1、項目背景
泵的功能為通過供油泵從滑油箱中抽出滑油，并經過濾后供至發動機各個需要滑油的部位，并通過回油泵從各個油腔將回油抽回至滑油箱。根據產品試驗要求，需進行產品性能試驗測試和高低溫試驗測試，需在工況條件下測試產品的流量、壓力等性能參數，確保各類參數滿足產品技術要求。
2、產品試驗要求
①工作介質要求：滑油
②試驗臺溫度要求
介質溫度：-55℃～+160℃，短時175℃。
環境溫度：-55℃～+120℃，短時 135℃，高溫起飛時保持150±5℃。
③試驗臺高度要求
使用高度：0～20000m
④試驗臺主軸轉速要求
驅動源類型：大功率高速電機，無機械變速結構
主軸旋轉速度：2000～15000r/min 主
軸功率：≥60kW
⑤主要儀表的測量范圍
進口壓力：-0.1～0.5MPa
出口壓力：0～2.5MPa
流量：0～120L/min
扭矩：±50 N•m
3、試驗系統設計解決方案
試驗臺用途和功能
某類泛擺線齒輪泵試驗臺具備產品轉速模擬、介質溫度模擬(主副油箱獨立控制)、環境溫度模擬、高度模擬(主副油箱獨立控制)的能力;具備對試驗介質存儲、過濾、輸送等功能;試驗臺能夠實現對各測量單元的壓力/溫度/流量/轉速/扭矩/液位等的測量，實現不同范圍的壓力、流量調節及控制功能，以及試驗數據的采集、處理及存儲，試驗保護等功能。
試驗臺組成
某類泛擺線齒輪泵試驗臺主要由主軸驅動裝置、介質和環境溫度控制裝置、抽真空裝置、測量系統、過濾裝置、油箱/管路系統和測控系統等組成。試驗臺主體結構(圖1)。
試驗臺工作原理：被試滑油泵采用高速電機直驅工作，各分系統分別實現主、副油箱高空環境(壓力)模擬、滑油溫度控制、滑油系統管路壓力調節和工作環境溫度模擬，滿足被試泵入口、出口介質壓力、溫度要求，模擬被試滑油泵工作環境，完成被試泵的性能測試。圖2為試驗臺總體布局。
①主軸驅動裝置
試驗臺主軸驅動裝置(或稱主軸驅動系統)為被試滑油泵提供轉速連續可調的主軸驅動力，主軸驅動系統采用大功率高速電機，采用直驅方式，無機械變速結構(圖 3)。主軸額定輸出功率為 65kW，可實現旋轉速度0～15000r/min連續可調;且主軸正反轉可調，由軟件設置，實現無級調速(變頻調速)并測速。配備變頻調速器和測速系統，實現無級調速和測速。主軸轉速在 3000r/min 以下控制精度 ±5r/min，3000～12000r/min 之間控制精度±10r/min，12000r/min 以上控制精度±20r/min;自動控制狀態下，15 秒以內穩定到目標轉速。
②介質和環境溫度控制裝置
試驗臺溫度控制系統主要用于控制試驗介質和環境溫度滿足試驗溫度要求。溫度控制裝置包括介質溫度控制系統與環境溫度控制系統。含加熱裝置、散熱裝置、制冷裝置、溫度測量控制裝置及環境試驗箱，保證產品試驗時的介質溫度保持恒定，采用間接加熱的 方式加熱，介質溫度控制范圍為：-55～180℃(可長期工作)。高低溫環境試驗箱溫度控制范圍為：-60～180℃(可長期工作)，容積為：20m3。
③抽真空裝置
試驗臺配備抽真空裝置，模擬高度 0～20000m 的低氣壓試驗狀態。抽真空裝置可保證油箱及管路真空度要求，選用 2臺 4L/S和 1臺 8L/S的真空泵，總的抽吸能力為 16L/S，能夠實現主、副兩個油箱真空度分別控制。同時試驗廠房提供 0～0.25MPa 的增壓氣源，用于油箱增壓試驗使用。
④測量系統
試驗臺測量系統由被試件進出口管路測試回路、油箱壓力/溫度/液位測量、余油箱液位測量、過濾裝置壓差測量、以及主要設備自身的測量系統等組成(圖4)。
被試件進出口管路測量系統通過對被試件進出口管路系統的壓力測量，經反饋給調節閥實現對被試件進出口壓力的調節，同時通過流量計實現對每個管路的流量監測，在試驗管路上還設有壓差測量，確保在油濾堵塞時能夠切換至旁路。
⑤過濾裝置
試驗臺主副油箱配套各自獨立的循環過濾系統，兩套系統完全一樣。每套過濾系統由循環泵、手動球閥、粗油濾和細油濾組成。分為兩級過濾，一級粗濾過濾等級 20μm，二級細濾過濾等級 10μm，過濾后滑油清潔度可長期穩定到 GJB420B 8級標準。循環清潔管路采用不銹鋼材質管路，主副油箱過濾循環管徑泵前選取DN50，泵后管路設計DN40，循環清潔流量按不小于 90L/min進行設計，實際循環泵選型功率7.5kW，介質常溫時流量可達200L/min(圖5)。
⑥油箱及管路系統
油箱及管路系統屬于多聯泛擺線齒輪泵綜合試驗臺的功能保障模塊，儲存不同溫度的試驗介質，經進、出口管路與產品相連。
滑油泵進行性能試驗時，試驗臺配備主油箱和副油箱分別保證回油級和增壓級溫度，同時配備閥門、管道和其他聯接件等，將被試件與進出口測試元件、過濾器等系統聯接起來，形成回路進行試驗(圖6)。
⑦測控系統
測控系統實現對多聯泛擺線齒輪泵綜合試驗臺中主軸驅動裝置、溫度控制裝置、抽真空裝置、測量系統、過濾裝置、油箱/管路等系統的電氣部分進行控制、顯示和測量、記錄等功能(圖 7)。包括：上位機、下位機、電器柜、數據采集卡、信號線等，可實現 試驗臺狀態的自動閉環控制、自動測量記錄、繪制性能曲線等功能。電器柜內設置通道計量接口，方便數據的在線計量。
4、結語
試驗臺從整體考慮，采用模塊化、標準化設計方法，在單個模塊設計好后，與其余模塊交聯從而形成一個試驗系統，各試驗系統之間又通過管路、油路、線纜、網絡進行交互，從而形成整體試驗驗證系統。該技術方案汲取了同類系統實施中的先進技術及工程經驗，充分發揮了系統集成方面的技術優勢。
試驗臺設計具有先進性、安全性、美觀性和實用性，能夠適應長期、安全、穩定、可靠、高效運行的使用要求。符合國家節能和環保要求。有良好的用戶界面，操作和監督管理簡單、直觀，設備使用、操作、維護方便。試驗臺詳細設計方案經多輪市場調研和性能評估，試驗臺各項性能指標完全滿足技術要求。
通過該試驗臺建設及試驗驗證，滿足了產品試驗介質、試驗溫度、試驗高度、主軸轉速等方面試驗要求。
參考文獻略.