液压支架立柱加载试验台的研制及应用.pdf

煤矿 现代化 2 0 1 4 年第1 期 总第1 1 8 期 液压支架立柱加载试验台的研制及应用 孙建明， 李飞峰 ， 张现虎 兖矿集 团机 电设备 制造厂 ， 山东 邹城 2 7 3 5 0 0 摘要针对 目前液压支架立柱检测设备不全、 检测手段不规 范等问题 ， 研制 了立柱加栽试验 台。立 柱加栽试验台主要由计算机采集型液压试验台和加栽框架组成，可以完成4 0 0缸径以下各种立柱 的检验 ， 同时能够完数据的采集、 存储 ， 避免 了不合格产品的 出现。 关键词液压支架； 立柱 ； 试验 台； 加载框架 中图分类号 T D 3 5 5 ． 4 1 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 9 0 7 9 7 2 0 1 4 0 1 0 0 6 9 0 2 1 前 言 液压支架是综采工作面的主要设备，立柱在液 压支架的支护过程中起着关键的作用。经过长期使 用， 立柱往往出现拉伤、 涨缸等质量问题。为了提高 立柱制造 、 大修的质量检测水平， 我厂与山科维科特 机电有 限公司合作研制成功了能够进行全行程加载 试验 的加载试验台。 推拉油缸驱动在滑道上来 回移动。 左右横梁均匀布置 有多个定位孔 ， 活动梁到达要求位置后， 由插拔液压 缸将销轴插入方梁的销孑 L 中， 活动梁通过销轴插入定 位孔与横梁固定 ， 从而调节被试立柱 的不同行程 。 加载油缸连接在 固定梁上 ，外加载时对被试件 进行加载 ， 额定加载力达 6 0 0 0 k N。试验框架主要采 用高强板焊接 ， 内部有加强筋 、 销孔 镶套 ， 安全 系数 高 ， 能够满足设计要求 。 2 加载试验台结构设计 3 液压系统设计 2 ． 1 主要参数 最 大受力 6 0 0 0 k N 中心高度 8 0 0 m m 内档宽度 6 0 0 mm 加载类型 内、 外加载 2 ． 2 结构组成 立柱加载试验台主要由计算机采集型液压试验 台和立柱加载框架组成 ，我厂 主要完成立柱加载框 架的研制工作。 立柱加载试验台采用框架式结构， 主 要有 固定梁 、 活动梁 、 左右横梁 、 连接梁 、 移 动小车组 成 。试验框架与被试立柱结构及安装 如图 1 所示 。 被试立柱 固定在 固定梁与活动梁之间。为了能 使被试立柱加载时对中性好 、 接触面积大， 加载缸挡 块与活动梁挡块上分别有球形柱窝， 加载试验时， 两 柱窝分别与立柱的缸底和柱头面接触。 1 一加载油缸； 2 一固定梁； 3 一固定挡块； 4 一被试立柱； 5 一横梁； 6 一活动挡块； 7 一活动梁； 8 一拉移千斤顶； 9 一连接梁 图 1 试验框架结构及安装图 左右横梁上侧 、 内侧对称设有滑道 ， 活动梁通过 整套设备液压系统由两部分组成 计算机采集 型试验台液压控制系统、 试验框架液压控制系统。 3 ． 1 计算机采集型试验 台液压控制系统 计算机采集型试验台液压控制系统由大流量乳 化液泵站供液 ， 主要有大流量充液 回路 、 小流量增压 回路 、 压力整定 回路 、 液压卸载回路等 。 3 ． 2 试验框架液压 系统 1 一截止阀； 2 一操纵阀组； 3 一双向锁与安全阀； 4 一加载油缸； 5 一节流堵； 6 一拉移千斤顶； 7 一液控单向阀； 8 一插拔 销千斤顶 ； 9 一小车 千斤 顶 图 2 试 验框架液压 系统 6 9 煤矿 现代化 2 0 1 4 年第1 期 总第1 1 8 期 试验框架液压系统 主要 由阀件 、 油缸 、 管路辅件 等组成。其中阀件主要由操纵阀、 双向锁、 液控单向 阀 、 安全阀组成 ； 油缸有加载油缸 、 插拔销千斤顶 、 拉 移千斤顶 、 小车千斤顶等组成。 加载油缸主要实现被试立柱 的外加载功能 。同 时也可 以利用加载油缸来调整移动梁上挡块与 固定 梁上挡块 的距离 ， 在指定行程区间内进行内加载。 加载油缸缸径为 4 0 0 m m， 能够实现 6 0 0 0 k N的 输 出力 ， 能够完成 4 0 0 m m大缸径及 以下各种油缸 的试验； 具体油缸参数如下表 表 1 试验框架油缸参数 缸径 6 3 n l n l 杆径4 5 H l ln 4 试验框 架加工 试验框架体积大 ， 焊接 时易发生变形弯 曲， 所 以 焊接时应制定详细焊接工艺 ， 避免局部焊接。 、 加载试验框架的主要加工量集 中在 固定梁 、 活 动梁、左右横梁等大型结构件的组对焊接及左右横 梁滑道的铣销加工上 。 钢板划线前要进行矫正 ， 保证直线度及平面度。 焊接之前组对时按照设计要求调整好尺寸 ，在关键 点铆焊在一起 ， 有变形时进行矫正 。 焊接时焊缝应均匀符合技术要求 ，焊后进行退 火处理 ， 消除焊接应力。 试验框架左右横梁有焊后加工要求 的部位要在 龙 门镗铣床上加T。 一次定位完成所有加工尺寸。 避 免多次定位造成的定位基准误差 。 5 性能试验 按 G B 2 5 9 7 4 ． 2 2 0 1 0煤矿用液压支架 第 2部 分 立柱和千斤顶技术条件 规定标准进行调试和性 能试验。 调试 内容主要包括立柱加载框架和计算机采集 型液压试验 台的功能调试 试验台的压力调节 ； 试验 框架的动作调整； 液压管路的连接检查等。 7 0 性能试验进行空载行程试验 、最低启动压力试 验 、 密封性试验 、 让压性能试验 、 耐久性试验 、 过载性 能等标准规定 的试验。以密封性能试验为例说 明一 下具体操作步骤 1 将被试立柱 吊至试验框架上 ， 并利用小车调 节被试立柱 的高度 ； 2 操作操纵阀组 ， 控制插拔销千斤顶将销轴从 横梁 中拔 出， 然后操作操纵 阀组使拉移千斤顶动作 ， 控制活动梁移 动 ， 调整活动梁与 同定梁之 间的距 离 ， 适应被试立柱的行程 ；调好后控制插拔销千斤顶将 销轴从新插入横梁孑 L 中，将活动梁通过定位销与横 梁 固定 ； 3 检查液压系统管路 ， 将被试立柱与 试验台外 接 口连接 ； 4 对被试立柱下腔供液 ， 使被试立柱顶柱同定 在 固定梁与活动梁之间。继续供液 ， 达到试验要求压 力后 ， 关 闭泵站 ， 进 行保压密封试 验 ； 也可 以对加 载 缸供液 ， 进行外加载试验 ； 5 保压到规定时间， 检查试验 台上电脑试验界 面曲线中压力表数值是否有变化 ； 6 保存试验数据 ， 输出打印结果。 6 总结 该设备能够完成标准规定 的各项试验 ，能够实 现试验数据 的采集与输 出，且能实现被试立柱加载 时的 自动控制 。试验框架采用 内侧导向 ， 运行平稳 。 结构件牢同可靠 ， 满足试验要求 。 该试验 台的研制对液压支架 柱 的检测水平有 了全 面的提高 ， 保障了立柱出厂质量。 参考文献 [ 1 】韩奇， 梁磊． 立柱和千斤顶全行程检测试验台的研制I ． J I ． 矿 山机械 ， 2 0 0 5 1 1 2 2 2 3 ． [ 2 ]周连俭 ， 程媛， 周连富． 液压支架立柱和千斤顸微机控制 试验 台的研制[ J J ． 液压与 气动 ， 2 0 1 1 7 6 8 7 0 ． [ 3 ]G B 2 5 9 7 4 ．2 2 0 1 0 ． 煤矿用液压 支架 第二部分 立柱和 千斤 顶扣术条件【 S 】 ． 北京 中国标准 出版社 ， 2 0 1 1 ． 作者简 介 孙建明 1 9 8 5 一 男， 助理工程师， 毕业于山东理工大学机 械设计制造及其自动化专业，现主要从事煤矿综采液压支架 的 维修 与 改 造 工 作 ． ． 收稿 曰期 2 0 1 3 - 1 2 2 5