专利名称：一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲击能的检测装置，尤其是涉及一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置。
背景技术：
冲击能反映了液压锤的破碎能力，冲击频率反映了液压锤的破碎速度，这是两个非常重要的参数。在许多厂商的样本或技术文件中往往只提供冲击频率，不标注冲击能。相对于冲击频率而言，冲击能的检测是一件非常困难费时费力费钱的事。因为没有统一的检测装置与标准，所测得结果的准确性、重复性、可比性都很差，容易引起争论，这就是许多厂商不提供冲击能的原因。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安装方便、 操作安全、维修简单的液压破碎锤冲击能的新型检测装置。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，其特征在于，该装置包括多个压力传感器、数据采集卡、计算机，所述的压力传感器与数据采集器连接，所述的数据采集器与计算机连接。所述的计算机包括主机、显示器、打印机，所述的显示器、打印机分别与主机连接。所述的多个压力传感器的数量为2 3个。与现有技术相比，本实用新型能准确检测出破碎锤的冲击能，且安装方便、操作安全，大大有利于操作人员和管理人员对设备运行情况的掌握和对设备的维修。本装置不仅可用于实验室对破碎锤的冲击能进行测试，也可方便的用于生产厂家对各种工况的破碎锤性能做出出厂检验。
图1为本实用新型的流程图；图2为本实用新型装置在应用状态时的连接结构示意图；图3为采用本实用新型对气液联合式液压锤进行测试的连接结构示意图；图4为采用本实用新型对氮爆式液压锤进行测试的连接结构示意图；图5为采用本实用新型对气液联合式液压锤进行测试的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例1一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，如图2所示，该装置包括计算机23、数据采集卡22、两个压力信号传感器21。压力信号传感器21与数据采集卡22连接，将采集的传感器信号传送给数据采集卡22，数据采集卡22对压力传感器信号进行转换，并将转换后的压力传感器信号传送给计算机23，经过VC编程处理软件的处理，将结果显示在显示器对上。计算机23包括主机、显示器、打印机。显示器、打印机分别与主机连接。检测出的结果还能通过打印机打印出来。如图1所示，使用本装置进行检测时的运行步骤如下步骤1)压力传感器采集压力信号，并发送给数据采集卡。压力传感器根据所要检测的装置的不同，使用时，其安装位置也不同，压力传感器可以设置在氮爆式液压锤的氮气室的气门处和上腔油液管口处，也可以设置在气液联合式液压锤的氮气室的气门处和上腔油液管口处，还可以设置在全液式液压锤的上腔油液管口处和下腔油液管口处。步骤i)数据采集卡对压力信号进行转换，并将转换后的信号发送给计算机；步骤3)计算机将压力信号存储在存储器中，并将压力信号以曲线的形式在显示器上显示出来；步骤4)计算机判断液压锤类别，如果判断为氮爆式液压锤，则计算机根据氮爆式液压锤的氮气压力曲线、上腔油压曲线以及氮爆式液压锤的物理参数，计算得出氮爆式液压锤的活塞的加速度曲线，并进行步骤5)。计算机进行处理时，需要截取氮爆式液压锤的氮气压力曲线波峰到波谷时间段内的数据，同时截取相同时间段内的上腔油压曲线的数据。如果判断为气液联合式液压锤，则计算机根据气液联合式液压锤的氮气压力曲线、上腔油压曲线以及气液联合式液压锤的物理参数，计算得出气液联合式液压锤的活塞的加速度曲线，并进行步骤5)。计算机进行处理时，需要截取气液联合式液压锤的氮气压力曲线波峰到波谷时间段内的数据，同时截取相同时间段内的上腔油压曲线的数据。如果判断为全液式液压锤，则计算机根据全液式液压锤的上腔油压曲线和下腔油压曲线以及全液式液压锤的物理参数，计算得出全液式液压锤的活塞的加速度曲线，并进行步骤5)。计算机进行处理时，需要对上腔油压曲线上任意一点的取值与以该点为中心两秒内的均值进行比较，并截取油压取值从大于均值到小于均值之间的曲线。当全液式液压锤的下腔油压也有变化时，计算机还需要对下腔油压曲线上任意一点的取值与以该点为中心两秒内的均值进行比较，并截取油压取值从大于均值到小于均值之间的曲线。步骤幻利用辛普森法则对活塞的加速度曲线进行数值积分处理，得出最大速度， 并进一步得出冲击能。如图3所示，对于气液联合式液压锤，活塞在一个工作周期中，活塞运动有两种工况回程和冲程。回程通过阀与活塞的互控运动，回程时上腔31通回油，活塞32向上做回程运动。 活塞32在回程运动时，压缩氮气，从而使氮气室33的压力升高，氮气室33的体积减小，活塞32在重力和氮气压力的作用下减速，直到速度降为零，此时阀34已经完成换向，活塞上腔31与回油腔隔离，与下腔35相通，形成差动连接，上下腔压力相等，都为高压油。冲程此时由于Pl = P2，活塞速度为零，在自重和氮气压力的作用下，活塞冲程开始加速，活塞冲程速度加大，氮气室压力降低，最终以最大的速度冲击钎杆，完成作业。在冲程的过程中，氮气室可看成一个氮气弹簧装置，氮气弹簧的弹性势能、活塞前后腔的差动能和自重的作用下，全部转化为动能，冲击钎杆。得活塞受力平衡出公式为P3A3+P2A2-P1A1+mg = ma[0029]此时，P2= P1, Λ加速度"MIMzMIM
mP3------氮气室压力(传感器测出)；A3------氮气室作用面积；P2------上腔压力(传感器测出)；A2------上腔作用面积；P1------下腔压力；A1------下腔作用面积；m------活塞质量；g------重力加速度。对于气液联合式破碎锤，我们需要在氮气室的气门处和上腔油液管口处设置压力传感器，由于压力传感器测量的数据既包括回程也包括冲程的数据，只要截取出氮气室和上腔在冲程运动中压力变化曲线，结合其它常数~、4、^、!11、8，就可将活塞运动的加速度3 用曲线的形式表现出来。实施例2对于氮爆式液压锤，如图4所示，在回程开始时，活塞上腔42通回油，下腔41通高压油。下腔41的高压油推动活塞44并使得活塞克服自重和氮气室43的压力而上移。此时活塞顶部压缩氮气，氮气的压力升高，使得活塞减速，最终完成回程。活塞开始冲程，下腔41由换向阀46切换油路，使得上腔42通高压油，下腔41通回油。冲程时，上腔油压作用及氮气压力作用使得活塞下移并快速冲程对外做功，考虑活塞重力，忽略活塞运动时所受的摩擦阻力及回油压力，得出活塞受力平衡公式为
权利要求1.一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，其特征在于，该装置包括多个压力传感器、 数据采集卡、计算机，所述的压力传感器与数据采集器连接，所述的数据采集器与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，其特征在于，所述的计算机包括主机、显示器、打印机，所述的显示器、打印机分别与主机连接。
3.根据权利要求1所述的一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，其特征在于，所述的多个压力传感器的数量为2 3个。
专利摘要本实用新型涉及一种液压破碎锤冲击能的新型检测装置，该装置包括压力传感器、数据采集卡、计算机，所述的压力传感器与数据采集器连接，所述的数据采集器与计算机连接。与现有技术相比，本实用新型具有安装方便、操作安全，且大大有利于操作人员和管理人员对设备运行情况的掌握和对设备进行维修等优点。
文档编号G01L5/00GK202049007SQ201120096339
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者尹文龙, 朱法龙, 杨国平, 程祎 申请人:上海工程技术大学