CN108225421B - 液力传动装置试验评定方案的制定方法 - Google Patents

Abstract

提供一种液力传动装置试验评定方案的制定方法，具体步骤如下：收集液力传动装置各试验项目的实验报告，采用潜在失效模式及后果分析方法对各试验项目进行分析，确定各试验项目权重数值；每一类试验项目设有总分值，分值分配基本采取对等原则；每一类试验项目包括各细分试验项点，每一类中的各细分试验项点分值需根据该试验项点表征液力传动装置技术性能重要程度来确定；设定每一类试验项目中各细分试验项点评分标准，依据各试验项目的实验报告，对各项检验结果遵循评分标准进行扣分或加分，结合权重得到最后得分。本发明针对液力传动装置从安全、需求、可靠性、实用性等方面考量，消除人为因素干扰，通过分数量化可直观反映出传动箱综合性能及质量水平。

Description

液力传动装置试验评定方案的制定方法

技术领域

本发明属于一种评定方法，具体涉及一种液力传动装置试验评定方案的制定方法，用于对液力传动装置进行试验指导及不同液力传动装置的评定。

背景技术

近年来，我国铁路事业发展迅猛，以大型养路机械和轨道车等自轮运转特种设备的需求量也不断增大，由于时速120公里及其以上自轮运转特种设备所配液力传动箱全部是进口产品，其中时速160公里的综合巡检车、接触网检修作业车均采用德国福伊特液力传动箱；大型养路机械中捣固车、除沙车和清雪车等均采用德国采埃孚液力传动箱；钢轨探伤车采用美国德纳液力传动箱。鉴于此，为满足施工及维护作业快速、高效、高质、安全等需求，国内各铁路工程机械生产厂都在积极进行新产品研制，因此研制出具有自主知识产权的液力传动装置迫在眉睫，目前国内知名传动箱厂家如大连所、贵州凯星、金鹰重工等厂家均研制出120公里轨道车用液力传动装置，但为在不同厂家中选择出具有高可靠性的产品，直观地反映出传动箱的综合性能及质量水平，需制定出一种液力传动装置评定方案。因此有必要提出此评定方法。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种液力传动装置试验评定方案的制定方法，本发明针对液力传动装置从安全、需求、可靠性、实用性等方面考量，对液力传动装置12项试验项目采用潜在失效模式及后果分析方法进行逐项分析，对各试验项目按权重从高至低进行排序，并对每个试验检测项点依据试验检测结果和相关公式、规则进行扣分或加分，消除了人为因素的干扰，这种方式通过分数量化可直观地反映出液力传动装置的综合性能及质量水平。

本发明采用的技术方案：液力传动装置试验评定方案的制定方法，具体步骤如下：

(1)液力传动装置包括静态试验、牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试、冲击振动及渗漏油试验、解体检查、油液污染测试12大类试验项目，收集液力传动装置12大类试验项目的实验报告；

(2)对液力传动装置的12大类试验项目采用潜在失效模式及后果分析方法，通过对液力传动装置电气系统、机械传动零部件可靠性、操作灵活性、安装可互换性、用户使用的满意度方面进行潜在的失效及其后果进行分析、评估，得出影响液力传动装置使用的因素，综合液力传动装置可量化性能指标，确定得出各试验项目所占权重数值；

(3)液力传动装置每一大类试验项目设有总分值，液力传动装置12大类试验项目分值分配的制定基本采取对等原则；液力传动装置每一大类试验项目中包括各细分试验检测项点，在每一大类中的各细分试验检测项点分值确定上，需要根据该试验检测项点表征液力传动装置技术性能重要程度来确定，若各项点技术性能重要程度相当，则进行平均分值分配；若各项点技术性能重要程度存在差异，则进行分值的少量调整；

(4)设定每一大类试验项目中的全部细分试验检测项点评分标准，并实行减分制；但对难以保证和提升的主要性能指标单独设置有加分机制；

(5)依据液力传动装置12大类试验项目的实验报告，对各项检验结果遵循评分标准进行扣分或加分，结合权重得到最后得分。

其中，上述步骤(1)中：

所述静态试验包括对液力传动装置的安装、接口及外形尺寸符合性的检验、铸件及加工外观缺陷、油漆表面缺陷、电线电缆及各软硬管布置缺陷方面进行检验；

所述牵引负荷试验包括变矩工况和偶合工况试验，所述变矩工况和偶合工况试验包括对变矩工况和偶合工况在不同速度下最高效率、最大输入功率、最大输入扭矩的检测；

所述噪声试验是对液力传动装置发出的噪音进行检测；

所述换挡试验是通过加载方式，使液力传动装置在偶合工况和变矩工况间进行转换一定次数，检测换挡是否灵敏可靠；

所述换向试验是在输入转速为发动机额定转速的情况下进行一定次数换向，检测换向是否灵敏可靠；

所述怠速惰行润滑性能试验是动力从液力传动装置输入端接入和输出轴接入状态下，输入转速分别为发动机怠速和车辆最高牵引速度时车轮传入的转速，观察润滑压力是否符合设计值；

所述135h可靠性试验包括变矩工况全负荷和偶合工况全负荷试验，所述变矩工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，要求不得有故障停机现象；偶合工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，要求不得有故障停机现象；

所述可靠性试验后效率测试是在可靠性试验的基础上，进行再一次的效率性能参数测试试验，试验过程牵引负荷试验过程相同；

所述冲击振动及渗漏油试验是指检查在牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试过程中，不得出现渗漏油、冲击、振动及异响现象；

所述解体检查是对液力传动装置的全部零部件进行是否出现变形、裂纹缺陷的检查，对液力油进行元素分析和颗粒物检查；

所述油液污染测试是检测传动油中的元素不能超过规定限值。

其中，上述步骤(2)中，所述液力传动装置的各试验项目权重从高至低依次为：牵引负荷试验26.5％＞135h可靠性试验20.7％＞15h超负荷可靠性试验10.3％＞可靠性试验后效率测试10％＞冲击振动及渗漏油试验8.5％＞静态试验5.5％＞换挡试验4％＝换向试验4％＝怠速惰性润滑性能试验4％＞解体检查(3％)＞油液污染测试2％＞噪声试验1.5％，总权重为100％。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案从液力传动装置各性能指标对其综合性能影响方面出发，采用现代设计方法失效模式及后果分析进行决策分析，对各试验项点制定权重，制定试验结果评定方案，液力传动装置在台架试验后，台架试验测试结果通过本方案处理后，能够直观地反映出液力传动装置的综合性能及质量水平，便于对液力传动装置的选择；

2、本方案中试验评定方案采用扣、加分值均依据试验检测结果和相关公式、规则进行，消除了人为因素，通过分数量化体现了液力传动装置研制的综合性能和质量状态，其可操作性强、尤其对多家同类型液力传动装置的比较鉴定具有指导作用。

具体实施方式

下面描述本发明的实施例。

液力传动装置试验评定方案的制定方法，具体步骤如下：

(1)液力传动装置包括静态试验、牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试、冲击振动及渗漏油试验、解体检查、油液污染测试12大类试验项目，收集液力传动装置12大类试验项目的台架试验报告。

其中，所述静态试验包括对液力传动装置的安装、接口及外形尺寸符合性的检验、铸件及加工外观缺陷、油漆表面缺陷、电线电缆及各软硬管布置缺陷等方面进行检验；

所述牵引负荷试验包括变矩工况和偶合工况试验，所述变矩工况和偶合工况试验包括对变矩工况和偶合工况在不同速度下最高效率、最大输入功率、最大输入扭矩的检测；

所述噪声试验是对液力传动装置发出的噪音进行检测，能够保证制造质量，减少多对司乘人员的噪声侵害；

所述换挡试验是通过加载方式，使液力传动装置在偶合工况和变矩工况间进行转换一定次数如200次，检测换挡是否灵敏可靠；

所述换向试验是在输入转速为发动机额定转速的情况下进行一定次数换向如200次，检测换向是否灵敏可靠；

所述怠速惰行润滑性能试验是为保证车辆被动牵引惰性运行时的行车安全而增加的试验项目。动力从液力传动装置输入端接入和输出轴接入状态下，输入转速分别为发动机怠速和车辆最高牵引速度时车轮传入的转速，观察润滑压力是否符合设计值；

所述135h可靠性试验包括变矩工况全负荷和偶合工况全负荷试验，所述变矩工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，如前进挡和后退挡各40h，要求不得有故障停机现象；偶合工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，如前进挡和后退挡各27.5h，要求不得有故障停机现象；

所述可靠性试验后效率测试是为考核传动箱性能的可靠性，在可靠性试验的基础上，进行再一次的效率性能参数测试试验，试验过程牵引负荷试验过程相同；

所述冲击振动及渗漏油试验是指检查在牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试过程中，不得出现渗漏油、冲击、振动及异响现象；

所述解体检查是为全面衡量传动箱的质量特性而增加的，对液力传动装置的泵轮、涡轮、导轮、泵、轴等全部零部件进行是否出现变形、裂纹缺陷的检查，对液力油进行元素分析和颗粒物检查；

所述油液污染测试要求对传动油中Fe、Al、Si等元素不能超过规定限值。

(2)针对液力传动装置的12大类试验项目采用潜在失效模式及后果分析方法，通过对液力传动装置电气系统、机械传动零部件可靠性、操作灵活性、安装可互换性、用户使用的满意度方面进行潜在的失效及其后果进行分析、评估，得出影响液力传动装置使用的因素，综合液力传动装置可量化性能指标，确定得出各试验项目所占权重数值。所述液力传动装置的各试验项目权重从高至低依次为：牵引负荷试验26.5％＞135h可靠性试验20.7％＞15h超负荷可靠性试验10.3％＞可靠性试验后效率测试10％＞冲击振动及渗漏油试验8.5％＞静态试验5.5％＞换挡试验4％＝换向试验4％＝怠速惰性润滑性能试验4％＞解体检查(3％)＞油液污染测试2％＞噪声试验1.5％，总权重为100％。

(3)液力传动装置每一大类试验项目设有总分值，液力传动装置12大类试验项目分值分配的制定基本采取对等原则；液力传动装置每一大类试验项目中包括各细分试验检测项点，在每一大类中的各细分试验检测项点分值确定上，需要根据该试验检测项点表征液力传动装置技术性能重要程度来确定，若各项点技术性能重要程度相当，则进行平均分值分配，如：135h全负荷试验总分值设为100分，135h全负荷试验的细分试验检测项点包括变矩工况前进挡、变矩工况后退档、偶合工况前进挡、偶合工况后退档共四个，15h超负荷试验总分值设为100分，15h超负荷试验的细分试验检测项点包括前进挡和后退档两个，由于这两项试验均主要考核故障停机，无表征传动箱技术性能作用，故将100分进行了均分，135h全负荷试验4个试验项点满分为25分，15h超负荷试验2个试验项点满分为50分。

若各项点技术性能重要程度存在差异，则可进行分值的少量调整。如：牵引负荷试验的细分试验检测项点包括变矩工况全负荷输入功率、变矩工况最大输出扭矩、变矩工况最高效率、偶合工况最高效率和高效区比值5项组成，基于各试验项点表征重要程度的区别，各试验项点分值分配从高至低依次为：变矩工况最高效率(25分)＝高效区比值(25分)＞变矩工况全负荷输入功率(20分)＝偶合工况最高效率(20分)＞变矩工况最大输出扭矩(10分)。

(4)设定每一大类试验项目中的全部细分试验检测项点评分标准，并实行减分制，即试验检测结果不满足，则进行减分。如：静态试验中尺寸、外观、工艺质量检查项点，每出现一次不合格项，扣所在试验项点的总分的5分，直至扣完为止。

但为体现技术领先的重要性，对效率等难以保证和提升的主要性能指标单独设置有加分机制。如：对牵引负荷试验中最高效率、最大输入功率、最大输出扭矩等试验测量结果打分设置中，对各指标值设定最低允许值，如要求最低允许值不得低于指标要求值的3％,同时引入公式：若实测值＜要求值，则具体扣分值＝(1-实测值/要求值)*Q分(得分系数Q由各指标最低允许值不得低于指标要求值的3％而定)，分配的分值扣完为止；若如实测值≥要求值，则具体加分值＝(实测值/要求值-1)*Q分(Q同上)。如偶合工况最高效率η要求值为93％，此时Q值为667，实测值记为η实，设计所得分记为m，则按照如下公式计算得分：

其中：η实为实测值，m为实际所得分。

(5)依据液力传动装置12大类试验项目的台架试验报告，对各项检验结果遵循评分标准进行扣分或加分，结合权重得到最后得分，分值采用四舍五入并保留小数点后2位。

下表为具体制定的液力传动装置台架性能试验及150h可靠性试验评定方案

本发明针对液力传动装置从安全、需求、可靠性、实用性等方面考量，对液力传动装置12项试验项目采用潜在失效模式及后果分析方法进行逐项分析，对各试验项点按权重从高至低进行排序，并对每个试验项点依据试验检测结果和相关公式、规则进行扣分或加分，消除了人为因素的干扰，这种方式通过分数量化可直观地反映出液力传动装置的综合性能及质量水平，便于对多种液力传动装置的选择。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (3)

1.液力传动装置试验评定方案的制定方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)液力传动装置包括静态试验、牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试、冲击振动及渗漏油试验、解体检查、油液污染测试12大类试验项目，收集液力传动装置各类试验项目的台架试验报告；

(2)对液力传动装置的12大类试验项目采用潜在失效模式及后果分析方法，通过对液力传动装置电气系统、机械传动零部件可靠性、操作灵活性、安装可互换性、用户使用的满意度方面进行潜在的失效及其后果进行分析、评估，得出影响液力传动装置使用的因素，综合液力传动装置可量化性能指标，确定得出各试验项目所占权重数值；

(3)液力传动装置每一大类试验项目设有总分值，液力传动装置12大类试验项目分值分配的制定基本采取对等原则；液力传动装置每一大类试验项目中包括各细分试验检测项点，在每一大类试验项目中的各细分试验检测项点分值确定上，需要根据该试验检测项点表征液力传动装置技术性能重要程度来确定，若各项点技术性能重要程度相当，则进行平均分值分配；若各项点技术性能重要程度存在差异，则进行分值的少量调整；

(4)设定每一大类试验项目中的全部细分试验检测项点评分标准，并实行减分制；但对难以保证和提升的主要性能指标单独设置有加分机制；

(5)依据液力传动装置12大类试验项目的台架试验报告，对各项检验结果遵循评分标准进行扣分或加分，结合权重得到最后得分。

2.根据权利要求1所述的液力传动装置试验评定方案的制定方法，其特征在于：上述步骤(1)中：

所述静态试验包括对液力传动装置的安装、接口及外形尺寸符合性的检验、铸件及加工外观缺陷、油漆表面缺陷、电线电缆及各软硬管布置缺陷方面进行检验；

所述牵引负荷试验包括变矩工况和偶合工况试验，所述变矩工况和偶合工况试验包括对变矩工况和偶合工况在不同速度下最高效率、最大输入功率、最大输入扭矩的检测；

所述噪声试验是对液力传动装置发出的噪音进行检测；

所述换挡试验是通过加载方式，使液力传动装置在偶合工况和变矩工况间进行转换一定次数，检测换挡是否灵敏可靠；

所述换向试验是在输入转速为发动机额定转速的情况下进行一定次数换向，检测换向是否灵敏可靠；

所述怠速惰行润滑性能试验是动力从液力传动装置输入端接入和输出轴接入状态下，输入转速分别为发动机怠速和车辆最高牵引速度时车轮传入的转速，观察润滑压力是否符合设计值；

所述135h可靠性试验包括变矩工况全负荷和偶合工况全负荷试验，所述变矩工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，要求不得有故障停机现象；偶合工况全负荷试验是在输入要求速度时，加减载进行降速过程和升速过程，要求不得有故障停机现象；

所述可靠性试验后效率测试是在可靠性试验的基础上，进行再一次的效率性能参数测试试验，试验过程与牵引负荷试验过程相同；

所述冲击振动及渗漏油试验是指检查在牵引负荷试验、噪声试验、换挡试验、换向试验、怠速惰行润滑性能试验、135h可靠性试验、15h超负荷可靠性试验、可靠性试验后效率测试过程中，不得出现渗漏油、冲击、振动及异响现象；

所述解体检查是对液力传动装置的全部零部件进行是否出现变形、裂纹缺陷的检查，对液力油进行元素分析和颗粒物检查；

所述油液污染测试是检测传动油中的一些元素不能超过规定限值。

3.根据权利要求1所述的液力传动装置试验评定方案的制定方法，其特征在于：上述步骤(2)中，所述液力传动装置的各试验项目权重从高至低依次为：牵引负荷试验26.5％＞135h可靠性试验20.7％＞15h超负荷可靠性试验10.3％＞可靠性试验后效率测试10％＞冲击振动及渗漏油试验8.5％＞静态试验5.5％＞换挡试验4％＝换向试验4％＝怠速惰性润滑性能试验4％＞解体检查3％＞油液污染测试2％＞噪声试验1.5％，总权重为100％。