履带战车悬挂电液伺服疲劳系统是针对履带式装甲车辆、工程车辆悬挂总成开展台架疲劳耐久、动刚度、阻尼特性、道路谱复现、极限冲击与可靠性验证,覆盖部件级、总成级、单边双边协调加载,满足GJB、ISO、GBT 军用车辆底盘强度与疲劳试验要求,实现真实路况载荷与战场冲击工况的高精度复现,支撑设计验证、定型考核、批量抽检与失效分析。
本系统采用多通道全数字电液伺服闭环控制,以静压支撑伺服作动器为执行机构,恒压变量伺服泵站+蓄能器组提供动态流量,高速测控平台实现力位移应变多闭环协同加载,支持正弦三角方波斜波、道路谱、PSD随机谱、战场冲击谱等波形,完成高周疲劳(10⁶~10⁷次)、低周疲劳、载荷谱加速耐久、同步异步协调加载。
系统组成
系统由机械加载台架、电液伺服作动系统、液压动力源、全数字多通道测控系统、安全保护与环境辅助系统、专用工装与模拟负载六大部分构成。
1 机械加载台架
•主体结构:重载龙门框架地轨式刚性底座,焊接+去应力退火+精密加工,固有频率≥50Hz,避免谐振
•安装接口:T型槽工作台,快速适配不同轴距轮距悬挂总成
•浮动配重墙(可选):5~15t模拟簧上质量,单件配重350kg,移动行程±300mm,模拟整车静载与惯性载荷
•导向与约束:线性导轨+侧向限位,消除偏载与横向位移,保证加载对中性
•工装:悬挂支座工装、平衡肘夹具、负重轮加载头、扭杆固定端、减振器上下接头,装车姿态安装
2 电液伺服作动系统
•伺服作动器:静压支撑低摩擦油缸,内置高精度力传感器(轮辐式柱式)、磁致伸缩位移传感器,防护等级IP65,抗侧向力、耐冲击
•伺服阀:三级电液伺服阀(1000~1600Lmin),高频响、大流量,满足动态加载与冲击响应
•力传感器:0.1级高精度,全桥应变式,温度补偿、线性校准,实时采集拉压载荷
•位移传感器:非接触式,分辨率≤0.01mm,全行程闭环反馈
•作动器配置:主作动器(垂直)+辅助作动器(侧向纵向),独立控制或协同加载
3 液压动力源系统
•泵站形式:恒压变量伺服泵站,压力21~28MPa(可调),流量750~1520Lmin(按通道与响应匹配)
•驱动功率:90~250kW,带软启动、变频节能、油温闭环控制
•辅助元件:高压蓄能器组(补充动态流量、抑制脉动)、高精度滤油系统(NAS≤6级)、冷却系统(水冷风冷,油温35~55℃恒定)、压力液位油温污染度传感器
•管路:高压无缝钢管+软管总成,耐压等级≥1.5倍额定压力,无泄漏、低脉动、抗振动
4 全数字多通道测控系统
•硬件:工业控制计算机、实时运动控制器、高速数据采集卡(采样率≥1MHz通道)、信号调理模块、伺服放大器、工业触摸屏
•软件:
◦控制算法:PID+前馈+抗积分饱和、多通道同步修正、载荷谱编辑与导入、道路谱迭代复现
◦功能模块:波形生成、闭环控制、数据采集(力位移应变油温压力)、实时曲线、循环计数、断点续试、故障诊断、自动报表
◦数据接口:支持TDMSExcelCSV导出,兼容MTS、SIGNAL、nCode等疲劳分析软件
•测控模式:单通道独立、多通道同步异步、相位可调、载荷保持、阶跃加载、扫频试验、道路谱回放
5 安全保护与环境辅助系统
•多级安全:软件限位+硬件限位+过载保护+超压保护+油温保护+滤油器堵塞报警+紧急停机(急停按钮+安全光幕)
•连锁保护:作动器超行程、载荷超差、伺服故障、泵站异常自动停机并锁定
•环境辅助(可选):高低温环境箱(-40~+85℃)、油液温控、防尘罩、噪声隔离(≤75dB)
•状态监测:实时显示压力、流量、油温、污染度、载荷、位移、循环次数、剩余寿命预估
6 专用工装与模拟负载
•簧上质量模拟:浮动配重液压浮动支撑,精确模拟整车静载荷与惯性效应
•约束工装:模拟车体侧梁、扭杆盒、支座刚性约束,还原装车边界条件
•转接件:高强度合金钢,适配不同车型悬挂安装尺寸,快速换装











