本发明涉及一种液压支架千吨压架型式试验台液压系统，适用于机械领域。
背景技术：
近年来，随着煤矿工业的迅速发展，煤矿企业对液压支架的需求量在不断地增加，而且吨位也越来越大，为了满足市场对各种液压支架的需求，液压支架的设计人员必须根据煤矿的地质条件设计不同的架型，又由于地质条件的千差万别，所以每套支架的各种参数都不尽相同，在批量投产之前必须先做出一架或两架样机进行型式试验，即样机必须根据液压支架的工作条件选择较恶劣的工况，对整机的性能、受力状况、强度和耐久性进行严格测试。通过做强度和寿命压架试验的严格检验，观察各结构件的受力状况，看是否达到了设计要求，
能否满足工作面的使用。只有通过检测满足要求后，才可以在实际生产中按照样机的设计和要求进行生产，从而保证设计和制造质量，在实际使用中避免或减少出现严重问题。
技术实现要素：
本发明提出了一种液压支架千吨压架型式试验台液压系统，在该试验台的设计、制造、调试过程中，将一些最先进的传感技术、PLC控制技术、计算机辅助测试(CAT)技术等应用到了测试台上，使该压架型式试验台的整体技术水平达到国内领先水平。
本发明所采用的技术方案是：
所述液压系统采用了模块化的设计方法，主要包括动力源部分的设计、手动控制部分的设计和电液控制部分的设计。另外还有一个实验液压支架上其他千斤顶的原理图和该原理图一样，只是管路系统中阀的流量和管路的通径不同。压力源部分采用2个高压柱塞泵并联而成，系统额定流量为400 L/rain，额定工作压力为31.5 MPa，适用介质为乳化液(即5％的乳化油和95％的水组成)，同时采用2个溢流阀组成。回路中总共有2个压力表，其中压力表1是用来显示系统的压力，量程为0～60 MPa。压力表2是用来显示立柱下腔的压力，量程为0～100 MPa。压力传感器1和压力传感器2用来采集立柱下腔的压力信号。压力传感器3和压力传感器4是用来采集系统的压力信号，他们分别把采集到的压力信号经数据采集卡提供给总控制台做为自动压架的开关信号。手动控制部分有手动换向阀充液回路和手动换向阀增压回路，电液控制部分包括电液换向阀充液回路和电液换向阀增压回路。通过液压原理图中的回路给立柱下腔循环充液，来完成对液压支架做强度实验和寿命实验。
首先根据支架在矿井下工作面上使用的最高工作压力来选择泵的额定压力，就目前来说，煤矿用大流量乳化液柱塞泵的额定工作压力一般为31.5 MPa，我们通过设计增压缸的增压比来使系统的压力进行升高，从而满足实验台的要求。由于液压支架的立柱缸径一般在300～400 mm，而液压支架上其他千斤顶的缸径一般为30～200 mm，如果选择一个大流量的泵供液，在实验其他千斤顶时会富裕太多，所以我们采用2个200L/min的泵并联使用。当做立柱的寿命实验时，2个泵同时供液，而在做其他千斤顶的实验时，只用1个泵供液就可以了。然后根据以上选择的泵来确定电动机的功率，由于在整个压架的动作循环中，系统的压力和流量都是动态变化的，为满足整个工作过程的需要，取功率系数为1.2，来确定单台电动机的功率。
按照试验台的设计技术要求，使用最多的一项实验是寿命实验，寿命实验必须能够完成“充液”、“增压”、“保压”、“卸载”循环过程。而每一台支架要完成寿命实验就需要做30000次循环，所以每次循环的时间不能太长，依据设计技术要求每小时不少于200次的标准设计。下面根据该技术条件验算所选设备能否满足实验的需要，按目前最大支架的工况验算，目前煤炭系统最大的立柱缸径为400mm，要充满立柱的下腔需500L乳化液，充满之后开始增压，这就需要增压系统来完成，一般来说是一次充液，多次卸载，多次增压。在循环过程中，压力的变化是从5 MPa到56MPa左右，取60 MPa验算如下：△p=55 MPa。
所述试验台数据采集与处理系统主要由传感器、二次仪表、工业控制计算机、数据采集板、测试软件等组成，二次仪表、计算机、显示器等安装在仪表柜内。电动机的控制和电磁阀等的控制元器件安装在电控柜内，避免对仪表、计算机造成干扰；电控柜置于操作台左侧。二次仪表和计算机数据采集系统布置在室内。压力表置于操作台前面板上，传感器固定在集成块上。系统实验的报表和睦线打印，可在完成存盘后，退出当前窗体，进入主控窗体，按照压架试验项目或型式试验项目打印输出。关于程序的编译和调试以及电器控制部分限于篇幅有限，在本文中不再叙述详细过程。下面是实验台上位机人机界面窗口，清晰明了，易于操作。
本发明的有益效果是：在该试验台的设计、制造、调试过程中，将一些最先进的传感技术、PLC控制技术、计算机辅助测试(CAT)技术等应用到了测试台上，使该压架型式试验台的整体技术水平达到国内领先水平。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的吨压架型式试验台立柱实验液压原理图。
图中：1.压力表1；2.右立柱；3.压力传感器2；4.左立柱；5.压力传感器1；6.稳压罐；7.压力表2；8.压力传感器3；9.压力传感器4。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，液压系统原理图是根据支架的使用情况，采用了模块化的设计方法，主要包括动力源部分的设计、手动控制部分的设计和电液控制部分的设计。另外还有一个实验液压支架上其他千斤顶的原理图和该原理图一样，只是管路系统中阀的流量和管路的通径不同。压力源部分采用2个高压柱塞泵并联而成，系统额定流量为400 L/rain，额定工作压力为31.5 MPa，适用介质为乳化液(即5％的乳化油和95％的水组成)，同时采用2个溢流阀组成。回路中总共有2个压力表，其中压力表1是用来显示系统的压力，量程为0～60 MPa。压力表2是用来显示立柱下腔的压力，量程为0～100 MPa。压力传感器1和压力传感器2用来采集立柱下腔的压力信号。压力传感器3和压力传感器4是用来采集系统的压力信号，他们分别把采集到的压力信号经数据采集卡提供给总控制台做为自动压架的开关信号。手动控制部分有手动换向阀充液回路和手动换向阀增压回路，电液控制部分包括电液换向阀充液回路和电液换向阀增压回路。通过液压原理图中的回路给立柱下腔循环充液，来完成对液压支架做强度实验和寿命实验。
首先根据支架在矿井下工作面上使用的最高工作压力来选择泵的额定压力，就目前来说，煤矿用大流量乳化液柱塞泵的额定工作压力一般为31.5 MPa，我们通过设计增压缸的增压比来使系统的压力进行升高，从而满足实验台的要求。由于液压支架的立柱缸径一般在300～400 mm，而液压支架上其他千斤顶的缸径一般为30～200 mm，如果选择一个大流量的泵供液，在实验其他千斤顶时会富裕太多，所以我们采用2个200L/min的泵并联使用。当做立柱的寿命实验时，2个泵同时供液，而在做其他千斤顶的实验时，只用1个泵供液就可以了。然后根据以上选择的泵来确定电动机的功率，由于在整个压架的动作循环中，系统的压力和流量都是动态变化的，为满足整个工作过程的需要，取功率系数为1.2，来确定单台电动机的功率。
按照试验台的设计技术要求，使用最多的一项实验是寿命实验，寿命实验必须能够完成“充液”、“增压”、“保压”、“卸载”循环过程。而每一台支架要完成寿命实验就需要做30000次循环，所以每次循环的时间不能太长，依据设计技术要求每小时不少于200次的标准设计。下面根据该技术条件验算所选设备能否满足实验的需要，按目前最大支架的工况验算，目前煤炭系统最大的立柱缸径为400mm，要充满立柱的下腔需500L乳化液，充满之后开始增压，这就需要增压系统来完成，一般来说是一次充液，多次卸载，多次增压。在循环过程中，压力的变化是从5 MPa到56MPa左右，取60 MPa验算如下：△p=55 MPa。
试验台数据采集与处理系统主要由传感器、二次仪表、工业控制计算机、数据采集板、测试软件等组成，二次仪表、计算机、显示器等安装在仪表柜内。电动机的控制和电磁阀等的控制元器件安装在电控柜内，避免对仪表、计算机造成干扰；电控柜置于操作台左侧。二次仪表和计算机数据采集系统布置在室内。压力表置于操作台前面板上，传感器固定在集成块上。系统实验的报表和睦线打印，可在完成存盘后，退出当前窗体，进入主控窗体，按照压架试验项目或型式试验项目打印输出。关于程序的编译和调试以及电器控制部分限于篇幅有限，在本文中不再叙述详细过程。下面是实验台上位机人机界面窗口，清晰明了，易于操作。