[实用新型]液压支架安全阀动态特性试验装置

说明书

本实用新型涉及矿用液压支架安全阀，特别是大流量安全阀的动态性能试验和检测。

煤炭生产中的支护设备，如液压支架的液压系统都需设置安全阀，以保证设备的安全使用。在有冲击地压和岩层震动剧烈的矿区，液压系统中除设有中、小流量的安全阀外，还需设置大流量安全阀。各种规格的安全阀都必须进行型式试验和出厂试验，以确认其所达到的设计指标；另外，安全阀使用一定时间后，也必须进行性能试验，以确定其工作可靠性。这种试验主要是调定压力测量和动态性能试验。目前国内外现有的试验装置有两种类型：其一，如图4所示的试验装置，它设置有带大型液压蓄能器泵站的压力机1，被试安全阀3装在液压支架的液压缸2上，然后用压力机对立柱活塞施加动态载荷，测量活塞的运动速度，换算成通过安全阀的瞬态流量，同时测量安全阀进口的动态压力曲线，以确定压力超调量。这种试验设备庞大，试验时的起重安装工作十分繁重。联帮德国的PQZ－1092冲击试验台即属此类，其最大瞬态流量只能达到0.0333m³／s～0.0416m³／s左右。其二，如图5所示，高压液体通过电机带动的换向阀1直接对被试安全阀2施加压力冲击，测量安全阀进口压力和瞬态流量以确定其动态特性。这种试验装置所能达到的最大流量一般只有8.33×10^－4m³／s，换向阀的换向频率只有1.33HZ。目前，国内外设计的大流量安全阀的设计最大瞬态流量已达0.1666m³／s，显然，上述两类试验装置均不能满足试验要求。

本实用新型的目的是提供一种能对最大瞬态流量达0.1666m³／s的各种规格的液压支架安全阀进行动态试验和性能参数检测的试验装置，以满足现有规格的各种安全阀的试验要求。

为实现上述目的，本实用新型设计有瞬态流量发生器、控制试验过程的液压系统、两个独立的高压泵站、压力和流量测量系统以及微机数据采集和处理系统。

瞬态流量发生器由高压缸、加载活塞缸、小油缸、密封件等组成。高压缸内设置有高压腔和低压腔，两腔室之间用锥阀隔开；在高压缸上装有压力表；高压缸的一端与加载活塞缸相联，另一端与小油缸相联。加载活塞缸内的加载活塞与低压腔相邻，加载活塞杆的端部装有加速度传感器。锥阀上连接着细长的弹性预应力杆，该杆的一端固连着小油缸活塞，在小油缸的底部有一可更换的薄金属膜片，该膜片用膜片固定螺栓固定，小油缸的端部是泄油盖。瞬态流量发生器的各部件的联接部位均设置有密封元件。

控制试验过程的液压系统包含有4个单向阀、3个换向阀、2个溢流阀、2个压力表、加载阀、手动换向阀和压力继电器等部件，各部件间通过输油管相联接。

压力、流量测量系统和微机数据采集、处理系统由加速度传感器、电荷放大器、滤波器、压力传感器、前置放大器、A／D转换器、微机以及打印机等外围设备所组成。

高压泵站由电机、油泵、单向阀、溢流阀、油箱等组成。

本实用新型通过瞬态流量发生器对被试安全阀输入瞬态流量进行动态性能试验，最大瞬态流量可达0.1666m³／s，从而满足了目前各种规格安全阀的使用要求；流量和压力测量系统可测量相应的瞬态流量和150MPa以下安全阀的进口压力，通过高精度（12Bit）高速A／D接口将数据送入微机，进行相应的计算和单位换算，并将试验结果（包括瞬态压力、流量曲线和特征参数）显示在微机显示屏上，或者打印输出；同时，系统可对实验数据作进一步处理，得到被试安全阀的频响特性曲线，以便进行安全阀控制容积修正，从而预测该阀装到液压支架上的实际动态特性。

下面结合附图对本实用新型作一详细说明。

图1为液压支架安全阀动态特性试验装置原理图。图中：1、被试安全阀    2、加载活塞    3、低压腔    4、高压腔    5、锥阀    6、压力表    7、弹性预应力杆    8、小油缸活塞    9、爆破腔    10、薄金属膜片    11、泄油盖    12、15、18、21、单向阀    13、14、23、换向阀    16、22、溢流阀    17、20、压力表    19、加载阀    24、手动换向阀    25、26、高压泵站    27、加速度传感器    28、压力传感器    29、前置放大器    30、A／D转换器    31、电荷放大器    32、滤波器    33、微机、34、打印机等外围设备    35、压力继电器。

图2是试验系统电器原理图；