大流量安全阀抗冲击性能试验装置制造方法及图纸

一种大流量安全阀抗冲击性能试验装置，它包括高压泵站、微机数据采集器和微机测控／数据处理系统，微机数据采集器连接微机测控／数据处理系统，高压泵站通过精密过滤器分两路，分别连接两个电磁阀，电磁阀接液源集配器，液源集配器接液控装置，液控装置接增压器，微机数据采集器接电磁阀、通过蓄能压力传感器接液控装置、通过高压传感器接增压器、通过位移传感器接增压器，一路中的增压器为大型增压器，另一路中的增压器为中型增压器，蓄能器组分别连接两个液源集配器。它模拟大流量安全阀在井下液压支架立柱的工况下沉和瞬间冲击情况下的动态过程，测试安全阀的特性参数。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种矿用液压支架安全阀抗冲击性能试验装置，尤其是指一种大 流量安全阀抗冲击性能试验装置。
技术介绍
目前，我国煤矿五大灾害中井下工作面顶板事故比重仍占首位。我国一些矿区，特 别是近年来我国相当多的矿井进入深部开采，存在着坚硬顶板难冒以及冲击地压的威胁。 现代化矿井，高产高效的要求使工作面推进速度大大加快，要求顶板悬臂加大。这些因素都 会增大产生大面积顶板垮落、冲击猛烈等一系列动力灾害的可能性，威胁生产人员安全。为 了达到高产高效和安全生产，我国采煤工作面的液压支架支护技术必须要有很大提高。前 世纪末，我国的大中型矿井普遍装备的综采工作面液压支架高度1.7m-3. 5m、立柱缸径为 Φ 200mm-Φ 230mm、支护阻力 4400KN-5600KN、安全阀泄液量 100L/min_160L/min。这种技术 特征水平的液压支架已经不能完全满足当前生产能力的需要。目前，液压支架的高度已达 到5m-7m，支护阻力已发展到10000KN-170000KN，支架的立柱载荷也在同步提高，单根立柱 达到6000KN-8000KN，相应的缸径达到Φ400mm_Φ 500mm(其单位的体积容量将以三次方的 幅度增大)。液压支架仍向大型化发展。液压支架立柱能力的提升，必然促进对保护元件一 安全阀的深层研究，要求安全阀具备高压大流量和快速动态响应性能。另外，我国煤矿分布 地域广阔，地质条件复杂多样，许多煤矿存在着地压冲击的威胁。在这样恶劣工况条件下， 液压支架能否经得起考验，立柱与抗冲击大流量安全阀显得尤为重要。目前，我国高端液压支架的安全阀大部分依赖进口，国内尚缺抗冲击大流量安全 阀的测试标准和测试设备，国家检测中心和液压支架主机厂都还没有一个比较合适的试验 方法和试验设备。MT419-1995《液压支架用阀》行业标准只规定了 100L以下安全阀的检验 方法，对于100L以上的安全阀未作具体规定。新制订的国家标准《煤矿用液压支架安全性 要求第三部分阀与液压系统》尚未正式颁布执行。目前，国外(主要是欧洲国家)的大流量安全阀研发技术比较前沿，对大流量安全 阀试验依据欧洲标准化委员会(CEN)颁布的Em804-3《井下采矿机械对液压支架的安全性 要求第三部分液压控制系统》(2006年版本)进行，对安全阀的规定已达到1000L。欧洲 标准不时地进行修订。德国MPA (北莱茵威斯特法伦州国家材料试验中心)，是国家指定检验液压支架的 质检中心。该中心采用德国申克公司制造的快速加载试验装置，对安全阀进行冲击试验，流 量升级为1000L。该中心还具有液压立柱的冲击试验装置，采用自由落体的方式对立柱进行 冲击试验，重物的质量是20T。按照欧洲相关的标准，检验立柱的抗冲击能力和安全阀的保 护特性。由于德国煤炭工业的萎缩，鲁尔和撒尔矿区不再采煤，现在欧州液压支架及元部 件的检测向东欧转移。捷克煤炭科学院试验室(OPAV)，据有关检验报告，能力也达到1000 升。据说波兰试验室也具有同等的试验能力。最近几年，进口的安全阀检验报告大都由MPA3和OPAV提供的。我国在上个世纪七十年代，从英国、波兰等国引进了一批液压支架，随后发展了我 国自主技术的液压支架。在使用过程中，一些矿区先后发生过顶板冲击造成支架立柱胀缸、 串通顶梁、切断连杆、支架整体变形等事故。支架立柱的保护很大程度取决于液压系统的安 全阀，这种事故的发生暴露了支柱安全阀保护能力的严重不足，促使安全阀向高压力、大流 量发展。经过论证，液压支架的安全阀释放能力应该大于500 lOOOL/min，乃至2000L/min 的水平。本申请人生产的200 315 400 500 630 1000升以上的安全阀就是在 这一前提下研制的，但是苦于没有安全阀检测装备在试验室进行考核。在上个世纪末，国家 质检中心部门的检测能力只能达到160L/min。总之测试技术手段还是落后于产品开发。所 以我们国内企业的安全阀产品一直滞留在市场的门外。由于缺乏高性能大流量抗冲击安全阀测试装置，严重影响我国研制这类大流量抗 冲击安全阀的工作研制的产品由于缺乏可靠的测试手段，不能取得被确认的数据下井使 用。高性能大流量抗冲击安全阀进口占相当大比例，也只能比照国外的检测结果暂时允许 下井。目前，国内用高压泵串联液能方法进行简易测试，其高能耗、高排放不符合节能减排 国策要求。如测试一个500L/min的安全阀(原所用动力电能500KW比20KW，测试用液源 10吨比1吨)，也无法满足模拟试验安全阀冲击性能检测要求。德国、波兰的同类试验装置 的性能参数也已相对落后。在近几年来，国内液压支架主机厂、矿山用户和阀的生产企业，也很强劲地在研究 这项技术难关，对安全阀的测试技术进行了反复深入的探讨。本申请人也在积极地为了保 证产品质量，投入人力、物力寻求解决的途径，包括改进现有的测试设备，但都未能得到专 业部门的技术论证。特别是本世纪初，煤矿支护产品纳入了国家煤矿安全标志管理要进行产品认证的 范围，这更加速了企业和检测部门对大流量安全阀测试技术的研究。经过几年的努力，采取 不同的技术途径使得目前的检测能力达到200 500 lOOOL/min至以上。有了这些技术 和装备的基础，促进lOOOL/min到2000L/min超大流量安全阀的研发和测试装备提高，这是 我们梦寐以求的大事，解决多年困扰的愿望。与此同时新标准的修订工作正在进行，已由行 业标准升至国家标准，正处于公布征求意见审批阶段。只有这样，大流量安全阀测试技术适 时地赶上产品的开发。中国专利曾公开了一种“安全阀工作压力试验装置”(日本，公开号CN1033864，公 开日1989年7月12日)，该装置具有可提升安全阀阀杆的油压千斤顶、设置在向油压千斤 顶供给压力油的流路上的电磁阀、检测管道内部压力的压力传感器、检测向油压千斤顶供 给压力油的流路内部的压力及油压千斤顶内部压力的油压传感器、记录测力传感器和压力 传感器的测出值并根据这些测出值运算上述安全阀工作压力的运算装置。它使用油压千斤 顶，试验用于火力发电厂、原子能发电站等的主蒸汽安全阀工作压力(开启压力)的装置。中国专利曾公开了一种“液压支架安全阀动态特性试验装置”(中国，公告号 CN2083741U，公告日1991年8月28日)，由瞬态流量发生器、液压控制系统、高压泵站、压 力、流量测量系统以及微机数据采集和处理系统所组成。它可以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。熊诗波和杜岚松(测试研究所)在“大流量液压支架安全阀动态特性分析及试验方法研究”(《山西矿业学院学报》第8卷第3期1990年9月ppl87-192) —文中介绍了他 们研制的一种基于全新原理的大流量安全阀动态试验系统-SMCM-DHl型试验系统。这种系 统的结构如下被试安全阀与加载缸的活塞右腔相联，左腔和高压容量之间的通道装有阀， 阀带有开启装置，设有测量加载缸的压力传感器和活塞运动的传感器，速度信号(乘以活 塞面积即为流量信号)和压力信号经高速A/D转换器进入计算机，计算机带有打印机等外 围设备。试验时，阀高速开启，高压容量内的高压液体冲击加载活塞，使被试安全阀产生很 大的瞬态泄放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大流量安全阀抗冲击性能试验装置，它包括高压泵站（１）、微机数据采集器（３）和微机测控／数据处理系统（４），微机数据采集器（３）连接微机测控／数据处理系统（４），其特征在于：高压泵站（１）通过精密过滤器（１６）分两路，分别连接两个电磁阀（２），电磁阀（２）接液源集配器（５），液源集配器（５）接内置活塞阀的液控装置（６），液控装置（６）接增压器，微机数据采集器（３）接电磁阀（２）、通过蓄能压力传感器（８）接液控装置（６）、通过高压传感器（９）接增压器、通过位移传感器（１０）接增压器，一路中的增压器为大型增压器（７－１），另一路中的增压器为中型增压器（７－２），蓄能器组（１２）分别连接两个液源集配器（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈纪恩，杨仁康，侯刚，周也萍，刘慧，李俊，
申请(专利权)人：温州市基安机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]