[發(fā)明專利]坦克裝甲車輛空氣濾清器與增壓器性能匹配測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610825898.5
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106644536A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 王義春;張西龍;賈潤澤;王思東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及坦克裝甲車輛空氣濾清器性能檢測技術(shù)及增壓器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

坦克裝甲車輛中的空氣濾清器主要功能是凈化發(fā)動機進氣，防止發(fā)動機因吸入微塵顆粒而加劇活塞與氣缸壁之間的磨損，特別是在風沙較大的沙漠、多塵地帶顯得尤為重要。坦克裝甲車輛的空氣濾清器由一級旋風筒濾清器和二級精濾組成，一級旋風筒濾清器過濾掉大部分的顆粒較大的灰塵，然后經(jīng)過二級空氣濾清器過濾掉更小的微粒雜質(zhì)，使二級過濾精度達到99.99％以上。目前傳統(tǒng)的坦克裝甲車輛空氣濾清器布置在渦輪增壓器壓氣機的空氣進氣端，且空氣濾清器的一級旋風筒濾清器和二級精濾都處于常溫常壓條件下，被過濾后的空氣經(jīng)增壓器和中冷器之后直接進入發(fā)動機氣缸內(nèi)。

近年來，國外某些先進的坦克裝甲車輛動力裝置采用新型空氣濾清器，其顯著特點是將空氣濾清器的一級濾清器和二級濾清器分開，一級旋風筒濾清器仍然布置在增壓器壓氣機的進氣端，二級精濾則布置在增壓器壓氣機出口端的中冷器之后，這樣空氣經(jīng)一級旋風筒濾清器過濾后的空氣通過增壓器的壓氣機后變成高溫高壓空氣，經(jīng)中冷器降溫后，空氣溫度一般在80℃以上，這時進入空氣濾清器二級精濾的空氣與傳統(tǒng)的相比屬于高溫高壓空氣，要求二級精濾的材料具有耐高溫和高壓的能力。由于增壓后的空氣密度大、體積小，即體積流量小，因而可以減小二級精濾的體積，有利于提高坦克裝甲車輛動力裝置的功率密度。

現(xiàn)有的坦克裝甲車輛空氣濾清器性能測試系統(tǒng)，主要是在常溫常壓的測試環(huán)境下完成對空氣濾清器總成或濾芯性能的測試，不具備在高溫高壓的測試環(huán)境下對空氣濾清器性能測試的要求。本發(fā)明提供的測試系統(tǒng)既能對現(xiàn)役坦克裝甲車輛在常溫常壓工作條件下的空氣濾清器的性能進行測試，又能對未來坦克裝甲車輛在高溫高壓工作條件下的空氣濾清器的性能進行測試，能以較少的設備投入，獲得較多的測試功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對坦克裝甲車輛對高溫高壓空氣濾清器性能測試的需求，本發(fā)明提出了一種新的空氣濾清器高溫高壓測試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的常溫常壓空氣濾清器測試系統(tǒng)不能用于測試高溫高壓空氣濾清器性能的問題。并通過增加少量的設備，將高溫高壓測試系統(tǒng)與常溫常壓測試系統(tǒng)組合在一起，形成一個多功能的空氣濾清器性能測試系統(tǒng)，能夠同時滿足高溫高壓空氣濾清器和常溫常壓空氣濾清器的測試要求。

本發(fā)明所涉及的坦克裝甲車輛空氣濾清器與增壓器性能匹配測試系統(tǒng)主要包括：

(1)坦克裝甲車輛空氣濾清器與增壓器性能匹配測試系統(tǒng)有兩項功能，既能對現(xiàn)役坦克裝甲車輛在常溫常壓工作條件下的空氣濾清器的性能進行測試，又能對未來坦克裝甲車輛在高溫高壓工作條件下的空氣濾清器的性能進行測試，能以較少的設備投入，獲得較多的測試功能。通過控制空氣濾清器測試系統(tǒng)中相關(guān)電動截止閥的開啟和關(guān)閉，來進行常溫常壓測試系統(tǒng)和高溫高壓空氣濾清器測試系統(tǒng)之間的切換。

(2)常溫常壓測試系統(tǒng)和高溫高壓測試系統(tǒng)共用高壓氣源、真空泵、穩(wěn)壓箱、空氣流量測試系統(tǒng)、絕對濾清器、抽塵泵、自動加塵系統(tǒng)等。

(3)高溫高壓測試系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由高壓氣源、燃燒器B、增壓器、水空中冷器、一級旋風筒濾清器2、高溫高壓二級精濾、絕對濾清器、自動加塵系統(tǒng)、穩(wěn)壓箱、抽塵泵、真空泵、信號采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、管道系統(tǒng)等組成。利用高壓氣源、燃燒器、增壓器B和水空中冷器共同作用，生成用于測試高溫高壓空氣濾清器所需要的高溫高壓氣體。

(4)增壓器性能匹配測試系統(tǒng)。高壓氣源輸出的高壓空氣經(jīng)過燃燒器與柴油混合燃燒后進一步提高空氣的溫度和壓力，通過改變進入燃燒器的供油量和供氣量，燃燒后產(chǎn)生的高溫高壓氣體驅(qū)動增壓器B的壓氣機工作，模擬增壓器實際工作時渦輪機所需要的發(fā)動機排氣溫度和壓力，對增壓器的性能進行全工況的匹配測試。同時，通過增壓器B的增壓，獲得與渦輪增壓器實際工況相一致的空壓比，經(jīng)過水空中冷器的降溫之后，可以滿足高溫高壓二級精濾對不同高溫和高壓測試的需求。

(5)高溫、高壓控制系統(tǒng)。控制臺1和控制臺2通過接收溫度傳感器1和溫度傳感器2的溫度信號，自動調(diào)節(jié)流過水空中冷器中冷卻水的流量，進而控制進入高溫高壓二級精濾的空氣溫度；通過接收壓力傳感器1的壓力信號，自動調(diào)節(jié)真空泵的抽空流量；通過接收空氣流量采集系統(tǒng)中的流量信號，并與預設的流量值對比之后，自動調(diào)節(jié)風量控制閥F5、F6和F7的開度，達到控制空氣流量的目的；通過接收壓力傳感器4的壓力信息，自動調(diào)節(jié)高壓氣源的供氣量以及風量控制閥F1的開度。控制臺1和控制臺2還可以通過壓力傳感器2和壓力傳感器3采集流經(jīng)高溫高壓二級精濾的空氣壓力降。