[发明专利]一种液压冲击试验机

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿支护设备抗冲击性能检测，特别是一种能够对支护设备进行静态加载、冲击加载和静动复合加载，且可采取立式、卧式和倾斜方式使用的大吨位高能级液压冲击试验机。

背景技术

煤矿冲击地压发生时间短暂且释放能量巨大，煤矿防冲支护设备在承受围岩静载的同时遭受突发的冲击载荷作用，易造成严重的安全事故和经济损失。对于冲击地压矿井而言，单纯高刚度支护不再适用，急需研发刚柔耦合一体式防冲支护装备，以改善支护体系。在研究、设计以及使用防冲支护设备时，需对支护设备进行相应的抗冲击性能检测与试验，包括特型支护构件的静动复合冲击压缩试验；防冲锚杆、锚索快速拉伸试验及静动复合加载试验；对防冲支架进行整体静载实验、冲击试验及静动复合加载试验等。

现有的冲击试验设备，有金属摆锤试验机，落锤式冲击试验机，霍普金森压杆冲击试验机和高速电液伺服冲击试验机等。其中，金属摆锤试验机专用于测试金属抗剪断韧性，不能进行拉压试验；落锤式冲击试验机是靠提升重物来实现垂直方向的冲击，不能进行静动复合加载；霍普金森压杆冲击试验机可实现高速冲击试验，但只限于对小尺寸试件进行低能级冲击试验；高速电液伺服冲击试验机只能用于材料的冲击性能检测，不能进行大型设备的冲击试验。而且，这些冲击试验机的加载方式仅限于动态加载，不能进行静动复合加载。另外，对细长类零件(长度从2米到10多米)，如防冲锚杆、防冲锚索等零件的复合冲击试验，要求试验设备卧式使用；对位于倾斜巷道中使用的支护设备进行复合冲击试验要求倾斜使用(模拟重力分量对防冲支护设备的冲击)；对水平巷道支护设备进行复合冲击试验要求立式使用，这些冲击试验机均不能同时满足立式、卧式和倾斜使用的要求。

发明内容

针对上述现有冲击试验机存在不足，本发明的目的是提供一种能够对支护设备进行静态加载、冲击加载和静动复合加载，且可立式、卧式和倾斜使用的大吨位高能级液压冲击试验机，以满足冲击地压矿井防冲支护装备研发与试验的要求。

为实现这一目的，本发明提供的液压冲击试验机，包括加载主机、液压系统和控制系统；

所述加载主机由机架、冲击加载液压缸、中梁移动油缸和立卧变幅油缸组成；机架由下梁、上梁和两端分别与下梁和上梁固定连接的四根导柱组成，导柱上有可沿导柱轴向滑动的中梁；中梁与所述立卧变幅油缸的活塞杆一端铰接，立卧变幅油缸的活塞杆另一端通过销轴与地基铰接；所述冲击加载液压缸的缸体固定安装在上梁的中心；所述中梁移动油缸的活塞杆与中梁固定连接，中梁移动油缸的缸体固定安装在上梁上；所述冲击加载液压缸包括缸体、缸盖和冲击加载液压缸的活塞杆，冲击加载液压缸的活塞杆采用双出杆对称结构，冲击加载液压缸的活塞杆中间加工有供细长类试件从中穿过的通孔，两端加工有用于安装试件夹具或力传感器的螺纹孔；

所述液压系统包括液压动力泵站、液压控制泵站、回油收集箱和蓄能器站；液压动力泵站和液压控制泵站与回油收集箱之间分别由连接管路连通，使回油收集箱中的回液通过连接管路导入液压控制泵站和液压动力泵站中；蓄能器站通过大流量快放阀a和进液高压胶管组与所述冲击加载液压缸用于进油的进回液口相接；回油收集箱通过大流量快放阀b和回液高压胶管组与所述冲击加载液压缸用于回油的进回液口相接；

所述控制系统控制所述液压系统对试件进行冲击试验。

所述冲击加载液压缸设有防止活塞高速冲击缸盖的缓冲结构；该缓冲结构包括在缸盖的内部两端分别加工出的与冲击加载液压缸的活塞杆之间形成环形腔的端盖缓冲结构和在冲击加载液压缸的活塞杆的活塞两侧分别加工出的其直径比冲击加载液压缸的活塞杆的活塞直径小、比端盖缓冲结构内径略小的活塞杆缓冲结构。

为适应加载主机卧式使用，在地基上有加载主机卧式使用时支承其下梁和上梁、使加载主机处于水平状态的两个凸台。

为使高压胶管组能随加载主机使用状态的变化而移动，以便使高压胶管的长度尽量缩短，可在地基上铺设有与所述加载主机卧式时的轴向平行的导轨，所述液压动力泵站、液压控制泵站、回油收集箱和蓄能器站置于该导轨上，在液压动力泵站、液压控制泵站、回油收集箱和蓄能器站底部安装有与该导轨配合的滚轮，液压动力泵站、液压控制泵站、回油收集箱和蓄能器站利用其滚轮置于导轨上，可随加载主机使用状态的变化一起沿导轨移动。

为保证试验过程中的安全，可在加载主机的外围安装安全防护罩。

本发明液压冲击试验机具有以下优点：