板5与电控振动台1固定连接，底板5上设置垂直布置的安装板7，安装板7上设置过滤器支架安装孔8，过滤器支架9通过螺栓安装在支架安装孔8内，底板5与安装板7之间设置多道加强筋10。
所述的控制系统4设置为能够输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据的结构，所述的包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据设置为控制与电控振动台1连接的过滤器固定工装2振动的结构。
本发明还提供一种应用所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，所述的过滤器支架进行寿命试验时,按以下试验步骤进行:
（1）将待试验的柴油机的过滤器支架9安装到电控振动台1上；
（2）向控制系统4输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据，所述的电控振动台1根据包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据振动，带动通过螺栓固定安装在过滤器固定工装2上的过滤器支架9振动。
（3）对施加包络载荷谱的过滤器支架进行扫频试验，找出共振频率点，在包络载荷谱中找出共振频率点对应的载荷大小，在共振频率点进行振动试验。
优选地，所述的过滤器支架9在电控振动台1上进行试验时，试验开始时向控制系统4输入包络载荷谱数据，试验进行10小时以上后向控制系统4输入整车道路试验载荷谱数据，进行试验时，也可以交替输入包络载荷谱数据和整车道路试验载荷谱数据。
优选地，所述的过滤器支架9在电控振动台1上进行试验时，当电控振动台1根据整车道路试验载荷谱数据进行振动试验时，通过控制系统4间隙性地或一直对电控振动台1输入整车道路试验载荷谱数据，从而调整施加到过滤器支架9上的试验载荷，缩短试验时间。
优选地，为保证过滤器支架在振动台上的振动和整车振动接近，所述的过滤器支架9在电控振动台1上进行试验时，当电控振动台1根据整车道路试验载荷谱数据进行振动试验时，所述的施加到过滤器支架9上的振动频率设定在使用该过滤器支架9的发动机的激励频率的1.2—1.5倍之间。
优选地，所述的试验方法进行试验的时间在100h内。
本发明的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及及应用所述试验装置进行寿命试验的方法，通过一个支架固定工装，使催化器总成系统通过支架固定工装安装在电控振动台中，再通过控制系统对电振动台施加一标准发动机包络载荷谱或发动机试验载荷谱或整车道路试验载荷谱，从而能够模拟发动机或整车振动，完成柴油机颗粒过滤器支架寿命试验，缩短试验时间，节省试验成本，提高开发效率。本发明的装置及方法适用不同项目，通用性强。
本发明的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置及及应用所述试验装置进行寿命试验的方法，进行试验时试验时间及试验载荷可以根据等效寿命原理自行调整，试验资源基本不受限制，且对于不同项目的通用性强，试验时间远低于发动机或整车耐久时间，试验成本有很大的降低，一个支架寿命试验在发动机台架中通常在200h以上，费用一般在15万以上，而在整车中通常跑3万～5万公里，费用高达上百万，时间需要几个月，而在振动台通常将试验压缩在100h内，费用在3万～5万元，开发周期大大缩短，开发费用有较大降低，且试验资源不受发动机及整车限制。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种应用柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，所述的试验装置包括电控振动台(1)，电控振动台(1)上安装支架固定工装(2)，与颗粒过滤器(3)连接的过滤器支架(9)安装在支架固定工装(2)上，所述的电控振动台(1)与控制电控振动台(1)振动的控制系统(4)连接；
其特征在于：所述的过滤器固定工装(2)包括底板(5)，底板(5)上设置多个连接孔，穿过多个连接孔的多个螺栓将底板(5)与电控振动台(1)固定连接，底板(5)上设置垂直布置的安装板(7)，所述的安装板(7)上设置过滤器支架安装孔(8)，过滤器支架(9)通过螺栓安装在支架安装孔(8)内，所述的底板(5)与安装板(7)之间设置多道加强筋(10)；
所述的控制系统(4)设置为能够输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据的结构，所述的包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据设置为控制与电控振动台(1)连接的过滤器固定工装(2)振动的结构；
所述的颗粒过滤器支架进行寿命试验时，按以下试验步骤进行:
(1)将待试验的柴油机的过滤器支架(9)安装到电控振动台(1)上；
(2)向控制系统(4)输入包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据，所述的电控振动台(1)根据包络载荷谱数据或整车道路试验载荷谱数据振动，带动通过螺栓固定安装在过滤器固定工装(2)上的过滤器支架(9)振动；
(3)对施加包络载荷谱的过滤器进行扫频试验，找出共振频率点，在包络载荷谱中找出共振频率点对应的载荷大小，在共振频率点进行振动试验；
其特征在于：所述的过滤器支架(9)在电控振动台(1)上进行试验时，试验开始时向控制系统(4)输入包络载荷谱数据，电控振动台(1)根据包络载荷谱数据振动，试验10小时以上后，向控制系统(4)输入整车道路试验载荷谱数据，电控振动台(1)根据整车道路试验载荷谱数据震动。
2.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，其特征在于：所述的过滤器支架(9)在电控振动台(1)上进行试验时，当电控振动台(1)根据整车道路试验载荷谱数据进行试验时，通过控制系统(4)间隙性地或一直对电控振动台(1)输入整车道路试验载荷谱数据，从而调整施加到过滤器支架(9)上的试验载荷，缩短试验时间。
3.根据权利要求2所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，其特征在于：所述的过滤器支架(9)在电控振动台(1)上进行试验时，当电控振动台(1)根据整车道路试验载荷谱数据进行振动试验时，施加到过滤器支架(9)上的振动频率设定在使用该过滤器支架9的发动机的激励频率的1.2—1.5倍之间。
4.根据权利要求3所述的柴油机颗粒过滤器支架寿命试验装置进行寿命试验的方法，其特征在于：所述的试验方法进行试验的时间在100h内。
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