0 HCP ZE230E挖掘机测试方案313.docx

1、0 HCP ZE230E挖掘机测试方案313新一代挖掘机开发 第二阶段对比测试ZE230E测试方案土方上海研发中心2012-3-10注：本方案参照Rabie先生测试概要及挖掘机特性测试需要制定主要内容一、 试验时间二、 场地准备三、 样机准备四、 测试团队五、 测试仪器六、 测试内容、方法七、 初步测试进度安排一、 试验时间 序号项目完成时间备注1计划&方案团队的建立2012.3.152测试团队建立与准备2012.3.313现场测试2012.5.314分析与评价2012.6.30二、场地准备序号项目内容备注1地点渭南和华阴2场地要求平整地，原生土注：空旷场地受天气影响较大，如遇下雨等测试将不能

2、正常进行，影响测试进度。三、样机准备序号项目内容备注1ZE230E一台2012.3.16前到位土方公司支持2样机工作时间100500小时3样机状态性能正常、整机干净4样机改装增加过渡接头、改装管线路、整机拆装土方公司支持2012.3.31完成四、测试团队序号职责人员备注1测试工程师张波红 袁野 陶思杨其他人员动态跟进2操作者15年操作经验1名，须近1年内操作20吨级挖机土方公司支持3辅助工人若干土方公司支持五、测试仪器准备 Rabie先生测试概要中有99处测点（参见中CHANNELS LIST），土方上海研发中心根据整机特性需要增加了两处重要测点：100Main_pump_FRNT_NegCo

3、nt_prse101Main_pump_REAR_NegCont_prse 对上述101处测点进行确认，并根据其他重要整机特性测试需要得出以下测试仪器准备信息。（一）测点确认及管路改装 根据测点，确认了整机需要改装的管路，如下（部分）详细参见CHANNELS LIST INSTRUMENTS CALIBRATION SETTINGS-VT说明：整机改装准备时间较长，需尽早落实。（二） 测试仪器情况1）主要测点传感器说明基于测试方案、设定工况及测试内容，要求测试的信号类型包括：转速、油耗、温度、电流、流量、压力、位移、噪声和应力。针对上述测试类型，充分考虑工作原理、工装布置及可能的现场情况，制定

4、各测点实施方案如下表所示：信号类型测点说明实施方案转速发动机1 从ECU单元以通讯方式读取；2 读取油门拉杆控制电压；3 用转速计测飞轮或风扇转速。左右行走马达、回转马达1 秒表计时；2 在马达或减速机测速口安装转速计。油耗油耗仪以称重方式计量燃油进出口油重差温度发动机冷却液1 从ECU单元以通讯方式读取；2 进出口安装热电偶。液压系统进回油口、泄漏油口等测点位置通过接头安装温度传感器电流各功能指令、开关阀电流等信号线中接入电流互感器流量主泵与先导泵供油流量油路中接入涡轮流量传感器压力主油路、先导油路等测点位置通过接头安装压力传感器位移执行油缸、操纵手柄等布置拉线式位移传感器，脉冲型式烟度发动

5、机烟度布置烟度传感器噪声工作现场采用专业噪声测试成套设备加速度臂架及其他关键结构件采用专业应力与加速度测试成套设备应力备注：部分信号类型可能具有多种实施方案，需根据现场情况，在不损失测试精度和方案整体性的原则下选择。2） 测试方案所需设备汇总依据方案所需测点，并结合公司现可调用设备现状，传感器汇总表如下所示。其中国产元件供货周期平均2周，进口元件在代理商存货状态下供货周期平均2周，缺货状态下供货周期平均8-10周：名称量程信号需求数量现有需购数量供货周期转速计0-2500rpm频率1011周0-30rpm频率303油耗仪0-70lph电压1102周热电偶-20-150电压2021周温度传感器-

6、20-150电压100101周电流传感器0-5A电压121202周/8-10周流量传感器0-75lpm频率1102周/8-10周0-300lpm频率220压力传感器-0.01-20bar电压9092周/8-10周0-60bar电流/压2217-50-600bar电流14140拉线传感器-500-500mm频率4041周0-1400mm频率1000-1700mm频率1000-1100mm频率100振动传感器2G, 100Hz电压103002周/8-10周噪声测试仪数显1002周/8-10周除上述设备外，还需购置一些测试副件与耗材（均属于易购件），如下表：名称数量名称数量拉力计1个卷尺1个地磅1个

7、水平仪1台铅垂1个直角尺1个粉笔若干秒表1个千分计1件量角器1个3） 测试数采设备汇总总测试方案分为两大类：液压系统性能测试与应力振动性能测试，两类测试在不同的数采设备上进行。液压系统测试内容采用NI-CRIO系列便携式数采设备，其组成型式为机箱+控制器+板卡，最多可并行8块板卡，并可通过USB扩展一个CAN总线模块，现有一套，采购周期4周。模块名称插槽/通道数功能所需通道数所需数量CRIO机箱8架构基础1CRIO控制器运算控制1NI-92038电流采集314NI-920532电压采集542NI-94238频率采集142应力振动性能测试采用专业测试成套设备，现有两套：1 比利时LMS动态数采，

8、能测量40个通道信号2 东华DH5929动态数采，能测量96个通道信号4） 液压系统性能测试购置预算1 传感器部分名称量程需求数量需购数量预估单价（RMB）转速计0-2500rpm115000-30rpm33500油耗仪0-70lph1035,000热电偶-20-15022500温度传感器-20-1501010990电流传感器0-5A1201,726流量传感器0-75lpm106,5280-300lpm206,528压力传感器-0.01-20bar991,1300-60bar2251,1300-600bar1401,130拉线传感器-500-500mm447500-1400mm108000-1

9、700mm109000-1100mm10800噪声测试仪10500部分采购总计：31,720全部采购总计：145,0462 数采设备模块名称功能所需模块数预估单价（RMB）CRIO机箱架构基础112,206CRIO控制器运算控制142,275NI-9203电流采集44,596NI-9205电压采集26,571NI-9423频率采集22,525USB-CANCAN通讯模块17,130全部采购总计：98,187 说明：按两台测试准备，交替测试仪器满足。六、测试内容、方法 （一）Rabie先生测试概要中有5处特性测试：（参见） 1.ECM CHANNELS LISTECM测试 2. EVALUATI

10、ON_HYD SIGNATURE TEST液压系统测试 解读：a. 无具体测试方法。如机器测试姿态、动作。 建议：完善具体测试方法（土方上海研发中心） b. 测试分LI(怠速)、HI(全速)，怠速意义？建议：只测全速HIc. 测试分COLD、WARM、HOT，这三种温度如何控制？ （COLD：+/-40；WARM：4065；HOT 6590） 建议：油温达到45以上即可测试d. “100% CURRENT”与”50% CURRENT”如何定义？ 建议：按100% CURRENT测试e. “EMPTY”与”FULL”，FULL（满斗）状态下如何做动作？ 建议：测试EMPTY空斗情况f液压系统测试

11、输出只有时间 建议：增加输出压力、流量等参数 3.RUN LOG_CONTROLLABILITY操纵性测试 4.RUN LOG_ENERGY_EFFICIENCY能量损失测试建议：尚不了解，需指导。（Rabie） 5.EVALUATION_PRODUCTIITY Vs FUEL效率油耗测试 （二）结合Rabie先生测试概要并根据挖掘机特性，测试团队拟定了以下主要测试内容和方法并进行了细化，以具有可操作性。 主要内容：序号项目备注1操纵性测试2效率油耗测试3热平衡测试4液压测试5舒适性6可维护性7人机工程8主要结构件应力9ECM测试 具体测试内容及方法如下： 1. 操纵性测试1.1、通过操作手实

12、机操作，感受打分 2. 效率油耗测试2.1、挖沟复合动作（作用对象为级土壤） 目的：检测整机挖沟的作业效率。 操作方法：1）将发动机处于经济模式下，操纵整机在该工况下挖深沟作业，记录挖掘一定大小的沟所需要的时间。 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机将油温提升到505； 4）按操作方法进行操作；5）记录挖掘一定体积的沟所需要的时间 各测点位置见附表液压测试测点位置 测试记录.模式档位时间min土方m油耗L109 3. 热平衡测试 1）将6个片式热电偶分别接入中冷进出口、水散进出口、液压油箱、油散。 2）整机最大负荷工作使温度达到平衡。 3）记录测试温度。 测试记录

13、温度进口出口环境温度油温水温中冷 4. 液压测试4.1、回转+动臂提升 目的：检测回转90时动臂提升高度，以及完成该复合动作的时间。 操作方法：1）操纵先导使整机处于图2所示位置，将发动机处于经济模式下，同时操纵回转先导至逆时针方向全行程和动臂先导至提升方向全行程，在回转达到90时，即图3所示位置，同时迅速停止两种功能，记录泵的压力、流量，回转马达大小腔压力及泄漏油口压力，动臂大小腔压力，回转先导压力，动臂先导压力，整个过程的时间，铲齿离地面高度H；2）重复步骤A三次；3）顺时针操纵回转先导，重复步骤1）、2）。 测试步骤:1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到5

14、05；4）按操作方法进行操作；5）记录泵的压力、流量，回转马达A、B口及泄漏油口压力，动臂联A、B口压力，回转先导压力，动臂先导压力，整个过程的时间，铲齿离地面高度H。 各测点位置见附表液压测试测点位置4.2、动臂提升+斗杆收回 目的：检测这一过程中斗杆动作的时间 操作方法：1）操纵先导使整机处于图4所示位置（不同机型高度不同），将发动机处于经济模式下，同时操纵动臂先导至提升方向和斗杆先导至内收方向全行程，在斗杆到达终点时如图5同时停止两种功能，记录泵的压力、流量，动臂联A、B口压力及流量，斗杆联A、B口压力及流量，动臂先导压力，斗杆先导压力，整个过程的时间；2）重复步骤1）三次图4图5 测试

15、步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到505；4）按操作方法进行操作；5）记录泵的压力、流量，动臂联A、B口压力及流量，斗杆联A、B口压力及流量，动臂先导压力，斗杆先导压力，整个过程的时间 各测点位置见附表液压测试测点位置4.3、动臂下降+斗杆伸出+铲斗卸载 目的：检测整个过程的时间 操作方法：1）操纵先导使机器处于图6所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵整机至图4所示位置，测试动臂大小腔压力，斗杆大小腔压力，铲斗大小腔压力整个过程的时间；2）重复步骤1）三次。图6 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到505；4）

16、按操作方法进行操作；5）记录整个过程中铲齿所划过的轨迹上在地面平地的长度，泵的压力、流量，动臂联A、B口压力及流量，斗杆联A、B口压力及流量，铲斗联A、B口压力及流量，动臂先导压力，斗杆先导压力，铲斗先导压力 各测点位置见附表液压测试测点位置4.4、90回转装车（作用对象为级土壤） 目的：检测整机的作业效率、单位时间燃油消耗率、单位土方燃油消耗率。 操作方法：1）操纵先导使整机处于图1所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵挖掘机器正前方的土方并卸载于回转90后的位置，要求每斗挖土量不得少于斗容量的85%，30分钟后记录燃油消耗量，挖掘斗数，挖掘土方量，泵压力、流量，动臂大小腔压力，斗杆大小腔压

17、力，铲斗大小腔压力，回转马达大小腔压力，各先导的压力，系统回油的压力和系统的油温。 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机将油温提升到505； 4）按操作方法进行操作；5）记录燃油消耗量，挖掘斗数，挖掘土方量，泵压力、流量，动臂联A、B口压力，斗杆联A、B口压力，铲斗联A、B口压力，回转马达A、B口压力，各先导的压力，系统回油的压力以及系统的油温 各测点位置见附表液压测试测点位置4.5、180回转装车（作用对象为级土壤） 目的：检测整机180回转装车的循环时间。 操作方法：操纵先导使整机处于图8所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵挖掘机器正前方的土方并卸载于回转1

18、80后的位置，要求每斗挖土量不得少于斗容量的85%，5分钟后记录挖掘斗数，挖掘土方量，泵压力、流量，动臂大小腔压力，斗杆联大小腔压力，铲斗联大小腔压力，回转马达大小腔压力，各先导的压力和系统回油的压力 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机将油温提升到505； 4）按操作方法进行操作；5）记录挖掘斗数，挖掘土方量，泵压力、流量，动臂联A、B口压力，斗杆联A、B口压力，铲斗联A、B口压力，回转马达A、B口压力，各先导的压力以及系统回油的压力 各测点位置见附表液压测试测点位置4.6、平地复合动作（铲斗空载） 目的：检测整机在做平地动作时的协调性。 操作方法：1）将发动机

19、处于经济模式下，操纵先导使铲斗全打开，斗杆油缸全缩回，调整动臂油缸使铲齿刚好接触地面，同时全行程操纵动臂提升和斗杆回收，在铲齿将要离开地面时，调整动臂先导行程（在斗杆处于竖直位置时动臂先导缓缓向动臂下降方向增大行程），保持铲齿刚好接触地面，在斗杆快要运行至终点时，操纵铲斗内收至全行程；2）回转90，对步骤A进行逆向操作，直至整机恢复至初始状态；3）记录整个过程中铲齿所划过的轨迹上在地面平地的长度，泵的压力、流量，动臂联A、B口压力及流量，斗杆联A、B口压力及流量，铲斗联A、B口压力及流量，动臂先导压力，斗杆先导压力，铲斗先导压力。 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵

20、整机使油温提升到505；4）按操作方法进行操作；5）记录整个过程中铲齿所划过的轨迹上在地面平地的长度，泵的压力、流量，动臂联A、B口压力及流量，斗杆联A、B口压力及流量，铲斗联A、B口压力及流量，动臂先导压力，斗杆先导压力，铲斗先导压力 各测点位置见附表液压测试测点位置4.7、动臂单动作 目的：检测单独控制动臂时，动臂的性能。包括动臂单动作时间，流量对动臂先导压力曲线，背压，冲击。 操作方法：（铲斗空载）1）操纵先导使整机处于图7所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵动臂先导至动臂提升方向的全行程，使动臂由地面升至最大高度后憋压三秒钟；操纵动臂先导至动臂下降方向的全行程，使动臂由最大高度落至地

21、面；记录泵压力、流量，动臂大小腔压力，动臂先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；2）重复步骤1）三次；3）操纵先导使整机处于图7所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵动臂先导至动臂提升方向的全行程，在动臂油缸活塞杆伸出约1/3时，迅速使动臂先导回到中位，停止三秒后，继续使动臂提升至动臂油缸活塞杆伸出约2/3时，迅速使动臂先导回到中位，停止三秒后，继续使动臂提升至动臂油缸活塞杆完全伸出并憋压三秒钟；反方向操纵动臂先导至全行程，在动臂油缸活塞杆收回约1/3时，迅速使动臂先导回到中位，停止三秒后继续使动臂下落至动臂油缸活塞杆收回约2/3时，迅速使动臂先导回到中位，停止三秒后，继续使动臂下降，在接近

22、地面时使动臂先导回到中位，记录泵压力、流量，动臂大小腔压力，动臂先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；4）重复步骤3）三次。 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到505；4）按操作方法进行操作；5）记录泵压力、流量，动臂联A、B口，动臂先导油口以及系统回油压力对时间的曲线，动臂上升时间，动臂下降时间 各测点位置见附表液压测试测点位置4.8、斗杆单动作 目的：检测单独控制斗杆时，斗杆的性能。包括斗杆单动作时间，流量对斗杆先导压力的曲线，背压，冲击。 操作方法：1）操纵先导使整机处于图8所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵斗杆先导至斗杆油缸完全伸出位置

23、并憋压三秒钟，反方向迅速操纵斗杆先导至全行程，直至斗杆油缸完全缩回并憋压三秒钟，迅速操纵斗杆先导至斗杆油缸伸出方向的全行程，直至斗杆油缸完全伸出并憋压三秒钟，记录泵压力、流量，斗杆大小腔压力，斗杆先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线2）重复步骤A三次；3）操纵先导使整机处于图8所示位置（不同机型高度不同），将发动机处于经济模式下，操纵斗杆先导使斗杆油缸活塞杆完全伸出，反方向操纵斗杆先导至全行程，在斗杆油缸活塞杆缩回约1/3时，迅速使斗杆先导回到中位，停止三秒后，继续使斗杆油缸活塞杆缩回约2/3时，迅速使斗杆先导回到中位，停止三秒后，继续使斗杆油缸活塞杆完全缩回并憋压三秒钟；反方向操纵斗杆先导

24、至全行程，在斗杆油缸活塞杆伸出约1/3时，迅速使斗杆先导回到中位，停止三秒后继续使斗杆油缸活塞杆伸出约2/3时，迅速使斗杆先导回到中位，停止三秒后，继续使斗杆油缸伸出直至活塞杆完全伸出并憋压三秒钟，记录泵压力、流量，斗杆联大小腔压力，斗杆先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；4）重复步骤C三次。图8 测试步骤：1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到505；4）按操作方法进行操作；5）记录泵压力、流量，斗杆联A、B口，斗杆先导油口以及系统回油压力对时间的曲线，斗杆内收时间，斗杆外摆时间 各测点位置见附表液压测试测点位置4.9、铲斗单动作（铲斗空载） 目的：检测单独

25、控制铲斗时，铲斗的性能。包括铲斗单动作时间，流量对铲斗先导压力的曲线，背压，冲击。 操作方法：1）操纵先导使整机处于图9所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵铲斗先导至铲斗油缸完全伸出位置并憋压三秒钟，反方向迅速操纵铲斗先导至全行程，直至铲斗油缸完全缩回并憋压三秒钟，迅速操纵铲斗先导至铲斗油缸伸出方向的全行程，直至铲斗油缸完全伸出并憋压三秒钟；记录泵压力、流量，铲斗大小腔压力，铲斗先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线2）重复步骤A三次；3）操纵先导使整机处于图9所示位置，将发动机处于经济模式下，操纵铲斗先导使铲斗油缸活塞杆完全伸出，反方向操纵铲斗先导至全行程，在铲斗油缸活塞杆缩回约1/3时，

26、迅速使铲斗先导回到中位，停止三秒后，继续使铲斗油缸活塞杆缩回约2/3时，迅速使铲斗先导回到中位，停止三秒后，继续使铲斗油缸活塞杆完全缩回并憋压三秒钟；反方向操纵铲斗先导至全行程，在铲斗油缸活塞杆伸出约1/3时，迅速使铲斗先导回到中位，停止三秒后继续使铲斗油缸活塞杆伸出约2/3时，迅速使铲斗先导回到中位，停止三秒后，继续使铲斗油缸伸出直至活塞杆完全伸出并憋压三秒钟，记录泵压力、流量，铲斗大小腔压力，铲斗先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；4）重复步骤3）三次。图9 测试步骤:1）车体放置于平坦水平面；2）连接测试仪器；3）操纵整机使油温提升到505；4）按操作方法进行操作；5）记录泵压力、流

27、量，铲斗联A、B口，铲斗先导油口以及系统回油压力对时间的曲线，铲斗挖掘时间，铲斗卸载时间 各测点位置见附表液压测试测点位置4.10、行走单动作（铲斗空载） 目的：检测单独控制行走时，行走的性能。包括行走速度，跑偏量，流量对行走先导压力的曲线，背压，冲击。 操作方法：1）操纵先导使整机处于图10所示位置，将发动机处于经济模式下，行走速度设置在高速档，操纵行走先导至前进方向的全行程，直至整机在平坦跑道上匀速行驶20m，记录匀速行驶20m所需时间、跑偏量、泵压力、流量，马达大小腔压力、泄漏油口，行走先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；2）重复步骤1）三次；3）将行走速度设置在低速档，重复步骤1）、2）；4）操纵先导使整机处于图10所示位置，将发动机处于经济模式下，迅速操纵行走先导至前进方向的约1/3行程处，并保持三秒钟后使行走先导迅速回到中位；保持三秒钟后，迅速操纵行走先导至前进方向的2/3行程处，并保持三秒钟后使行走先导迅速回到中位；保持三秒钟后，迅速操纵行走先导至前进方向的全行程处，并保持三秒钟后使行走先导迅速回到中位；保持三秒钟后，向后退方向做同样的操作；记录泵压力、流量，马达大小腔压力、泄漏油口、行走先导油口压力和系统回油压力对时间的曲线；5）重复步骤3）三次。图10 测试步骤:1）车体放置于平坦水平面；2）连接