CN105317785B - 掘进机用液压多功能试验台 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿掘进设备中液压***的测试试验设备的技术领域，具体涉及一种掘进机用液压多功能试验台，解决现有技术中没有针对掘进机液压***的试验装置，液压***的调试需要安装在整机上调试，造成浪费工时又会对***造成污染的问题，包括主测试模块单元，主测试模块单元包括液压泵测试模块、液压马达测试模块、液压油缸测试模块和液压阀测试模块。本发明为掘进机在使用先进技术上面提供前期的元部件试验研究，缩短整机的设计开发周期，使产品在第一时间抢占市场。同时也可以提高掘进机关键元部件的使用性能，提高整机可靠性，发挥掘进机的最大功效，提高掘进机产品在市场上的核心竞争能力。本发明具有较大的市场前景。

Description

掘进机用液压多功能试验台

技术领域

本发明属于煤矿掘进设备中液压***的测试试验设备的技术领域，具体涉及一种掘进机用液压多功能试验台。

背景技术

随着我国液压工业的发展，液压***已经广泛的应用在我国煤矿采掘机械领域，如掘进机液压***首次采用负载敏感式变量泵与负载敏感比例多路阀组成的负载敏感控制***（即LS、LUDV***），该***以其性能可靠、结构紧凑、多功能等特点在国内掘进机行业中得到广泛的应用。该技术的应用大大提高了国产掘进机的使用性能，为我国掘进机的发展积累了丰富的技术经验，为掘进机的更新换代奠定了技术基础。但在关键元部件的性能测试与调试方面的基础研究工作和手段仍然很欠缺，例如柱塞变量泵、比例多路换向阀、油缸、液压马达在整机完成安装前没有相关的试验装置进行功能调试和性能测试，只能将所有元部件安装到整机上后进行集中调试。如此，这些液压关键元部件在调试过程中出现性能、质量问题时就必须将局部甚至整个液压***管路拆解。上述情况首先会增加企业的物料成本和人力成本，会对实现企业利益最大化的产生负面影响。其次，返工会给工人增加劳动强度，影响身心健康，甚至形成安全隐患。还会延长掘进机井下发生故障的处理时间，对用户的生产造成严重影响。再者，会使液压***的局部压力损失增大、发热量增大、效率降低，既不利于发挥最佳性能，又会降低液压元件的使用寿命。

发明内容

本发明为了解决现有技术中没有针对掘进机液压***的试验装置，液压***的调试需要安装在整机上调试，造成浪费工时又会对***造成污染的问题，提供了一种掘进机用液压多功能试验台。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种掘进机用液压多功能试验台，包括主测试模块单元，主测试模块单元包括液压泵测试模块、液压马达测试模块、液压油缸测试模块和液压阀测试模块，

所述液压泵测试模块由一台电动机带动一台低压大流量油泵为被测泵提供动力源，由比例溢流阀对被测泵进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测泵压力、流量、泄漏量，通过两位四通电磁阀控制的电磁溢流阀对被测泵进行过载保护，试验加载部分由比例溢流阀和流量测试仪进行控制和监测，比例溢流阀可以连续均匀加载，通过流量传感器、压力传感器显示数据反馈控制比例溢流阀，然后实现对被测泵的压力变化、流量变化及被测泵的功率、效率变化等项目的测试；

所述液压马达测试模块由一台电动机带动一台高压加载泵为被测马达提供动力源，由比例溢流阀对被测马达进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测马达压力、流量、泄漏量，同时，以液压泵测试模块的低压大流量油泵作为动力源，向双向柱塞泵供油，双向柱塞泵与被测马达实现对拖，可测试被测马达的扭矩值，即由两套泵组进行试验，其中一套泵通过桥式整流回路为马达提供油源，另一套为测试加载泵组，动力源输出液压油，控制部分通过比例换向阀控制马达的转向变化，通过比例溢流阀控制马达的压力变化，进而实现对被测马达的试验项目的测试；

所述液压油缸测试模块由一台电动机带动一台组合泵为被测油缸提供动力源，组合泵由低压齿轮泵和高压柱塞泵组成，由压力测试仪测量被测油缸的压力，动作试验时，高压柱塞泵卸载，低压齿轮泵提供低压大流量；打压试验时，高压柱塞泵加载，提供高压小流量，在整个试验中有效的减少了电动机做无功功率；动作平稳性试验、低压密封性能试验均由组合泵中的低压齿轮泵的进行试验；对于高压即110%工作压力密封性能试验则由组合泵中的高压柱塞泵进行试验；

所述液压阀测试模块的动力源与液压马达测试模块的高压加载泵共享，控制部分通过换向阀控制液压油的输出方向，其中流量由流量测试仪器进行检测，加载部分由比例溢流阀和压力传感器实时监测换向阀的压力参数，从而实现对液压阀的试验项目的测试。

所述的液压泵测试模块的低压大流量油泵进油口经截止阀Ⅱ、吸油过滤器Ⅱ连通油箱，低压大流量油泵出油口经单向阀Ⅲ、两位两通电磁先导控制阀Ⅰ连接各测试泵的进油口，各测试泵的出油口依次连接高压球阀、单向阀的进油口，各单向阀的出油口分两路、一路连接压力测试仪、另一路连接比例溢流阀，压力测试仪经电磁溢流阀连通油箱，比例溢流阀经流量测试仪连通油箱。

所述的液压马达测试模块的高压加载泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵出油口通过单向阀Ⅷ连接电磁先导换向阀Ⅲ的进油口，电磁先导换向阀Ⅲ的卸油口连接油箱，电磁先导换向阀Ⅲ两出油口经高压球阀连接被测液压马达，被测液压马达还连接流量测试仪和压力测试仪；同时，液压泵测试模块中的低压大流量油泵也提供动力源，低压大流量油泵出油口连接两位两通电磁先导控制阀Ⅱ和溢流阀Ⅲ的进油口，溢流阀Ⅲ的出油口直接与油箱连接；两位两通电磁先导控制阀Ⅱ的出油口分别连接压力测试仪Ⅷ和单向阀Ⅶ进油口，单向阀Ⅶ出油口经高压过滤器连接桥式整流进油口，桥式整流的出油口连接双向柱塞泵的进、出油口和溢流阀Ⅴ、溢流阀Ⅵ的进油口，通过溢流阀Ⅴ和溢流阀Ⅵ实现对双向柱塞泵的加载，比例溢流阀对桥式整流进行过载保护，溢流阀Ⅴ、溢流阀Ⅵ和比例溢流阀的出油口直接与油箱连接。

所述的液压油缸测试模块的低压齿轮泵出油口连接单向阀Ⅰ和溢流阀Ⅰ，单向阀Ⅰ出油口连接电磁先导换向阀Ⅰ，电磁先导换向阀Ⅰ回油口连通油箱，电磁先导换向阀Ⅰ经液控单向阀及高压球阀Ⅰ、高压球阀Ⅱ连接被测油缸；低压齿轮泵还连接另一高压柱塞泵形成组合泵，另一高压柱塞泵连接另一套回路，高压柱塞泵出油口连接单向阀Ⅱ以及溢流阀Ⅱ，单向阀Ⅱ连接电磁先导换向阀Ⅱ进油口，电磁先导换向阀Ⅱ回油口连通油箱，电磁先导换向阀Ⅱ经液控锁及单向节流阀连接被测油缸。

所述的液压阀测试模块与所述的液压马达测试模块共用的变量柱塞泵的出油口经单向阀连接电磁先导换向阀Ⅳ，电磁先导换向阀Ⅳ的卸油口经流量测试仪连通油箱，电磁先导换向阀Ⅳ的出油口连接被测液压阀组，被测液压阀组连接动作显示油缸。

本发明相对现有技术具有如下技术效果：

本发明通过各个测试单元完成对液压油泵、液压马达、液压缸、液压阀的性能测试，得出相关数据用以判断组件的性能优劣。在使用中表现出如下特点：

1)液压***采用LUDV负载反馈技术能实现对不同负载压力的多个执行组件同时进行快速和精确的控制、测试，各个执行组件互不干涉；

2)压力高，额定压力为31.5MPa，短时连续工作压力可达35MPa；

3)功能多，能对五大类液压组件进行出厂试验和型式试验．并能对液压组件和***进行开发性试验，液压***采用模块化设计，液压***采用专用模块+通用模块的设计理念，具有结构紧凑、安装集中、占用空间小、测试范围广，模块利用率高等优点尽可能实现液压试验台的功能多样化、设计简单化；

4）操纵和控制方法先进，试验台的压力和流量采用比例技术控制，转矩、转速在集控室内远距离电控，油温自动控制并显示，油位、冷却水位自动显示，过滤器堵塞、漏油、电气故障等均能自动报警；

5）节能环保，液压试验台是高压力、大流量***，为了提高***效率、减少***发热，采用电液比例流量调节技术，采用电液比例控制变量泵对流量进行调节。

6）本发明技术指标，***最高压力： 31.5MPa；***最大流量：400L/min；液压***功率：132kW；最多测试阀组数量： 7联。

综上所述，本发明极大地推动掘进机液压***的技术发展，为基础理论研究和关键元部件的开发提供必要的测试手段和数据支持。为掘进机在使用先进技术上面提供前期的元部件试验研究，缩短整机的设计开发周期，使产品在第一时间抢占市场。同时也可以提高掘进机关键元部件的使用性能，提高整机可靠性，发挥掘进机的最大功效，提高掘进机产品在市场上的核心竞争能力。本发明具有较大的市场前景。

附图说明

图1为本发明的原理图c部分，

图2为负载传感控制LS的原理图，

图3为负载传感分流器控制LUDV的原理图，

图4为油缸保压曲线图，

图5为油缸工作时压力曲线图（采样率为1ms,记录时间为min），

图6为A11VO泵性能曲线图，

图7为本发明原理图a部分，与图1 f-f’相接，

图8为本发明原理图b部分，与图7 i-i’、m-m’相接，

图9为本发明原理图d部分，与图8 j-j’、n-n’相接，

图10为本发明原理图e部分。

图中，1-电动机Ⅰ，2-组合泵，3-溢流阀Ⅰ，4-单向阀Ⅰ，5.1-压力测试仪Ⅰ，5.2-压力测试仪Ⅱ，5.3-压力测试仪Ⅲ，5.4-压力测试仪Ⅳ，5.5-压力测试仪Ⅴ，5.6-压力测试仪Ⅵ，5.7-压力测试仪Ⅶ，5.8-压力测试仪Ⅷ，6.1-电磁先导换向阀Ⅰ，7.1-液控单向阀，8-单向节流阀，9.1-吸油滤油器Ⅰ，9.2-吸油滤油器Ⅱ，9.3-吸油滤油器Ⅲ，9.4-吸油滤油器Ⅳ，9.5-吸油滤油器Ⅴ，10.1-高压球阀Ⅰ，10.2-高压球阀Ⅱ，11-单向阀Ⅱ，12-溢流阀Ⅱ，13-电动机Ⅱ，14-低压大流量油泵，15.1-溢流阀Ⅲ，15.2-溢流阀Ⅳ，16-单向阀Ⅲ，17.1-两位两通电磁先导控制阀Ⅰ（常闭），17.2-两位两通电磁先导控制阀Ⅱ（常闭），18.1-高压球阀Ⅰ，18.2-高压球阀Ⅱ，18.3-高压球阀Ⅲ，19.1-单向阀Ⅳ，19.2-单向阀Ⅴ，19.3-单向阀Ⅵ，20.1-比例溢流阀Ⅰ，20.2-比例溢流阀Ⅱ，20.3-比例溢流阀Ⅲ，21.1-电磁溢流阀Ⅰ，21.2-电磁溢流阀Ⅱ，21.3-电磁溢流阀Ⅲ，22.1-流量测试仪Ⅰ，22.2-流量测试仪Ⅱ，22.3-流量测试仪Ⅲ，22.4-流量测试仪Ⅳ，22.5-流量测试仪Ⅴ，22.6-流量测试仪Ⅵ，22.7-流量测试仪Ⅶ，23-单向阀Ⅶ，24-高压过滤器，25-桥式整流，26-比例溢流阀，27.1-溢流阀Ⅴ，27.2-溢流阀Ⅵ，28-双向柱塞泵，29-电动机Ⅲ，30.1-截止阀Ⅰ，30.2-截止阀Ⅱ，30.3-截止阀Ⅲ，31-变量柱塞泵，32-电磁溢流阀，33-单向阀Ⅷ，34-压力测试仪Ⅸ，35.1-流量测试仪Ⅰ，35.2-流量测试仪Ⅱ，36.1-电磁先导换向阀Ⅱ，36.2-电磁先导换向阀Ⅲ，36.3-电磁先导换向阀Ⅳ，37.1-单向顺序阀Ⅰ，37.2-单向顺序阀Ⅱ，38.1-高压球阀Ⅰ，38.2-高压球阀Ⅱ，38.3-高压球阀Ⅲ，38.4-高压球阀Ⅳ，39-液控锁，40.1-动作显示油缸Ⅰ，40.2-动作显示油缸Ⅱ，40.3-动作显示油缸Ⅲ，41-电动机Ⅳ，42-低压球阀，43-油泵，45-压力测试仪Ⅹ，46-单向阀Ⅸ，47-冷却器，48-滤油器，49-液位控制器，50-加热器，51-测试油缸，52-测试泵，53-压力补偿阀，54-负荷传感回路，55-分流器，56-被测液压阀组；a-液压泵测试模块,b-液压马达测试模块,c-液压油缸测试模块,d-液压阀测试模块,e-油缸功能附件。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

1. LS与LUDV***的工作原理：

目前我们掘进机液压***普遍采用负载传感控制***，也就是LS负载反馈控制技术。该***通常其组成部分由变量泵、负载传感多路阀组成。采用负载传感变量***，泵能够根据负载的情况通过LS口的负载压力自动对变量泵的斜盘摆角进行调节，从而控制泵的流量始终等于执行组件所需流量。当负载压力升高时，泵的摆角自动调小，泵的流量减小。反之，泵的摆角增大，输出流量变大。

但LS负载传感技术也有缺点，***为了保证工作正常，泵输送的压力必须与最高负载压力相适应，即负载传感控制只在最高负载回路起作用，而对其它压力负载低的回路采用压力补偿，以使阀口压差保持定值。阀口全打开时使工作***要求的流量超过泵的供油能力的极限时，最高负载回路上的速度会迅速降低直至停止，从而使***失去复合动作的协调能力。

LUDV液压***中设置了负载传感分流器，以克服普通传统负载传感控制***的缺点，其主要作用是保证在供油不足时所有执行组件的工作速度按比例下降，以获得与负载压力无关的控制。

LUDV液压***中设置了负荷传感分流器，其主要作用为：能保证在供油不足时所有执行组件的工作速度按比例下降，以获得与负荷压力无关的控制。负荷传感（LS）控制***与负荷传感分流器（LUDV）工作原理的区别如图2、3所示。从图中可以看出LUDV***中压力补偿阀位于节流孔A1和A2之后，故称为带次级压力补偿阀的负荷传感控制***。在图2中两个执行组件的负荷压力分别传感到各自换向阀的压力补偿阀，其中较高的压力P经梭阀再传送到变量泵。而在图3中，最高负荷压力不但传感到变量泵中，也传送到各个压力补偿阀。图2中的压力补偿阀是基于定差减压原理，而图3中的流量分配型压力补偿阀是基于比例溢流原理，最高负荷压力作为比例控制信号传递给所有的压力补偿阀，同时负荷传感控制器也在最高负荷压力的作用下，对液压泵的排量进行控制，使泵的输出压力较最高负荷压力高出一个固定值，这样所有的多路阀阀口的压降都被控制在同一值。即使泵出现供油不足的现象，虽然执行机构的速度会下降，但由于所有阀口的压降是一致的，因此各工作机构的工作速度还会按阀的开口面积保持比例关系，从而保证***动作的准确性。

在该液压试验台***中选用了LUDV负载传感技术，由于流量分配型压力补偿阀的出现，使得单泵多执行机构的负荷传感控制***变得更加实用。因此，采用这种阀的负荷传感控制试验台采用了单泵供油方式，从而省掉了复杂的合流控制功能，使得液压***和泵的结构变得更简单实用。

综上所述，LUDV***具有下列主要特点：

(1）能实现对不同负载压力的多个执行组件同时进行快速和精确的控制，各个执行组件互不干涉。

(2）操作性能好，执行起点和工作速度（流量）只与操纵手柄的角度（多路阀的开口度）有关(Q=f<A>)，与负载压力无关，

(3）优越的微控制性能便于精细作业和多功能作业。

(4）任一执行组件有可能支配泵的全流量或需要的流量。

(5）多执行组件扩展性, 易于通过附加阀增加可选用的执行组件。

(6）可以采用单泵***，整个***组件紧凑，集成化程度高，***接管少，安装使用成本低，故障率低。

本多功能液压试验台的原理如图1所示。本试验台部分由一台电动机带动组合泵（低压齿轮泵和高压柱塞泵组成）提供动力源，进行形式动作试验时柱塞泵卸载，齿轮泵提供低压大流量。用于打压试验时柱塞泵加载，提供高压小流量，在整个试验中有效的减少了电动机做无功功率。油泵的测试与马达的测试共用一台低压泵提供低压力、大流量的油源；液压马达的高压泵与液压阀试验的泵共用，提高了试验台元件的使用率，减少试验台元件的种类，方便了试验台的维护。

2.本发明基本构成：

一种掘进机用液压多功能试验台，包括主测试模块单元，主测试模块单元包括液压泵测试模块、液压马达测试模块、液压油缸测试模块和液压阀测试模块；

液压泵测试模块包括机体底座、测试主电机、油泵试验座、联轴器、测试阀组、转矩转速传感器、压力传感器、被试泵座、管路以及电气接线盒组成；

液压马达测试模块包括机体底座、液压负载制动器、马达试验座、联轴器、测试阀组、转矩转速传感器、压力传感器、管路以及电气接线盒；

液压油缸测试模块和液压阀测试模块包括架体、测试阀组、压力传感器。

所述液压泵测试模块由一台电动机带动一台低压大流量油泵为被测泵提供动力源，由比例溢流阀对被测泵进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测泵压力、流量、泄漏量，通过两位四通电磁阀控制的电磁溢流阀对油泵进行过载保护,试验加载部分由比例溢流阀和流量测试仪进行控制和监测，比例溢流阀可以连续均匀加载，通过流量传感器、压力传感器显示数据反馈控制比例溢流阀，然后实现对液压泵的压力变化、流量变化及试验泵的功率、效率变化等项目的测试；具体来说，所述的液压泵测试模块的低压大流量油泵进油口经换向阀、吸油过滤器连通油缸，低压大流量油泵出油口经单向阀、两位两通电磁先导控制阀连接各测试泵的进油口，各测试泵的出油口依次连接高压球阀、单向阀的出油口，各单向阀的进油口分两路、一路连接压力测试仪、另一路连接比例溢流阀，压力测试仪经电磁溢流阀连通油箱，比例溢流阀经流量测试仪连通油箱。

所述液压马达测试模块由一台电动机带动一台高压加载泵为被测马达提供动力源，由比例溢流阀对被测马达进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测马达压力、流量、泄漏量，同时，以液压泵测试模块的低压大流量油泵作为动力源，向双向柱塞泵供油，双向柱塞泵与被测马达实现对拖，可测试被测马达的扭矩值，即由两套泵组进行试验，其中一套泵通过桥式整流回路为马达提供油源，另一套为测试加载泵组，动力源输出液压油，控制部分通过比例换向阀控制马达的转向变化，通过比例溢流阀控制马达的压力变化，进而实现对液压马达的试验项目的测试；具体来说所述的液压马达测试模块的高压加载泵为变量柱塞泵，变量柱塞泵出油口通过单向阀连接三位四通电磁换向阀的进油口，三位四通电磁换向阀的溢流口经电磁溢流阀连接油箱，三位四通电磁换向阀两出油口分别经顺序阀、高压球阀连接被测液压马达，被测液压马达还连接流量测试仪和压力测试仪；同时，液压泵测试模块中的低压大流量油泵也提供动力源，低压大流量油泵出油口连接两位两通电磁先导控制阀和溢流阀的进油口，溢流阀的出油口直接与油箱连接；两位两通电磁先导控制阀的出油口分别连接压力表和单向阀进油口，单向阀出油口经单向阀和高压过滤器连接桥式整流回路进油口，整流回路的出油口连接双向柱塞泵的进、出油口和溢流阀的进油口，通过溢流阀实现对双向柱塞泵的加载，先导溢流阀对桥式整流回路进行过载保护，溢流阀和先导溢流阀的出油口直接与油箱连接。

所述液压油缸测试模块由一台电动机带动一台组合泵为被测油缸提供动力源，组合泵由低压齿轮泵和高压柱塞泵组成，由压力测试仪测量被测油缸的压力，动作试验时，高压柱塞泵卸载，低压齿轮泵提供低压大流量；打压试验时，高压柱塞泵加载，提供高压小流量，在整个试验中有效的减少了电动机做无功功率；动作平稳性试验、低压密封性能试验均由组合泵低压力、大排量泵组进行试验；对于高压即110%工作压力密封性能试验则由组合泵高压泵进行试验；具体来说所述的液压油缸测试模块的低压齿轮泵出油口连接单向阀和溢流阀，单向阀出油口连接电磁先导换向阀，电磁先导换向阀回油口经溢流阀连通油箱，电磁先导换向阀经液控锁及单向顺序阀连接被测油缸；低压齿轮泵还连接另一高压柱塞泵形成组合泵，另一高压柱塞泵连接另一套回路，高压柱塞泵出油口连接单向阀以及溢流阀，单向阀连接电磁先导换向阀进油口，电磁先导换向阀回油口经溢流阀连通油箱，电磁先导换向阀经液控锁及单向顺序阀连接被测油缸，两套回路的液控锁互相连接、单向顺序阀互相连接。

所述液压阀测试模块的动力源与液压马达测试模块的高压加载泵共享，控制部分通过换向阀控制液压油的输出方向，其中流量由流量测试仪器进行检测，加载部分由比例溢流阀和压力传感器实时监测换向阀的压力、温度、流量等参数，从而实现对液压阀的试验项目的测试；具体来说所述的液压阀测试模块与液压马达共用的变量柱塞泵的出油口经单向阀连接三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀的卸油口经流量测试仪连通油箱，三位四通电磁换向阀的出油口连接被测液压阀组，被测液压阀组连接动作显示油缸。

各模块的工作过程如下：

液压泵测试模块，需测试的液压泵接入图示测试泵位置，由一台电动机带动油泵为测试泵提供动力源，液压油高压球阀、单向阀到达测试管路，由比例溢流阀对被测泵进行加载，其压力、流量分别由压力测试仪和流量测试仪进行测量，为保护测试泵通过两位四通电磁阀控制的电磁溢流阀进行过载保护，从而达到对液压泵的测试。该液压泵测试模块以对掘进机用所有液压泵的各种参数（压力、流量、泄露量等）进行测试，从而为液压泵在掘进机上的选型、使用提供数据保障。

液压马达测试模块，由一台电机带动变量柱塞泵提供动力源，高压油通过单向阀进入三位四通电磁换向阀，其液压泵的过载保护由电磁溢流阀完成，当油压达到***设计最高压力时电磁溢流阀作用泄油，从而保护液压***。油液经过电磁换向阀后进入顺序阀，再通过高压球阀进入被测液压马达，通过流量测试仪及压力测试仪测试液压马达的基本参数如：液压马达排量、效率、变量特性、泄露量等，再通过其它测试模块的辅助实现液压马达的低速性能试验、加载试验、连续换向试验等，从而对掘进机用液压马达进行全面测试，以保证设计液压***时的理论计算与实际选用的马达达到统一。

液压油缸测试模块主要完成各类液压油缸基本参数及工作性能的试验，具体达到的试验内容有油缸的最低启动压力特性、最低稳定速度、泄漏量测试、负载效率测试、耐压试验、满载试验及液压缸的行程检查等。由电机带动液压泵为油缸测试模块提供动力源，高压油通过单向阀分别进入三位四通电磁换向阀，液压泵的过载保护由溢流阀完成，通过换向阀后进入液控单向阀7达到被测液压油缸，通过压力测试仪测试液压缸的泄漏量测试、耐压试验、液压缸的行程检查；而通过换向阀的高压油先后进入液控锁及单向顺序阀进入被测油缸，通过相关测试仪，可测试液压油缸的最低启动压力特性、最低稳定速度、负载效率测试等。而液压缸的满载试验则需要两套回路的联合使用完成，通过两套回路的综合使用，达到对液压油缸全面测试，为掘进机设计中液压油缸的计算、缸径的选择、缸体内部结构的设计、液压缸负载的匹配等提供实际检测。

液压阀测试模块，由与液压马达共用的电机带动变量柱塞泵提供动力源，高压油通过单向阀进入三位四通电磁换向阀，液压泵的过载保护由溢流阀完成，油液经过电磁换向阀后进入所示被测液压阀组，通过流量测试仪及压力测试仪为液压阀组测试中所需的试验油缸，通过阀组测试模块，测试掘进机用各类阀组的不同性能。掘进设备用液压阀组主要包括多路换向阀、平衡阀、减压阀、溢流阀、单向阀等。

3.本发明主要测试项目：

1）换向阀的机能检测、换向性能试验、压力损失测定、安全阀性能、过载密封性能、背压试验。

2）溢流阀、减压阀、平衡阀的耐压性、调压范围及压力稳定性、内泄漏量、压力损失、稳态压力—流量特性、密封性、背压试验。

3） 单向阀的耐压性、内泄漏量、正向压力损失、开启压力、密封性。

而且液压阀测试模块和液压泵测试模块的共同使用可以有效的测试掘进机液压***中液压泵与阀组间的LS、LUDV信号反馈，从而对掘进机用液压***进行全面测试、验证、校准，保证液压***的设计在实际中达到最为理想的效果，为掘进机液压***的可靠性、高效性提供依据。

本发明根据煤矿掘进设备中不同液压元部件的特性设计不同的测试模块，再将多个测试模块进行组装，该设计不仅简化了液压试验台的占地空间，又提高了液压试验台的可靠性和利用率，应用电液控制、数据采集和计算机辅助控制技术，设计开发出了适用于多种类、多规格、宽范围的液压综合试验台。

4.本发明测试情况：

液压多功能试验台***组装完成后进行了调试，检验了设备的功能性及适用性。在试验过程中，选取不同测试液压组件通过不同测量仪器和传感器来验证***的参数匹配情况；检验动力传动***运行情况；测试控制动作是否准确，显示***是否正常；另外挑选了部分液压元部件进行了测试，如：油缸性能测试、CA50马达、MR700低速大扭矩马达、多路换向阀组的LS信号反馈等；试验结果与理论计算相近，为后续液压***设计提供了可靠地试验数据。

1）对掘进机用油缸分别进行了保压试验和油缸工作压力曲线的测试：

根据测试数据验证了掘进机油缸的理论计算，并在后续的设计计算中进行改进、修正（如图4、5）。

2）对EBZ220型掘进机用力士乐A11V0变量柱塞泵性能进行了测试：

对该变量泵分别进行了压力、流量的测试，泵额定压力的调定等试验，为掘进机优化设计中泵恒功率变量点的确定、流量压力的合理选择提供了试验依据（如图6）。

Claims (5)

1.一种掘进机用液压多功能试验台，包括主测试模块单元，其特征在于主测试模块单元包括液压泵测试模块（a）、液压马达测试模块（b）、液压油缸测试模块（c）和液压阀测试模块（d），

所述液压泵测试模块由一台电动机带动一台低压大流量油泵为被测泵提供动力源，由比例溢流阀对被测泵进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测泵压力、流量、泄漏量，通过两位四通电磁阀控制的电磁溢流阀对被测泵进行过载保护，试验加载部分由比例溢流阀和流量测试仪进行控制和监测，比例溢流阀可以连续均匀加载，通过流量传感器、压力传感器显示数据反馈控制比例溢流阀，然后实现对被测泵的压力变化、流量变化及被测泵的功率、效率变化项目的测试；

所述液压马达测试模块由一台电动机带动一台高压加载泵为被测马达提供动力源，由比例溢流阀对被测马达进行加载，由压力测试仪和流量测试仪测量被测马达压力、流量、泄漏量，同时，以液压泵测试模块的低压大流量油泵作为动力源，向双向柱塞泵供油，双向柱塞泵与被测马达实现对拖，可测试被测马达的扭矩值，即由两套泵组进行试验，其中一套泵通过桥式整流回路为马达提供油源，另一套为测试加载泵组，动力源输出液压油，控制部分通过比例换向阀控制马达的转向变化，通过比例溢流阀控制马达的压力变化，进而实现对被测马达的试验项目的测试；

所述液压油缸测试模块由一台电动机带动一台组合泵为被测油缸提供动力源，组合泵由低压齿轮泵和高压柱塞泵组成，由压力测试仪测量被测油缸的压力，动作试验时，高压柱塞泵卸载，低压齿轮泵提供低压大流量；打压试验时，高压柱塞泵加载，提供高压小流量，在整个试验中有效的减少了电动机做无功功率；动作平稳性试验、低压密封性能试验均由组合泵中的低压齿轮泵的进行试验；对于高压即110%工作压力密封性能试验则由组合泵中的高压柱塞泵进行试验；

所述液压阀测试模块的动力源与液压马达测试模块的高压加载泵共享，控制部分通过换向阀控制液压油的输出方向，其中流量由流量测试仪器进行检测，加载部分由比例溢流阀和压力传感器实时监测换向阀的压力参数，从而实现对液压阀的试验项目的测试。

2.根据权利要求1所述的掘进机用液压多功能试验台，其特征在于所述的液压泵测试模块（a）的低压大流量油泵（14）进油口经截止阀Ⅱ（30.2）、吸油过滤器Ⅱ（9.2）连通油箱，低压大流量油泵（14）出油口经单向阀Ⅲ（16）、两位两通电磁先导控制阀Ⅰ（17.1）连接各测试泵的进油口，各测试泵的出油口依次连接高压球阀、单向阀的进油口，各单向阀的出油口分两路、一路连接压力测试仪、另一路连接比例溢流阀，压力测试仪经电磁溢流阀连通油箱，比例溢流阀经流量测试仪连通油箱。

3.根据权利要求1或2所述的掘进机用液压多功能试验台，其特征在于所述的液压马达测试模块（b）的高压加载泵为变量柱塞泵（31），变量柱塞泵（31）出油口通过单向阀Ⅷ（33）连接电磁先导换向阀Ⅲ（36.2）的进油口，电磁先导换向阀Ⅲ（36.2）的卸油口连接油箱，电磁先导换向阀Ⅲ（36.2）两出油口经高压球阀连接被测液压马达，被测液压马达还连接流量测试仪和压力测试仪；同时，液压泵测试模块（a）中的低压大流量油泵（14）也提供动力源，低压大流量油泵（14）出油口连接两位两通电磁先导控制阀Ⅱ（17.2）和溢流阀Ⅲ（15.1）的进油口，溢流阀Ⅲ（15.1）的出油口直接与油箱连接；两位两通电磁先导控制阀Ⅱ（17.2）的出油口分别连接压力测试仪Ⅷ（5.8）和单向阀Ⅶ（23）进油口，单向阀Ⅶ（23）出油口经高压过滤器（24）连接桥式整流（25）进油口，桥式整流（25）的出油口连接双向柱塞泵（28）的进、出油口和溢流阀Ⅴ（27.1）、溢流阀Ⅵ（27.2）的进油口，通过溢流阀Ⅴ（27.1）和溢流阀Ⅵ（27.2）实现对双向柱塞泵（28）的加载，比例溢流阀（26）对桥式整流（25）进行过载保护，溢流阀Ⅴ（27.1）、溢流阀Ⅵ（27.2）和比例溢流阀（26）的出油口直接与油箱连接。

4.根据权利要求3所述的掘进机用液压多功能试验台，其特征在于所述的液压油缸测试模块（c）的低压齿轮泵出油口连接单向阀Ⅰ（4）和溢流阀Ⅰ（3），单向阀Ⅰ（4）出油口连接电磁先导换向阀Ⅰ（6.1），电磁先导换向阀Ⅰ（6.1）回油口连通油箱，电磁先导换向阀Ⅰ（6.1）经液控单向阀（7.1）及高压球阀Ⅰ（10.1）、高压球阀Ⅱ（10.2）连接被测油缸（51）；低压齿轮泵还连接另一高压柱塞泵形成组合泵（2），另一高压柱塞泵连接另一套回路，高压柱塞泵出油口连接单向阀Ⅱ（11）以及溢流阀Ⅱ（12），单向阀Ⅱ（11）连接电磁先导换向阀Ⅱ（36.1）进油口，电磁先导换向阀Ⅱ（36.1）回油口连通油箱，电磁先导换向阀Ⅱ（36.1）经液控锁（39）及单向节流阀（8）连接被测油缸。

5.根据权利要求4所述的掘进机用液压多功能试验台，其特征在于所述的液压阀测试模块（d）与所述的液压马达测试模块（b）共用的变量柱塞泵的出油口经单向阀连接电磁先导换向阀Ⅳ（36.3），电磁先导换向阀Ⅳ（36.3）的卸油口经流量测试仪连通油箱，电磁先导换向阀Ⅳ（36.3）的出油口连接被测液压阀组（56），被测液压阀组连接动作显示油缸。