[发明专利]一种立柱阀卸载冲击试验装置

说明书

本发明涉及一种立柱阀卸载冲击试验装置，其立柱框架内设置有立柱，立柱内滑动设置有立柱活塞杆，立柱活塞杆底部与立柱底部之间形成活塞腔；立柱活塞杆顶部与冲击缸活塞杆端部连接，冲击缸活塞杆设置在冲击缸内，且冲击缸设置在立柱框架顶部，冲击缸活塞杆与立柱框架顶壁之间滑动连接；位于冲击缸的外部设置有蓄能机构；立柱底部的活塞腔经管路与设置在立柱框架外部的立柱单向阀一端连接，立柱单向阀另一端经液控机构与设置有乳化液泵源的高压液体存储池连接。本发明具有能量释放梯度可控、能量持续时间可控等特点，适用于不同结构型式的立柱液控单向阀卸载冲击动态性能试验。

技术领域

本发明涉及一种液控单向阀卸荷冲击性能测试领域，特别是关于一种立柱阀卸载冲击试验装置。

背景技术

由于特殊的、复杂的地质条件，给采煤工作面带来许多不确定的安全因素，像垂直外力、水平外力以及侧向力，导致支架产生较大变形量，因此立柱卸载不仅要排除液体本身的压缩，同时要消除支架和顶板的变形(尤其是支架的变形)，这需要排出大量高压液体，大量高压液体通过单向阀，在极短时间内爆发性的能量释放，必然引起系统剧烈的冲击、振动。

根据国标GB25974.3及EN1804.3中液控单向阀卸载冲击的试验方法，将缸径为φ280的立柱放在刚性框架内，进行加载至公称压力，然后给单向阀的控制口和立柱上腔供液，卸掉高压腔内的液体，在卸载过程中伴随压力的波动。这个试验系统模型是刚性的，固定立柱的框架基本没有变形，立柱增压需要的液体量等于立柱下腔液体的压缩量，吸收能量少。卸载时只要释放出产生压缩量的液体，立柱下腔压力消除，随后的降柱动作中单向阀进入低压工作状态，通过对型式试验的卸载冲击项目不合格率进行统计分析，发现很少有不合格现象，只有国外单向阀产品的冲击压力较高，均小于115％的公称压力。单向阀经过5000次的耐久型式试验后，实际同一批单向阀在煤矿井下仅使用几百次，关键原因在于标准中的试验环境与实际工况有一定差距；通过实验室内与煤矿井下的卸载冲击压力曲线对比，实际工况下液压支架卸荷初期存在巨大能量，导致液压系统激烈震荡，直接影响单向阀、安全阀等液压元件的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种立柱阀卸载冲击试验装置，其通过蓄能冲击机构、流量调速机构以及节流装置，实现在不同能量释放梯度工况下对单向阀卸荷冲击压力性能测试，为煤矿行业单向阀标准的制修订供数据支撑。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种立柱阀卸载冲击试验装置，其包括立柱框架、立柱、立柱活塞杆、冲击缸活塞杆、冲击缸、立柱单向阀、液控机构和蓄能机构；所述立柱框架内设置有所述立柱，所述立柱内滑动设置有所述立柱活塞杆，所述立柱活塞杆底部与所述立柱底部之间形成活塞腔；所述立柱活塞杆顶部与所述冲击缸活塞杆端部连接，所述冲击缸活塞杆设置在所述冲击缸内，且所述冲击缸设置在所述立柱框架顶部，所述冲击缸活塞杆与所述立柱框架顶壁之间滑动连接；位于所述冲击缸的外部设置有所述蓄能机构；所述立柱底部的活塞腔经管路与设置在所述立柱框架外部的所述立柱单向阀一端连接，所述立柱单向阀另一端经所述液控机构与设置有乳化液泵源的高压液体存储池连接。

进一步，所述立柱底部一侧设置有进液口，该进液口与所述立柱单向阀连接。

进一步，所述蓄能机构包括流量调速控制机构和蓄能器；所述流量调速控制机构与所述蓄能器连接，由所述流量调速控制机构调节所述蓄能器的能量释放梯度；所述流量调速控制机构对称设置在所述冲击缸的缸壁外侧。

进一步，所述蓄能器设置在地基上。

进一步，所述液控机构包括节流装置和电磁换向阀；所述立柱单向阀出液口处与所述节流装置一端连接，所述节流装置另一端与所述电磁换向阀连接，所述电磁换向阀与带有乳化液泵源的高压液体存储池连接。

进一步，所述节流装置包括节流阀和单向阀；所述节流阀与所述单向阀一端连接，所述单向阀另一端与所述立柱单向阀和电磁换向阀连接。