刘世锋，毛开清，吕林，汪承红，王奔，罗以东
(华菱星马汽车(集团)股份有限公司重型专用车发动机安徽省重点实验室，安徽马鞍山243061)
摘要：针对重型汽车发动机在实验室台架试验时，常规的上下台架需要较长的时间。为提高台架利用率，在现有试验台架 的基础上，考虑增加预装工位及快装小车系统以达到提高效率目的。以安徽华菱汽车有限公司实验室快装小车应用为例。 重点介绍了发动机快装小车的功能、组成结构、工作原理、实际使用效果，其结构新颖、运行稳定、操作简单、工作效率高、安 全性能高，通常和发动机试验台系统一起形成一套发动机试验系统。关键词：发动机试验台；快装小车；定位对中装置；实际应用效果
中图分类号:TH 132 文献标志码:A
文章编号：1002-2333(2019)02-0125-03
Design and Application of Q uick-loading Trolley on Engine Lab Bench
L IU Shifeng , MAO Kaiqing , LYU L in , WANG Chenghong , WANG Ben , LUO Yidong
(Anhui Province Key Laboratory of Heavy Duty Special Vehicle Engine, Hualing Xingma Automobile (Group) Co., Ltd., Maanshan 243061, China)
Abstract ： When heavy-duty engines are tested in the lab bench, it takes a long time to load and unload it on the bench.
In order to improve the bench utilization rate, the pre-installation station and the quick-loading trolley system are added to improve the efficiency based on the existing test bench. Taking the quick-loading trolley application of Anhui Hualing Automobile Co., Ltd. as an example, this paper introduces the function, composition, working principle and actual use effect of the engine quick-loading trolley. The utility model has the advantages of novel structure, stable operation, simple operation, high work efficiency and high safety performance, and usually forms an engine test system together with the engine test bench system.Keywords ： engine test bench; quick-loading trolley; positioning centering device; practical application effect
引言
随着国家改革开放与发展、国家政策的支持，汽车工
业研究与开发投资与日倶增，而发动机性能是评价车辆 好坏的关键因素，因此，验证一台发动机性能的好坏与否 就变得极其重要。发动机试验台架(如图1所示)作为快速 验证发动机性能指标的一种试验工具，在发动机新产品 的开发验证中已经占有非常重要的地位。发动机试验台 架，需要安全可靠的环境，中间涉及很多方面，它是作为 汽车发动机研发生产行业常见的验证设备而出现的。试 验台架的目的是模拟整车运行工况，实现发动机产品的 性能、可靠性等开发试验作业。而快装小车作为试验台架 附属设备，其设计应用是否合理对于发动机试验台架的 工作效率起到至关重要的作用[1]。1
发动机试验台架快装小车的基本原理
发动机在一个预装区域内安装在快换装置的发动机
支架上，利用对中装 置进行发动机对中， 并进行流体管路连 接和发动机上测试 传感器的线缆连接， 然后将发动机固定 牢固后移动至试验 台架，通过安装在大 铁底板上的导向接
收装置将快换装置精确定位，并用4个手动夹具将快换装 置固定牢固，联上传动轴进行试验。
1.1发动机试验台架快装小车的设计要求
发动机试验台是提高和改善发动机的使用性能以及 动力性能的一个必要手段，试验台架快装小车作为试验 台架的配套设施，可以大大提高发动机上下台架效率。文 中主要以安徽华菱汽车有限公司重型环保大功率发动机 上下台架为例设计的发动机快装小车，能够快速完成发 动机上下台架作业，其快装小车的设计应用能够提高发 动机上下台架过程中的可靠度，提高工作效率。利用快装 小车对中装置进行发动机对中，并进行流体管路连接和 发动机上测试传感器的线缆连接，然后将发动机固定牢 固后移动至试验台架，通过安装在大铁底板上的导向接 收装置将快换装置精确定位，并用4个手动夹具将快换装 置固定牢固，联上传动轴即可进行试验。
1.2发动机快装小车分类
发动机快装小车系统按行进方式分类可分为：轮式 升降结构和固定式结构；按定位方式分类可分为:V 型块 定位(如图2所示)和销定位％。
1)
轮式升降结构特点：小车底部装有4组移动轮，起
到承受负载及移动本体的目的。利用液压起升机构实现
快装小车本体的起升与降落。优点：移动方便、功能全面、 安全性好、可靠性高。
2) 固定式结构特点：小车为焊接钢结构，底部无移动
网址:www.jxgcs 电邮:hrbengineer@163 2019 年第2 期■ 12
5
轮；优点：结构简单、可靠性高、成本较低。
3)V 形块定位:a .横向定位。通过快装小车底部的V 形 定位块与台架上相应位置的V 形面吻合来实现;b .纵向定 位。两件V 形定位块的直线中间设置圆柱形定位销实现纵 向精确定位。
4
)
销定位:a . “一面两销”定位，定位可靠性高;b .受孔 中心距的误差影响小，定位精度高;c .定位方式简单;d .加 工难度较小，加工成本相对较低。7.3发动机快装小车系统构成
快装小车系统组成包括如下几部分：
1)发动机小车由发动机小车本体和发动机支撑调节 器两部分组成。发动机小车本体由小车框架、移动轮、废 液收集盘、导向轮、定位块、液压起升机构、纵向导轨、横 向导轨等组成。发动机支撑调节器(如图3所示)用于支 撑、固定发动机；无级调节发动机的空间位置，保证中心 高；可选配高度方向V 型微调机构，实现精确调整目的；高 度方向有刻度及刻度指示；最大髙度处有限位装置。
2)试验间接收定位器。 接收定位器能够使快装小车 快速准确地在台架上实现与 测功机的对中并固定，台架 接收定位器须具有可靠的导 向及定位功能。其中：小车导 向轨道用于小车上下台架的 进出导向；前置限位装置用 于小车上台架的前行限位； 定位装置用于小车在台架上 的精确定位；底板用于安装
导轨、定位装置等部件，不受T 型槽的限制；锁紧装置用于 小车在台架上的固定。重型快速夹具(如图4所示)可选夹 紧力为9000〜36 000 N 。
3)对中规。对中规既可放在小车上也可在预装区前 端，每套对中规都包括对中支架、对中套筒和对中盘。性
能特点：对中规可拆卸，带有定位装置，具有可靠 的重复精度；对中套筒带 有去隙装置，能确保同轴 度；对中规中心高满足用 户要求；对中规对中精度 达到±0.2 m m 〇
4)快速连接单元。a .发动机冷却液快 插接头(如图5所示）。具 有自密封功能，拆卸时不
漏水；快插接头耐温大于180丈，耐压大于1 MPa ；阀体材 质采用不锈钢，具有耐腐蚀性。
b .
燃油快插接
头。燃油快插接头 耐温大于50丈，耐 压大于1 MPa ；燃 油快插接头具有 自锁、密封、无泄
漏功能，保证拆卸
时不漏油。
c .
机油快插接头。机油快插接头耐温大于180 T 1，耐
压大于1 MPa ；机油快插接头具有自锁、密封、无泄漏功 能，保证拆卸时不漏油。
d .
中冷装置的冷却水快插接头。插座、插头均带自密
封；工作介质为水或防冻防镑液，快插接头具有防锈性
能；快插接头耐温>100 U 耐压>0.6 MPa 。
5)
温度、压力信号转接系统。在试验准备区内将传感
器通过快速接头接到电信号转接箱(如图6)上，当发动机 推到试验间时，再通过快速接头连接到信号采集箱上，使 发动机正常运转。
6)
板式换热器、中冷器。快装小车系统提供钎焊板式
换热器(如图7 )、中冷模拟控制设备与发动机快装小车的 集成服务，包括从该设备到试验间侧快速接口的管路、部 件等的供货及连接。特点：安全系数高，防止内部破坏和 泄漏；板材为不锈钢，焊接强度
髙；安装位置合理，连接方 便简单。
2发动机快装小车的设计及实际应用2.7快装小车设计实施与试用
安徽华菱汽车有限公司重型环保大功率发动机上下 试验台架快装小车由于属于非标件，传统试验台架发动
1 26
I 2019 年第 2 期网址:www.jxgcs 电邮：
发动机支架
hrbengineer@163
机上下台架一 般通过起吊装 备将发动机吊 装后放在台架 上，再进行台 架对中及管路 连接工作。为 提高台架效 率，满足试验
台架现场使用 新需求，在项 目实施前期汲 取了传统方式 的不足，尝试
了多种试制小车方案，合理选择，认真考虑发动机快装小 车上下台架过程中的各个环节。为进行批量小车制造应 用奠定了基础。快装小车装置(如图8)投入应用后，较好 地解决了前期通过起吊装置先放入再进行对中耗时耗人 等问题，大大提高了试验台架发动机上下台架效率，节省 了人力、时间，且操作简单安全可靠[5^。
2.2发动机快装小车装置现场调试实验
发动机快装小车调试完成后，进行了不同台架的上 下台架试验。将发动机快装小车通过叉车叉到试验间后 进行对中固定。基于发动机台架的快装小车通过在台架 准备间将发动机小车的大部分工作准备好，包括对中、传 感器连接、管路快接和线束接线，然后再将快装小车直接 上到台架上进行最终安装。大大缩短发动机上台架的时 间，提高台架的利用率，降低发动机的试验成本。该快装 小车装置满足了设计开发要求，装置操作简单、结构新 颖、工作效率高。由于快装小车装置属于非标产品，不同 的工艺现场对于快装小车装置的需求均有不同，因此不 能进行量化生产是其美中不足之处[9]。3结语
现代化的工业生产都向着规模化发展，企业为降低
研发成本、提高研发效率必将采用精益化的研发方式，因 此，在进行发动机台架试验时，选择机械化操作简单且造
价低的新设备必将成为企业首选。本文以某公司试验台 架上下发动机快装小车的应用为例，重点阐述了发动机 快装小车在发动机上下台架过程中的实际应用。根据发 动机上下台架的现状和存在的问题，设计开发的发动机 快装小车方案具有结构简单、造价低、通用性好等特点。 很好地解决了常规的采用起吊装置进行发动机上下台架 时的效率低下，存在安全隐患等问题，提高了台架的利用 效益，降低了发动机开发成本。
发动机快装小车装置设计形式非常广泛，根据工艺 要求的不同，存在多种不同的形式。文中的发动机快装小 车装置设计的一些方法和技巧，对于业界汽车发动机上 下台架过程中需要较长时间进行对中定位、测试传感器 线缆连接等的实践应用具有一定的参考意义。
[参考文献]
[1] BENSON R S. The thermodynamics and gas dynamics of
internal-combustion engines[M]. Oxford:Clarendon Press, 1982.[2] 王琳，陈雪江，肖新华.AutoCAD 2008机械图形设计[M].北京：清
华大学出版社,2007.
[3] 祖业发.现代机械制图[M].北京：机械工业出版社,2002.[4] 杨可帧，程光蕴.机械设计基础[M].5版.北京：
髙等教育出版社,
2006.
[5] 严兆大.内燃机测试技术[M].杭州：浙江大学出版社,1986.
[6] 武汉工学院.汽车拖拉机内燃机原理[M].北京：中国农业机械出
版社,1981.
[7] 余志生.汽车理论[M].3版.北京：机械工业出版社,2000.[8] 倪计民.汽车内燃机原理[M].上海：同济大学出版社，1997.[9] 卢成春，郭敏，毛开清，等.测功机维修装置的设计应用[J].重型汽
车,2016⑶:19-20. (责任编辑张立明）
作者简介：刘世锋(1984—），男，学士学位，工程师，从事重型发动机
研发工作。
收稿日期：
2018-04-30图8快装小车装置应用效果图
1.温度、压力信号转接接头
2.中冷器
3.冷
却水进出水4.冷却液快插单元5.油管连 接单元6.发动机支撑调节器
(上接第124页）
生产用行车和现场的生产空间，节省了多余工作量和时 间、为210厂共节省了 1.6万元的平台搭设费用和7.5万元 的汽车吊费用，总节省费用为9.1万元，而且加快了施工进 度，缩短了 40%的计划工期。3
结论
针对210 t 转炉厂除尘管道安装面临的施工难题，通 过对除尘管道的支座进行设计创新和吊装创新，以及对 除尘管道的吊装创新，除尘管道竣工验收结果达到了预 期的效果。结论如下:1)不仅减少了高空焊接作业次数， 消除了现场存在较多障碍物会对施工造成影响的因素， 而且降低了施工人员安全风险和劳动强度，并且减少了 施工工作量;2)在施工期间，不仅没有给210厂的正常生 产带来影响，而且为该厂节省了 9.1万元的施工费用，缩短 了 40%的计划工期。
[参考文献]
[1] 林升.厚板焊接接头残余应力和损伤分布的研究
[D].北京：北京
交通大学
,2013.
[2]
王志宇，王清远.波形钢板焊接连接件的疲劳试验研究及寿命评
价
[J].建筑结构学报，2015,36(9):133-142_
[3] 徐连勇，荆洪阳，周春亮，等.焊后热处理对P92钢管道焊接残余应 力场的影响[J].焊接学报,2010,31(3):13-16,113.[4] 张国栋，薛吉林，周昌玉.基于正交试验设计的髙温管道焊接工
艺优化[J].焊接学报，2008,29(11):53-56,115-116.
[5] 王志兵.基于BIM 的建设项目施工成本控制研究[J].江西建材,
2015(19):196.
[6] 何亚伯，汪琴.基于价值链的多项目施工成本控制[J ].工程管理
学报
,2012,26(4):77-81.
(责任编辑邵明涛）
作者简介：曾求洪（1988—），男，硕士，工程师，主要从事机械设备故
障诊断与安装技术、机器人应用与二次开发；
肖春（1990—)，女，硕士，助教，主要从事传感器技术与应 用的研究。
通信作者：肖春，1248579609@qq 。收稿日期:2018-03-16
网址:www.jxgcs 电邮:hrbengineer@163 2019 年第2 期■ 12
7
发布评论