一种安全设备液压阻尼器测控装置及其使用方法与流程

本发明属于测控装置领域，具体涉及一种安全设备液压阻尼器测控装置及其使用方法。

背景技术：

电厂所用的液压阻尼器是一种对热力管道运行起到安全保护的装置。在正常工况下，液压阻尼器不阻碍热力管道运行。在热力管道受到特殊内外力冲击时，管道发生瞬时大幅位移，致使管道在薄弱处撕裂或其他连接吊架塌陷，给电厂造成不可预期的损失和安全事故。这时安装的液压阻尼器将阻止这种情况发生。

本液压阻尼器测控装置就是模拟电厂热力管道的特殊工况，通过电液伺服系统及测控系统联动，以设定液压阻尼器装置的参数及检验其功能特性。

因此，就需要一种安全的、可靠性高的、多路测控的安全设备液压阻尼器测控装置及其使用方法。

技术实现要素：

本发明针对现有的安全设备液压阻尼器测控装置不安全、可靠性低、测控单一的缺陷，提供了一种安全的、可靠性高的、多路测控的安全设备液压阻尼器测控装置及其使用方法。

本发明所涉及的一种安全设备液压阻尼器测控装置的技术方案如下：

本发明所涉及的一种安全设备液压阻尼器测控装置，它包括液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统均与中央控制系统连接，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统的输入端均与液压泵站的输出端连接，用于接收液压泵站的供油，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统的输出端均与被测装置连接。

进一步地：所述液压自动夹紧系统包括液压自动夹紧装置、一号单项比例阀、一号电磁阀、一号减压阀和四号电磁阀，所述四号电磁阀的第一端与液压泵站的输出端连接，所述四号电磁阀的第二端与一号电磁阀的第一端连接，所述一号减压阀接入一号电磁阀与四号电磁阀之间连接的管路上，所述一号电磁阀的第二端与液压自动夹紧装置的一端端连接，所述一号电磁阀的第三端与一号单项比例阀的输入端连接，所述一号单项比例阀的输出端与液压自动夹紧装置的另一端连接，所述被测装置设置于液压自动夹紧装置中间且液压自动夹紧装置的执行端与被测装置的输入端连接，所述液压自动夹紧装置的控制端与中央控制系统的输出端连接。

进一步地：所述模拟工况测试系统包括加载缸、二号单项比例阀、三号单项比例阀、二号电磁阀、蓄能器、三号电磁阀和二号减压阀，所述三号电磁阀的第一端与液压泵站的输出端连接，所述三号电磁阀的第二端与二号电磁阀的第一端连接，所述二号减压阀接入二号电磁阀与三号电磁阀之间连接的管路上，所述蓄能器的输入端与二号电磁阀的第一端连接，所述二号电磁阀的第二端和第三端分别与二号单项比例阀和三号单项比例阀的一端连接，所述二号单项比例阀和三号单项比例阀的另一端分别与加载缸的两端连接，所述加载缸的输出端与被测装置的输入端连接。

进一步地：所述液压自动夹紧装置的型号为nyzt-dzd-01；所述蓄能器的型号为nxq-l40/31.5-y。

进一步地：所述一号单项比例阀与一号电磁阀之间设有压力继电器；所述被测装置外部设有位移传感器和压力传感器，所述位移传感器与中央控制系统连接，所述压力传感器通过信号变送器与中央控制系统连接，所述中央控制系统与上位机连接。

一种基于所述的安全设备液压阻尼器测控装置的使用方法，它包括以下步骤：

步骤一、中央控制系统控制液压自动夹紧系统工作，四号电磁阀打开，液压泵站对液压自动夹紧系统供油；

步骤二、中央控制系统控制液压自动夹紧系统保压，控制模拟工况测试系统工作，四号电磁阀关闭，三号电磁阀打开，液压泵站对模拟工况测试系统供油；

步骤三、中央控制系统实时采集压力值和位移值，绘制曲线图，并在上位机实时显示。

进一步地：在步骤一中，所述中央控制系统plc控制四号电磁阀打开，油液依次经过四号电磁阀、一号电磁阀、一号单项比例阀和液压自动夹紧装置的油路与被测装置连接；一号减压阀对四号电磁阀进行减压，所述一号电磁阀控制液压自动夹紧装置的夹紧与松脱，所述一号单项比例阀调节液压自动夹紧装置的夹紧速度；从而实现液压泵站对液压自动夹紧系统供油。

进一步地：所述中央控制系统plc控制四号电磁阀关闭，液压自动夹紧系统保压，所述中央控制系统plc控制三号电磁阀打开，油液依次经过三号电磁阀、二号电磁阀、二号单项比例阀、三号单项比例阀和加载缸的油路与被测装置连接；二号减压阀对三号电磁阀进行减压，通过二号电磁阀、二号单项比例阀和三号单项比例阀实现对被测装置的左右冲击，经二号单项比例阀和三号单项比例阀给加载缸平稳加压，加载缸低速行走，带动被测装置的动杆运动，将动杆推送到指定测试位置，位移传感器反馈被测装置的位移信号给中央处理器，液压泵站加载，蓄能器蓄能，压力传感器反馈被测装置的压力信号，压力信号达到预定压力后，二号单项比例阀和三号单项比例阀对加载缸实现不同速度的冲击，从而实现液压泵站对模拟工况测试系统供油。

进一步地：在步骤三中，所述曲线图包括载荷曲线图、位移曲线图和速度曲线图。

本发明所涉及的一种安全设备液压阻尼器测控装置的有益效果是：

本发明所涉及的一种安全设备液压阻尼器测控装置，利用plc的信号通讯功能，对输入信号进行实时采集，指令测试台各种伺服阀协同动作，从而实现对可能出现的各种工况的模拟，以验证安全设备功能的可靠性。本发明用一台液压泵站控制两路进行不同动作的特点。蓄能器将液压系统中不可压缩的液压能转变为压缩能储存起来，当系统需要时，将压缩能转变为液压能释放出来，重新补给油路系统。

当管道受到内部或外部力冲击时，管道将有大幅瞬间位移，此时安装在管道上的液压阻尼器工作。液压阻尼器通过内控阀闭锁，使其活塞杆(动杆)不动，阻尼器成刚性体，并将管道所受的冲击能迅速转移到其他与阻尼器相连接的构件上(通常为钢梁)。当管道缓慢热膨胀时，液压阻尼器不起作用，表现为跟随管道运动。

附图说明

图1为安全设备液压阻尼器测控装置示意图；

图2为图1的控制框图。

图中：1为液压自动夹紧装置、2为被测装置、3为一号单项比例阀、4为一号电磁阀、5为一号减压阀、6为液压泵站、7为加载缸、8为二号单项比例阀、9为三号单项比例阀、10为二号电磁阀、11为蓄能器、12为三号电磁阀、13为四号电磁阀、14为二号减压阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1

结合图1和图2说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种安全设备液压阻尼器测控装置，它包括液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统均与中央控制系统连接，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统的输入端均与液压泵站6的输出端连接，用于接收液压泵站6的供油，所述液压自动夹紧系统和模拟工况测试系统的输出端均与被测装置2连接。

更为具体地：所述液压自动夹紧系统包括液压自动夹紧装置1、一号单项比例阀3、一号电磁阀4、一号减压阀5和四号电磁阀13，所述四号电磁阀13的第一端与液压泵站6的输出端连接，所述四号电磁阀13的第二端与一号电磁阀4的第一端连接，所述一号减压阀5接入一号电磁阀4与四号电磁阀13之间连接的管路上，所述一号电磁阀4的第二端与液压自动夹紧装置1的一端端连接，所述一号电磁阀4的第三端与一号单项比例阀3的输入端连接，所述一号单项比例阀3的输出端与液压自动夹紧装置1的另一端连接，所述被测装置2设置于液压自动夹紧装置1中间且液压自动夹紧装置1的执行端与被测装置2的输入端连接，所述液压自动夹紧装置1的控制端与中央控制系统的输出端连接。

更为具体地：所述模拟工况测试系统包括加载缸7、二号单项比例阀8、三号单项比例阀9、二号电磁阀10、蓄能器11、三号电磁阀12和二号减压阀14，所述三号电磁阀12的第一端与液压泵站6的输出端连接，所述三号电磁阀12的第二端与二号电磁阀10的第一端连接，所述二号减压阀14接入二号电磁阀10与三号电磁阀12之间连接的管路上，所述蓄能器11的输入端与二号电磁阀10的第一端连接，所述二号电磁阀10的第二端和第三端分别与二号单项比例阀8和三号单项比例阀9的一端连接，所述二号单项比例阀8和三号单项比例阀9的另一端分别与加载缸7的两端连接，所述加载缸7的输出端与被测装置2的输入端连接。

更为具体地：所述液压自动夹紧装置1的型号为nyzt-dzd-01；所述蓄能器11的型号为nxq-l40/31.5-y。

更为具体地：所述一号单项比例阀3与一号电磁阀4之间设有压力继电器；所述被测装置2外部设有位移传感器和压力传感器，所述位移传感器与中央控制系统连接，所述压力传感器通过信号变送器与中央控制系统连接，所述中央控制系统与上位机连接。

一种基于所述的安全设备液压阻尼器测控装置的使用方法，它包括以下步骤：

步骤一、中央控制系统控制液压自动夹紧系统工作，四号电磁阀13打开，液压泵站6对液压自动夹紧系统供油；

步骤二、中央控制系统控制液压自动夹紧系统保压，控制模拟工况测试系统工作，四号电磁阀13关闭，三号电磁阀12打开，液压泵站6对模拟工况测试系统供油；

步骤三、中央控制系统实时采集压力值和位移值，绘制曲线图，并在上位机实时显示。

更为具体地：在步骤一中，所述中央控制系统plc控制四号电磁阀13打开，油液依次经过四号电磁阀13、一号电磁阀4、一号单项比例阀3和液压自动夹紧装置1的油路与被测装置2连接；一号减压阀5对四号电磁阀13进行减压，所述一号电磁阀4控制液压自动夹紧装置1的夹紧与松脱，所述一号单项比例阀3调节液压自动夹紧装置1的夹紧速度；从而实现液压泵站6对液压自动夹紧系统供油。

更为具体地：在步骤二中，所述中央控制系统plc控制四号电磁阀13关闭，液压自动夹紧系统保压，所述中央控制系统plc控制三号电磁阀12打开，油液依次经过三号电磁阀12、二号电磁阀10、二号单项比例阀8、三号单项比例阀9和加载缸7的油路与被测装置2连接；二号减压阀14对三号电磁阀12进行减压，通过二号电磁阀10、二号单项比例阀8和三号单项比例阀9实现对被测装置2的左右冲击，经二号单项比例阀8和三号单项比例阀9给加载缸7平稳加压，加载缸7低速行走，带动被测装置2的动杆运动，将动杆推送到指定测试位置，位移传感器反馈被测装置2的位移信号给中央处理器，液压泵站6加载，蓄能器11蓄能，压力传感器反馈被测装置2的压力信号，压力信号达到预定压力后，二号单项比例阀8和三号单项比例阀9对加载缸7实现不同速度的冲击，从而实现液压泵站6对模拟工况测试系统供油。

更为具体地：在步骤三中，所述曲线图包括载荷曲线图、位移曲线图和速度曲线图。

本实施例提供一种模拟电厂热力管道特殊运行工况，实现对安全保护装置进行量化检测的测控装置。图1为本实施例结构示意图，图中序号部分标明了其中主要元件。

本测控装置分两路进行控制。一路为液压自动夹紧系统，由液压自动夹紧装置1、一号单项比例阀3、一号电磁阀4、一号减压阀5和四号电磁阀13构成；二路为模拟工况测试系统，由加载缸7、二号单项比例阀8、三号单项比例阀9、二号电磁阀10、蓄能器11、三号电磁阀12和二号减压阀14构成。一路和二路均由液压泵站6供油。

在对被测装置2测试时，首先由中央控制系统plc指令一路工作，四号电磁阀13打开，对一路供油。因泵站泵出的油压力较大，所以需经过一号减压阀5进行减压，以减小较大压力对被测装置外表面的破坏。一号电磁阀4实现对液压自动夹紧装置1的夹紧与松脱，一号单项比例阀3调节液压自动夹紧装置1的夹紧速度，使液压自动夹紧装置1的夹紧速度缓慢进行，以防止夹紧装置夹偏或对被测装置产生加大冲击力，损坏被测装置。同时液压自动夹紧装置1带有自动调整高度装置，以适应不同型号规格的被测装置；在一号单项比例阀3与一号电磁阀4之间，装有压力继电器，以防止油路断压或断电时，夹紧装置松脱。

结合图2说明本实施例，在被测装置夹紧后，通过中央控制系统plc指令一路保压，二路工作，四号电磁阀13关闭，三号电磁阀12打开，液压泵站6开始给二路供油。在模拟正常工况时，由二号减压阀14减压，经二号单项比例阀8和三号单项比例阀9给加载缸7平稳加压，此时加载缸7低速行走，带动被测装置2动杆运动，将动杆推送到指定测试位置；装在被测装置2外部的位移传感器反馈信号给中央处理器，plc指令模拟突发工况试验开始；二号减压阀14调压，液压泵站6加载，蓄能器11蓄能，达到指定压力后，通过二号电磁阀10、二号单项比例阀8和三号单项比例阀9实现对被测装置2的左右冲击。二号单项比例阀8和三号单项比例阀9可实现不同速度下的冲击；在被测装置2尾部装有压力传感器，压力传感器通过信号变送器将压力值传给plc；plc将压力值、位移值进行实时采集，并在上位机实时显示，绘制载荷、位移、速度等曲线图。

本实施例利用plc的信号通讯功能，对输入信号进行实时采集，指令测试台各种伺服阀协同动作，从而实现对可能出现的各种工况的模拟，以验证安全设备功能的可靠性。本实施例还具备用一台液压泵站6控制两路进行不同动作的特点。

液压自动夹紧装置1的型号为nyzt-dzd-01，蓄能器11的型号nxq-l40/31.5-y，均为成熟产品，蓄能器11是液压气动系统中一种能量储蓄装置，它能将液压系统中不可压缩的液压能转变为压缩能储存起来，当系统需要时，将压缩能转变为液压能释放出来，重新补给油路系统。

原理是：皮囊蓄能器由带有气密隔离件的橡胶皮囊(内充氮气)、油液部分和壳体构成。位于胶囊周围的油液与液压油回路相同。当液压油路压力升高到大于胶囊充气压力时，油液进入蓄能器，由此，气体被压缩，压缩到皮囊内的气体压力等于油液压力时停止压缩；当油路压力下降时，压缩气体膨胀，进而将油液压入油路。

被测装置2为液压阻尼器，其工作原理为：液压阻尼器是电厂安装在热力管道上的安全设备。当管道受到内部或外部力冲击时，管道将有大幅瞬间位移，此时安装在管道上的液压阻尼器工作。液压阻尼器通过内控阀闭锁，使其活塞杆(动杆)不动，阻尼器成刚性体，并将管道所受的冲击能迅速转移到其他与阻尼器相连接的构件上(通常为钢梁)。当管道缓慢热膨胀时，液压阻尼器不起作用，表现为跟随管道运动。