土方机械 纯电动轮胎式装载机 试验方法

3GB/T××××-××××土方机械纯电动轮胎式装载机试验方法本文件规定了纯电动轮胎式装载机的试验前准备，描述了相应的试验方法。本文件适用于在工作过程中运行能量完全由机载可充电储能系统提供，由电机驱动的最大工作电压为B级电压的轮胎式装载机的制造和检测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T6375土方机械牵引力测试方法GB/T8419土方机械司机座椅振动的试验室评价GB/T8498土方机械基本类型识别、术语和定义GB/T8499土方机械测定重心位置的方法GB/T8592土方机械轮胎式机器转向尺寸的测定GB/T8595土方机械司机的操纵装置GB/T10175.1土方机械装装载机和挖掘装载机第1部分：额定工作载荷的计算和验证倾翻载荷计算值的测试方法GB/T10175.2土方机械装载机和挖掘装载机第2部分：掘起力和最大提升高度提升能力的测试方法；GB/T10913土方机械行驶速度测定GB/T14711中小型旋转电机通用安全要求GB/T16937土方机械司机视野试验方法和性能准则GB/T18826工业用1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a）GB18384—2020电动汽车安全要求GB/T20082液压传动液体污染采用光学显微镜测定颗粒污染度的方法GB/T20418土方机械照明、信号和标志灯以及反射器GB/T21152土方机械轮式或高速橡胶履带式机器制动系统的性能要求和试验方法GB/T21153土方机械尺寸、性能和参数的单位与测量准确度GB/T21154土方机械整机及其工作装置和部件的质量测量方法GB/T21155土方机械行车声响报警装置和前方喇叭试验方法和性能准则GB/T21942土方机械装载机和正铲挖掘机的铲斗容量标定4GB/T××××-××××GB/T22359.1土方机械与建筑施工机械内置电源机器的电磁兼容性（EMC)第1部分：典型电磁环境条件下的EMC一般要求GB/T25602土方机械机器可用性术语GB/T25604土方机械装载机术语和商业规格GB/T25611土方机械机器液体系统作业的坡道极限值测定静态法GB/T25615土方机械司机位置发射声压级的测定动态试验条件调数据的应用GB/T25685.1土方机械监视镜和后视镜的视野第1部分：试验方法GB/T31484—2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法GB/T37163液压传动采用遮光原理的自动颗粒计数法测定液样颗粒污染度GB/T38943.1—2020土方机械使用电力驱动的机械及其相关零件和系统的电安全第1部分：一般要求GB/Z26139土方机械驾乘式机器暴露于全身振动的评价指南国际协会、组织和制造商所测定协调数据的应用GB/T×××××电动土方机械术语GB/T×××××土方机械纯电动轮胎式装载机技术条件GB/T×××××电动土方机械用动力电池第1部分：安全要求JB/T12462轮胎式装载机可靠性加速试验规范JB/T12463轮胎式装载机可靠性试验方法、失效分类及评定3术语和定义GB/T2900.1、GB/T8498、GB/T25602、GB/T25604、GB/TXXXXX《电动土方机械术语》和JB/T14815界定的术语和定义适用于本文件。4试验前准备4.1样机准备纯电动轮胎式装载机（以下简称“电动装载机”）试验前至少应进行下列技术准备工作：a）样机处于出厂状态，按规定加足各种液体，备好随机工具、随机备件及其它附件；b）样机应按制造商规定进行充分跑合；c）样机应按电动装载机司机手册和产品技术规范核定主要电气系统、液压系统的参数；d）动力蓄电池应符合制造商规定的完全充电状态要求。4.2资料准备电动装载机试验前至少应具备装载机司机手册、零部件图册等资料。4.3试验场地要求4.3.1定置试验场地应为平坦、水平、硬实的沥青或混凝土铺砌面。试验场地的各向坡度不应大于0.5%，平整度不应大于3mm/m2，且场地平面尺寸满足试验要求。5GB/T××××-××××4.3.2爬坡能力试验场地应为平坦、硬实的覆盖层，坡底应有能获得规定行驶速度所需的加速距离，坡道的最短长度应超过试验样机总长的3倍，坡道上的测量区段应大于试验样机总长的1.5倍，大于40%的纵坡应采取安全防护措施。4.3.3噪声试验场地应符合GB/T25614的规定。4.3.4行驶、行车制动、牵引性能试验道路应为平坦、坚实、干燥的混凝土路面，纵向坡度不应大于0.5%，横向坡度不应大于2.5%；平直测试区长度满足试验要求。4.3.5可靠性试验场地应按JB/T12462或JB/T12463的规定。4.4测量准确度要求无特殊要求说明的各种测量参数，均取3次测量的算术平均值，测量准确度按GB/T21153的规定。5试验方法5.1定置试验5.1.1主要几何参数的测量将试验样机停放在4.3.1的定置试验场地上，其轮胎压力应符合司机手册的规定，并按图1和表A.1测量和记录。5.1.2铲斗容量的测量电动装载机铲斗容量的测量按GB/T21942的规定。5.1.3质量、桥荷分配及重心位置的测试测试条件电动装载机按规定注满冷却液、润滑油、液压油，试验过程中SOC不低于制造商规定的正常工作SOC值，并包括工具、备件、一名司机（75kg）和其他附件。测试方法.1质量电动装载机工作质量的测试按GB/T21154的规定。.2桥荷分配电动装载机分别在空载和满载（铲斗内带额定工作载荷前后车架分别处于直线或左右最大偏转状态，按表A.2进行测量，将动臂置于运输、平伸、最高三种位置按表A.2测定前后桥荷重。测定时操纵杆置于中间位置，松开制动器。满载试验时，应在铲斗堆装容积的几何重心处加载。.3重心位置电动装载机重心位置的测试按GB/T8499的规定。5.1.4坡道极限值的测试电动装载机液体系统作业的坡道极限值的测试按GB/T25611的规定。5.2作用力的测试5.2.1掘起力、最大提升高度提升能力和极限倾翻载荷的测试测试条件测试条件按的规定。6GB/T××××-××××测试方法电动装载机的掘起力、最大提升高度提升能力和极限倾翻载荷的测试按GB/T10175.1和GB/T10175.2的规定。5.2.2铲斗下插力的测试测试条件测试方法先将电动装载机铲斗平放在基准地平面上，然后操纵铲斗液压缸使前轮缓缓抬起，直至前轮离地10mm-20mm时，按图2测定。记录铲斗切削刃处的下插力、后轮静力半径和下插力作用点到后桥的距离。测试结果将测试结果记入表A.3。5.3工作装置的动作时间测试5.3.1测试条件测试条件按的规定，初始测定时，液压系统的油温为50℃±3℃。5.3.2提升时间的测试铲斗带有额定工作载荷，完全后翻，快速扳动液压操纵杆到提升位最大开度，使铲斗从基准地平面提升至最高位置，测量铲斗提升时间和销轴高度。5.3.3卸载时间的测试铲斗空载提升至最高位置后完全后翻（不能超过水平标定面快速扳动液压操纵杆到卸料位最大开度，测量铲斗卸载时间。5.3.4下降时间的测试铲斗空载提升至最高位置，快速扳动液压操纵杆到下降位最大开度，使空铲斗从最高位置下降到铲斗底部与基准地平面接触时，测量铲斗下降时间和销轴高度。5.3.5测试结果将测试结果记入表A.4。GB/T××××-××××8GB/T××××-××××5.4液压缸沉降量的测试5.4.1测试条件测试条件按的规定，初始测试时，液压系统的油温为50℃±3℃。5.4.2静态测试法铲斗后翻并承载额定工作载荷，操纵提升液压缸使铲斗至最高位置，关闭整机动力蓄电池的电源和辅助蓄电池的电源，操纵分配阀处于关闭状态。每15min测量一次提升液压缸和铲斗液压缸的活塞杆的外伸长度，测试时间为3h。5.4.3测试结果将测试结果记入表A.5，计算每小时活塞杆外伸长度变化量。5.5司机视野的测试电动装载机司机视野的测试按GB/T16937的规定。5.6噪声的测试测试条件按的规定，驱动电机（包括液压泵驱动电机和行走电机）转速调整至制造商规定的最大转速，装有司机室的电动装载机在司机位置发射噪声声压级的测试按GB/T25615的规定。5.7振动的测试测试条件按的规定，电动装载机的全身振动试验的测试按GB/Z26139的规定。司机座椅振动的测试按GB/T8419的规定。5.8轮胎接地比压的测试5.8.1测试条件按的规定，轮胎胎面应无显著磨损，铲斗处于运输位置，空载，车架分别为直线及最大偏转状态。5.8.2测试方法在符合4.3.1的试验场地上，测出各轮胎的压痕面积和水平投影面积（见图3），并按式（1）、式GB/T××××-××××（2）计算。Qi1=...........................................................................Qi2=...........................................................................式中：Qi1——第i个轮胎压痕比压，即单位压痕面积承受的轮胎载荷，单位为兆帕（MPa）；Qi2——第i个轮胎投影比压，即由单位水平投影面积承受的轮胎载荷，单位为兆帕（MPaGi——第i个轮胎所承受的载荷，单位为牛（N）；Fi1——第i个轮胎花纹凸起部分的压痕面积，单位为平方毫米（mm2Fi2——第i个轮胎凸起和凹陷两部分在白纸上的水平投影面积之和，单位为平方毫米（mm2）。5.8.3测试结果将测试结果记入表A.6。5.9制动性能的测试电动装载机制动性能的测试按GB/T21152的规定。如果电动装载机配置再生制动功能，则应分别测试再生制动功能有效和无效时的制动性能。5.10行驶速度的测试测试条件按的规定，加速踏板处于最大位置，各挡最高行驶速度的测试分别按GB/T10913的规定。5.11牵引性能的测试测试条件按的规定，电动装载机的最大牵引力应在电机不出现堵转保护的情况下测试，牵引性能的测试按GB/T6375的规定。5.12最大爬坡能力的测试5.12.1测试条件测试条件按的规定，试验场地按4.3.2的规定。GB/T××××-××××5.12.2测试方法装载机挂最低挡，以最低速度接近爬坡起点，然后迅速将加速踏板踩至最大位置进行连续爬坡，见图4。改变坡道角度，直到装载机爬坡能力极限，该坡度即为最大爬坡能力。也可以通过测试低速挡最大牵引力按公式（3）折算理论爬坡能力。将计算结果记入表A.7。α=arcsin.............................................................(3)式中：F——最大牵引力，单位为牛顿（N）；M——装载机工作质量，单位为千克（kg）；g——重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2α——坡道角度，单位为度(°)。5.13滑行试验测试5.13.1测试条件测试条件按的规定，试验场地按4.3.4的规定。试验时的最大风速不应超过2m/s。5.13.2测试方法电动装载机进入滑行测试区段时的行驶速度应平稳在16km/h～20km/h（若最高车速低于该速度，则以最高稳定车速进入滑行区段在进入滑行区段的瞬间，迅速将变速器操纵手柄移到空挡位置，电动装载机即以惯性直线滑行至自动停止。往返两个方向各测3次，取平均值。按表A.8记录滑行距离和滑行时间，按式（4）计算减速度a，GB/T××××-××××...................................................................（4）式中：S——滑行全程距离，单位为米（mt1——滑行半程距离时所耗时间，单位为秒（s）；t2——滑行全程距离时所耗时间，单位为秒（s）；a——滑行减速度，单位为米每二次方秒（m/s2）。5.14液压系统和传动系统油液固体颗粒污染等级的测试电动装载机满负荷连续作业1h后停机，尽量靠近油箱中油液中心的位置取油样，液压油和传动系统油液固体颗粒污染等级的测试按GB/T37163或GB/T20082的规定。将试验结果记入表A.9。5.15操纵装置的布置及操纵力和行程的测试5.15.1测试条件测试条件按的规定，操纵系统各部件按司机手册的要求进行调整至正常状态。5.15.2测试方法电动装载机操纵装置的测试应按GB/T8595的规定。在操纵杆正常操纵时的中心位置用测力计或压力计测定操纵杆全行程中的最大操纵力，同时测定全行程的位移，并按表A.10记录。5.16转向尺寸的测试电动装载机转向尺寸的测试按GB/T8592的规定。5.17作业性能和连续正常作业时间测试5.17.1测试条件试验应符合如下条件：——试验环境：环境温度宜为20℃±10℃,海拔高度不高于2000m，相对湿度≤95%；——测试前应充分预热，使水温、油温达到制造商的规定值；——测试期间，电动装载机在额定载荷的±10%状态下，由熟练的司机操作；——作业物料选取砂、砾石等密度湿度适宜的松散物料；——试验期间应配置数台自卸车以保证电动装载机连续作业；——试验场地应满足试验要求，作业方式采用半回转式（见图5）。-××××5.17.2测试方法采取上述作业方式进行试验，A为作业起点，且B-C铲斗中心切削刃两点之间的运距为20m（见图5在5.17.1条件下连续作业（A-B为铲装，B-A为运输，A-C为卸载C-A为返回，整个过程为一个循环）。测定电动装载机作业性能参数和连续正常作业时间。当动力蓄电池电量达到制造商规定的最低工作电量后停止作业。试验期间应测定下列项目：a）作业循环数；b）总作业时间；c）作业物料的密度；e）总作业量。作业性能指标和连续正常作业时间的测定结果和作业周期统计结果记入表A.11。5.18综合热平衡测试5.18.1测试条件测试条件按5.17.1的规定。5.18.2测试方法在上述条件下装载机连续循环作业，每间隔15min测量一次电机散热器进水口温度、液压油散热器进油口温度，达到热平衡为止（温度变化在±2℃),同时测量并记录环境温度、电池系统的电芯温度，如电池系统配置有液冷系统，则测量电池系统散热器进水口的温度，如配置有变速箱齿轮油散热器，则测量变速箱齿轮油散热器进口温度；将所测数据参照表A.12记录并绘制液压系统热平衡图。5.18.3电池系统散热能力的测试在5.18.2的热平衡测试结束后（尽量使整机SOC在20%以下），按制造商规定的最大电流值进行充电，直至SOC充到100%，结束充电时测量电池系统的电芯温度，如电池系统配置有液冷系统，则测量电池系统散热器进水口的温度。GB/T××××-××××5.19空调制冷剂的测试空调用制冷剂应有符合GB/T18826规定的证明文件。5.20照明、信号和标志灯以及反射器的测试电动装载机照明、信号和标志灯以及反射器的测试按GB/T20418的规定。5.21行车声响报警装置和前方喇叭的测试电动装载机行车声响报警装置和前方喇叭的测试按GB/T21155的规定。5.22监视镜和后视镜的测试电动装载机配备的监视镜和后视镜的测试按GB/T25685.1的规定。5.23充电测试当整机SOC在20%以下时，使用制造商规定的最大电流值充电，直至SOC充到100%，记录充电时间、充入的电量以及充电过程中因整机故障导致的充电中断次数，充电速度等于充入电量除以充电时5.24整车绝缘电阻测试5.24.1测试内容电动装载机的绝缘电阻测试应包含以下内容：B级电压的电气线路和组件,包括动力蓄电池线路、电驱动组件、多合一控制器、DCDC控制器等组件和连接线路。5.24.2测试准备电压检测工具的内阻不小于10MΩ。在测量时若绝缘监测功能会对整车绝缘电阻的测试产生影响，则应将整车的绝缘监测功能关闭或者将绝缘电阻监测单元从B级电压电路中断开，以免影响测量值。5.24.3对含有电源的B级电压电路的绝缘电阻测量方法具体测量步骤如下：a）使整车上电，保证整车上所有电源打开、电子开关处于激活状态；b）用相同的两个电压检测工具同时测量动力蓄电池系统的两个端子和电平台之间的电压，见图6所示。待读数稳定，较高的一个为U1，较低的一个为U1'；c）添加一个已知电阻R0，阻值宜选择1MΩ。如图7所示并联在动力蓄电池系统的U1侧端子与电平台之间，再用步骤b）中的两个电压检测工具同时测量动力蓄电池系统的两个端子和电平台之间的电压。待读数稳定后，测量值为U2和U2'；d）计算绝缘电阻Ri方法如下：绝缘电阻Ri按公式（5）或公式（6）来计算。Ri+r(U2U1,Ri+r(U2U1,GB/T××××-××××r——电压检测设备内阻，单位为欧(Ω)。5.24.4对不含电源的B级电压负载绝缘电阻测量方法具体测量步骤如下：a）将被测的B级电压负载的所有电源（包括A级电压电源）断开；b）将B级电压负载的所有B级电压带电部分相互传导连接；c）将B级电压负载的零部件外壳、A级电压部分与电平台传导连接；d）将绝缘电阻测试设备连接在带电部分和电平台之间，该设备可选用兆欧表；e）将绝缘电阻测试设备的测试电压设置为不低于B级电压电路的最高工作电压；f）读出B级电压负载的绝缘电阻值为Rx。如果系统中传导连接的电路中有多个电压等级（例如：系统中有升压转换器并且某些组件不能承受整个电路的最大工作电压，则可以断开这些组件，用它们各自的最大工作电压对绝缘电阻进行单数测量。5.24.5整车绝缘电阻计算对于所有B级电压负载均能同时工作的整车，可按照5.24.2的试验方法直接测量出整车绝缘电阻。否则，还需要按照5.24.3对5.24.2中无法完成测试的B级电压负载的绝缘电阻进行测量。将5.24.2中的测量结果Ri与5.24.3中测得的各B级电压负载的绝缘电阻Rx计算并联的结果，即为整车绝缘电如果整车有两个或以上相互隔离的B级电压电路，则可通过本条方法分别量和计算出各个B级电压电路的绝缘电阻。并取其中最小值作为整车绝缘电阻。5.24.6充电插座绝缘电阻在5.24.2至5.24.5的试验后继续进行充电插座绝缘电阻测试，测试方法如下：a）使整车断电，保证整车上所有电源关闭、电子开关处于非激活状态；b）将充电插座高压端子，即直流充电插座的正负极端子或者交流充电插座相线端子，用电导线进行短接；c）将绝绿电阻测试设备的两个探针分别连接充电插座高压端子及电平台，见图8；d）测试设备的检测电压应设置为大于最高充电电压；e）读出充电口绝缘电阻值Ri。GB/T××××-××××也可以用绝缘电阻测试设备分别测试充电插座各高压端子与整车电平台问的绝缘电阻值，测试设备的检测电压要求大于最高充电电压，再计算并联结果，即为充电插座绝缘电阻。5.24.7绝缘监测功能验证测试测试过程中，整车B级电压电路应处于接通状态，且绝缘监测功能或设备已启动。测试中将使用可调节电阻器（例如：变阻箱等），可调节电阻器的最大电阻值≥10MΩ。测量步骤如下：a）在常温下，按照5.24.2的测试方法，测出当前整车绝缘电阻值为Ri，并记录5.24.2测试步骤；b）中较小测量电压U1所在的动力蓄电池系统高压侧；b）按照被测整车的正常操作流程，完成上电动作；c）若步骤a）中。U1'在动力蓄电池系统的正极端，如图9所示，将可调节电阻器并联在动力蓄电池系统正极端与整车电平台之间，相反。若U1'在动力蓄电池系统的负极端，则将可调节电阻器并联在动力蓄电池系统负极端与整车电平台之间。开始测量时，可调节电阻器的阻值设置为最大值；d）若最小绝缘电阻要求为100Ω/V。则将可调节电阻器的阻值减小到目标值Rx，Rx按照式（7）计算得到：1/[1/(95UREESS)-1/Ri]≤Rx<1/[1/(100UREESS)-1/Ri] （7）若最小绝缘电阻要求为500Ω/V，则将可调节电阻器的阻值减小到目标值Rx，Rx按公式（8）计算：1/[1/(475UREESS)-1/Ri]≤Rx<1/[1/(500UREESS)-1/Ri] 式中：UREESS——电池包当前总电压，单位为伏（Ve）观察整车是否有明显的声或光报警。5.24.8电位均衡电位均衡可用电阻测试仪直接测量，也可以采用独立直流电源配合电流和电压检测设备进行测量。GB/T××××-××××其中电阻测试仪的测量电流可调，电阻测试分辨率高于0.01Ω。独立直流电源电压也可调节。两个B级电压零部件外壳的电阻，也可以通过B级电压零部件外壳与电平台之间的连接电阻值计算得出。用电阻测试仪测试方法如下：a）将电阻测试仪的两个探针分别连接B级电压零部件外壳以及电平台，如图10所示；b）增大测试电流，使测试电流至少达到0.2A；c）将电阻测试仪的两个探针分别连接两个B级电压零部件外壳，如图11所示；d）重复步骤b）。5.24.9整车防水测试模拟淋雨测试使用洁净的水，以流量为20L/min±1L/min，从上方和侧面向整车喷水，喷水范围为整机后车架上方覆盖件区域，持续时间5min。试验完成后打开整车绝缘监测系统，检查是否有报警。模拟清洗测试按GB18384—2020中6.3.1的规定测试。试验完成后打开整车绝缘监测系统，检查是否有报警。模拟涉水测试电动装载机的整车涉水测试应满足电动装载机在载荷状态下，水深750mm(轮胎动力半径小于750mm时，按轮胎动力半径测试)，以10km/h±2km/h的速度（小于8km/h速度的按最高车速）行驶至少500m。如果水池距离小于500m，应往返行驶试验使涉水距离累计不小于500m，总试验时间不应少于10min。试验完成后打开整车绝缘监测系统，检查是否有报警。5.24.10试验结果试验结果记入表A.13。GB/T××××-××××5.25耐电压测试耐电压测试按GB/T38943.1—2020中17.5的规定。5.26电磁兼容性测试电动装载机的电磁兼容性测试按GB/T22359.1的规定。5.27电机的安全验证电动装载机电机的安全验证应有符合GB/T14711规定的证明文件。5.28动力蓄电池的安全验证电动装载机动力蓄电池的安全验证应有符合GB/T×××××《电动土方机械用动力电池第1部分：安全要求》规定的证明文件。5.29过电流/短路保护测试电动装载机电机电路中的过电流保护装置，发生故障时应输出故障信息，测试方法见附录B。5.30电气设备防护等级测试电动装载机电气设备防护等级测试按GB/T4208的规定。5.31过载测试当电路超过满载值时，记录电路内时间与电流的关系使其在正常范围之内。5.32其他电气安全测试其他电气安全测试按GB/T38943.1的规定。5.33其他安全要求的测试其他在JB/T14815中关于安全的要求项目在其引用标准中已有相应试验方法时，这些要求项目的试验方法按所引用