调速型液力偶合器的型式试验方法详解

本节内容摘自JB/T 4238.3—2005。

调速型液力偶合器型式试验包括：试验项目、性能试验的试验装置和仪器仪表、试验用的工作液体、试验方法和步骤、试验数据的处理以及可靠性试验、寿命考核方法。其目的是验证液力偶合器的技术性能指标是否达到设计要求和批量生产的要求。

1.试验项目及有关规定

型式试验的项目包括：性能试验、可靠性试验和寿命考核。

（1）性能试验

测定通用外特性曲线，整理原始特性曲线。

（2）可靠性试验

采取强化试验的方法进行，也可采取工业运行的方法进行。

（3）寿命试验

通过工业应用考核出产品的寿命指标或更换滚动轴承（或修磨滑动轴承）的大修期。

新产品的研制或鉴定、老产品改型或转产、定期抽检以及国外样机的检测均需进行型式试验。出厂试验合格的产品方可进行型式试验。凡性能试验与可靠性试验测试合格的产品，方可投入批量生产。

2.性能试验的试验装置和仪器仪表

1）性能试验的试验装置和仪器仪表示意图见图1-8所示。

2）性能试验对仪器仪表的静标定精度要求见表1-18。

图1-8 性能试验的试验装置和仪器仪表示意图

1—转速仪 2—转矩仪 3—可调速的动力装置 4—被测液力偶合器 5—温度计 6—过滤器 7—压力表 8—冷却器 9—加载装置 10—测振仪

注：当被测液力偶合器功率或转矩大于试验装置能力时，允许按试验装置提供的转矩，在保证Re≥5×10⁶条件下采用降低转速的方法试验。

表1-18 性能试验对仪器仪表的静标定精度要求

3.性能试验用工作液体

液力偶合器性能试验的工作液体规定为6号、8号液力传动油、L-TSA32油。

4.性能试验方法和步骤

（1）空载损失试验

液力偶合器输出轴空载时，测定导管开度为0%和100%时的输入力矩M₁₀和n₁₀。

（2）加载试验

在测试中工作油温度为60～70℃，液力偶合器输入转速为额定转速，每次加载待被测数据稳定时方可记录数值。

依次按导管开度（即导管口与外壳内壁间距与导管总行程的百分比）0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，逐点加载荷（每一导管开度下不少于10个加载点），测定液力偶合器M₂—n₂外特性，并测定出在导管开度100%下S=3%时液力偶合器的效率：

式中 n₁、n₂——液力偶合器输入、输出转速（r/min）；

M₁、M₂——液力偶合器输入、输出转矩（N·m）。

在上述测试中记录M₂、n₂的同时，记下供油泵流量、进/出口油压、油温及滑动轴承温度，并在试验后，对所应用的工作液体在不同温度下的密度进行标定。

5.性能试验数据处理(www.xing528.com)

（1）通用外特性曲线

包括不同导管开度或充液率的外特性曲线在内的曲线族。按上述试验的记录值绘出各导管开度下的M₂—n₂曲线族。

（2）原始特性曲线

泵轮力矩系数λ_B与转速比i（涡轮转速与泵轮转速的比值）的关系曲线。

泵轮力矩系数：

式中 M_B——泵轮转矩，M_B=M₂/η_c（N·m）；

η_c——输出端机械总效率；

M₂——输出转矩（N·m）；

ρ——工作液体密度（kg/m³）；

g——重力加速度（m/s²）；

n_B——泵轮的转速（r/min）；

D——工作有效直径（m）。

计算出各导管开度下的λ_B值（min²/m），以λ_B×10⁶为纵坐标，i为横坐标，绘出λ_B—i曲线。

（3）空载损失功率

液力偶合器空载损失功率，单位为kW：

式中 M₁₀——空载输入转矩（N·m）；

n₁₀——空载输入转速（r/min）。

（4）额定效率

液力偶合器在额定工况下的效率：

式中 n_H1、n_H2——额定转差率S=3%下的输入、输出转速（r/min）。

M_H1、M_H2——额定转差率S=3%下的输入、输出转矩（N·m）。

（5）性能试验报告

内容包括如下各项：被测试验液力偶合器型号、性能参数、试验装置与仪器仪表布置原理图、仪器仪表型号和精度等级、试验程序和数据处理、试验结果及分析、通用外特性曲线和原始特性曲线。

6.可靠性试验方法

可靠性试验装置：可在按要求进行必要改造后的性能试验装置上进行。

采用强化试验方法进行试验。观察液力偶合器在额定转速的105%转速下，连续空转1h在垂直、水平、轴向方向的振动值。

在使用现场统计平均故障间隔期T（作业时间与故障次数的比值）。故障是指必须把液力偶合器拆卸下来进行修理的技术事故。

7.寿命考核方法

工业运行考核：选择使用环境进行考核，根据运行情况和液力偶合器耐用程度，制造厂按使用条件与产品水平确定液力偶合器的大修期和使用寿命。