液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统及测试方法

1.本发明涉及液压密封检测技术领域，特别是涉及一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试装置及测试方法。


背景技术：

2.液压支架作为煤矿综采工作面的主要设备之一，对支护工作面顶板起到了重要作用；液压立柱或千斤顶是液压支架的关键部件，如果液压立柱或千斤顶密封性能失效，则会导致液压支架不能正常工作，不仅影响煤炭的生产，还会危及采煤工作面人员和设备的安全，因此，需要时常对液压支架的液压立柱或千斤顶进行检修。
3.实际工作中，现有煤矿机电设备以及检修技术规范，只能对液压立柱或千斤顶的中间位置、最大高度1/3、2/3位置及两端进行加载试验，无法进行全行程加载试验，出现了对液压立柱或千斤顶顶检测不完整，存在疏漏的问题，从而造成即使试验合格的液压立柱或千斤顶也只能保证只有几个位置合格，不能保证液压立柱或千斤顶全行程都合格。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明实施例提供了一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试装置及测试方法。
5.本发明实施的一方面，提供了一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统，包括乳化液泵站、连接油路、被测液压立柱或千斤顶、换向阀、液压锁、第一油路连接块、第二油路连接块、单向阀、大流量加载安全阀、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器以及加速度传感器，乳化液泵站通过连接油路与换向阀的进液口和回液口连接，且与换向阀进液口连接的连接油路上依次设置有第一截止阀和第一压力表；换向阀的两个出液口分别通过连接油路与液压锁的压力液口和回液口连接；液压锁的第一方向控制液口通过连接油路与被测液压立柱或千斤顶的活塞腔连接，液压锁与被测液压立柱或千斤顶的活塞腔之间的连接油路上依次设置有第一油路连接块、第四截止阀和第三压力表，第一压力传感器与第一油路连接块连接；液压锁的第二方向控制液口通过连接油路与被测液压立柱或千斤顶的活塞杆腔连接，液压锁与活塞杆腔之间的连接油路上依次设置有第二截止阀、第二油路连接块、第三截止阀以及第二压力表，流量传感器以及第二压力传感器与第二油路连接块连接，单向阀、大流量加载安全阀与第二截止阀并联设置在液压锁与活塞杆腔之间的连接油路上；加速度传感器设置在被测液压立柱或千斤顶的活塞杆的一侧。
6.可选的，第四截止阀与被测液压立柱或千斤顶的活塞腔之间的连接油路上通过三通设置有多个活塞腔接口；第三截止阀与被测液压立柱或千斤顶的活塞杆腔之间的连接油路上通过三通设置有多个活塞杆腔接口。
7.可选的，乳化液泵站与换向阀的进液口和回液口连接的连接油路上分别通过三通设置有多个进液接口和回液接口。
8.本发明实施的又一方面，还提供了一种应用于上述液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统的测试方法，包括：
9.s1、排除被测液压立柱或千斤顶活塞腔和活塞杆腔内的空气；
10.将第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀全部打开，通过控制换向阀使得被测液压立柱或千斤顶的活塞杆进行往复运动，将被测液压立柱或千斤顶的活塞腔和活塞杆腔内充满乳化液，并在充满后使被测液压立柱或千斤顶的活塞杆全部缩回活塞杆腔内；
11.s2、被测液压立柱或千斤顶空载密封性能试验；
12.被测液压立柱或千斤顶在空载工况下，进行活塞杆全行程往复动作，测试活塞杆的伸缩长度是否满足技术规范要求，以及被测液压立柱或千斤顶是否存在外部渗漏、爬行涩滞的异常现象；
13.s3、被测液压立柱或千斤顶全行程内加载密封性能试验；
14.通过控制换向阀使得活塞杆开始伸出，同时关闭第二截止阀使得回液由大流量加载安全阀侧回路回流实现内加载，并按照技术规范控制活塞杆的伸缩速度；
15.在活塞杆开始伸出到完全伸出到达极限位置的全行程运动过程中，检测被测液压立柱或千斤顶两个腔体的压力、流量在全行程运动过程中的变化情况，进而观察压力、流量是否存在异常现象，当存在活塞腔的压力、活塞杆腔的流量突然降低的情况，视为被测液压立柱或千斤顶密封性能不合格；
16.在全行程运动过程中，被测液压立柱或千斤顶两个腔体的压力、流量在全行程运动过程中没有明显下降的情况时，视为被测液压立柱或千斤顶密封性能合格；
17.当被测液压立柱或千斤顶全行程运动过程中，如果出现导向套密封外部渗漏情况，则按照空载密封性能试验过程对被测液压立柱或千斤顶进行测试；
18.s4、对被测液压立柱或千斤顶活塞杆任意位置的稳压试验；
19.将被测液压立柱或千斤顶活塞杆重新伸出到全行程内加载密封性能试验时，出现压力、流量异常的位置处，控制换向阀处于中位，从而对被测液压立柱或千斤顶进行稳压5min试验，观察活塞腔和活塞杆腔的压力、流量变化情况，确定被测液压立柱或千斤顶是否合格。
20.可选的，被测千斤顶活塞腔和活塞杆腔的启动压力应小于3.5mpa；被测液压立柱活塞腔启动压力应小于3.5mpa，活塞杆腔启动压力应小于7.5mpa；启动压力试验可以和空载行程试验同步进行试验。
21.采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
22.1.在煤矿综采设备维修中使用该测试系统，解决了传统试验台对液压支架的立柱或千斤顶检测存在的漏检难题，保障了工作面的生产安全，操作调整简便，安全可靠，实时检测被试参数，能实现保压稳压功能，对检测合格立柱或千斤顶继续使用，提高了重复利用率，提高了立柱或千斤顶的检测效率，节省了人力、物力，降低了检修成本。
23.2.测试系统通过关闭第二截止阀使得回液由大流量加载安全阀侧回流实现内加载方式，保证对被测液压立柱或千斤顶的内加载压力，简化了复杂的外加载装置，降低了测试装置的生产成本。
24.3.该测试系统使用单位现场的乳化液泵站作为动力源，动力源易于取得施工时适
用性强且简化了液压系统和测试系统的结构及制作成本。
25.4.该测试系统采用了压力传感器、流量传感器和加速度传感器对被测液压立柱及千斤顶的压力、流量和加速度三个参数进行实时检测。
26.5.该测试系统可以根据测试数据，剔除不合格的立柱或千斤顶。
27.6.该测试系统还能对其它设备的液压缸进行全行程的密封性能测试，适用范围广，易于推广面向市场。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
29.图1为本发明实施例提供的一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统的工作原理示意图；
30.图2为本发明实施例提供的一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统的结构布置示意图。
31.其中，换向阀1；液压锁2；第一压力传感器3；第一油路连接块4；流量传感器 5；第二压力传感器6；第二油路连接块7；单向阀8；大流量加载安全阀9；被测液压立柱或千斤顶10；加速度传感器11；第一截止阀ⅰ；第二截止阀ⅱ；第三截止阀ⅲ；第四截止阀ⅳ；第一压力表1#；第二压力表2#；第三压力表3#；第一进液接口 p1；第一回液接口o1；第二进液接口p2；第二回液接口o2；第一活塞腔接口a1；第一活塞杆腔接口b1；第二活塞腔接口a2；第二活塞杆腔接口b2；第一方向控制液口a；第二方向控制液口b。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
33.参见图1和图2，本发明实施例提供的一种液压立柱或千斤顶全行程密封性能测试系统，由换向阀1；液压锁2；第一压力传感器3；第一油路连接块4；流量传感器5；第二压力传感器6；第二油路连接块7；单向阀8；大流量加载安全阀9；被测液压立柱或千斤顶10；加速度传感器11；第一截止阀ⅰ；第二截止阀ⅱ；第三截止阀ⅲ；第四截止阀ⅳ；第一压力表1#；第二压力表2#；第三压力表3#；第一进液接口p1；第一回液接口o1；第二进液接口p2；第二回液接口o2；第一活塞腔接口a1；第一活塞杆腔接口b1；第二活塞腔接口a2；第二活塞杆腔接口b2；第一方向控制液口a；第二方向控制液口b，乳化液泵站和连接油路所构成。
34.动力源采用使用单位的乳化液泵站，乳化液泵站使用总进液管接口和总回液管接口，总进液管接口和总回液管接口处可以利用三通设置有第一进液接口p1、第一回液接口o1、第二进液接口p2以及第二回液接口o2；换向阀1采用三位四通电磁阀，用于控制被测液压立柱或千斤顶10活塞杆的伸出或缩回，换向阀1的进液口与第一进液接口p1连接，换向阀1的回液口与第一回液接口o1连接；第二进液接口p2以及第二回液接口o2在不使用状态下可以用丝堵封堵；第一截止阀i安装在换向阀1进液口的连接油路上，第一截止阀i用于打开或关闭进液油路是测试系统液压源的总开关；第一压力表1#安装在第一截止阀i和换向阀1
之间的连接油路上，第一压力表1#用于显示乳化液泵站供液压力；
35.换向阀1的两个出液口分别通过连接油路与液压锁2的压力液口和回液口连接，液压锁2用于辅助换向阀1实现被测液压立柱或千斤顶10两个腔体的保压稳压，液压锁2 包括第一方向控制液口a和第二方向控制液口b，第一方向控制液口a通过连接油路与被测液压立柱或千斤顶10的活塞腔连接，液压锁2与被测液压立柱或千斤顶10的活塞腔之间的连接油路上依次设置有第一油路连接块4、第四截止阀ⅳ和第三压力表3#，第一压力传感器3与第一油路连接块4连接，第四截止阀ⅳ用于切断和调整连接油路中供液流量，第三压力表3#和第一压力传感器3用于检测被测液压立柱或千斤顶10的活塞腔的压力变化情况；
36.液压锁2的第二方向控制液口b通过连接油路与被测液压立柱或千斤顶10的活塞杆腔连接，液压锁2与活塞杆腔之间的连接油路上依次设置有第二截止阀ⅱ、第二油路连接块7、第三截止阀ⅲ以及第二压力表2#，流量传感器5以及第二压力传感器6与第二油路连接块7连接，单向阀8、大流量加载安全阀9与第二截止阀ⅱ并联设置在液压锁2与活塞杆腔之间的连接油路上，单向阀8为液压锁2侧向被测液压立柱或千斤顶 10侧单向导通，用于在全行程内加载密封性能试验时保证活塞杆能够顺利缩回；第二截止阀ⅱ开启时被测液压立柱或千斤顶10的活塞杆进行往复运动时，乳化液流经第二截止阀ⅱ侧连接油路实现被测液压立柱或千斤顶10的空载测试，当第二截止阀ⅱ关闭时，当活塞杆伸出时，乳化液流经大流量加载安全阀9侧连接油路并需要在达到大流量加载安全阀9的规定压力值后导通从而实现内部加负载；第二压力表2#和第二压力传感器6用于检测被测液压立柱或千斤顶10的活塞杆腔压力变化，流量传感器5用于检测活塞杆腔的流量变化情况；与被测被测液压立柱或千斤顶10连接的连接油路上可以通过三通设置第一活塞腔接口a1、第一活塞杆腔接口b1、第二活塞腔接口a2以及第二活塞杆腔接口b2，用于实现同时对两个液压立柱或千斤顶进行测试；
37.加速度传感器11设置在被测液压立柱或千斤顶10的活塞杆的一侧，用于测试活塞杆伸出时的加速度变化情况。
38.在测试过程中，包括：
39.s1、排除被测液压立柱或千斤顶活塞腔和活塞杆腔内的空气；
40.将第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀全部打开，通过控制换向阀使得被测液压立柱或千斤顶的活塞杆进行往复运动，将被测液压立柱或千斤顶的活塞腔和活塞杆腔内充满乳化液，并在充满后使被测液压立柱或千斤顶的活塞杆全部缩回活塞杆腔内；
41.s2、被测液压立柱或千斤顶空载密封性能试验；
42.被测液压立柱或千斤顶在空载工况下，进行活塞杆全行程往复动作，测试活塞杆的伸缩长度是否满足技术规范要求，以及被测液压立柱或千斤顶是否存在外部渗漏、爬行涩滞的异常现象，具体可以进行全行程往复动作三次，其速度不大于200mm/min；
43.s3、被测液压立柱或千斤顶全行程内加载密封性能试验；
44.通过控制换向阀使得活塞杆开始伸出，通过对第三截止阀ⅲ及第四截止阀ⅳ开度控制使其速度不大于200mm/min，同时关闭第二截止阀使得回液由大流量加载安全阀侧回路回流实现内加载，并按照技术规范控制活塞杆的伸缩速度；
45.在活塞杆开始伸出到完全伸出到达极限位置的全行程运动过程中，检测被测液压
立柱或千斤顶两个腔体的压力、流量在全行程运动过程中的变化情况，进而观察压力、流量是否存在异常现象，当存在活塞腔的压力、活塞杆腔的流量突然降低的情况，视为被测液压立柱或千斤顶密封性能不合格；
46.在全行程运动过程中，被测液压立柱或千斤顶两个腔体的压力、流量在全行程运动过程中没有明显下降的情况时，视为被测液压立柱或千斤顶密封性能合格；
47.当被测液压立柱或千斤顶全行程运动过程中，如果出现导向套密封外部渗漏情况，则按照空载密封性能试验过程对被测液压立柱或千斤顶进行测试；
48.s4、对被测液压立柱或千斤顶活塞杆任意位置的稳压试验；
49.将被测液压立柱或千斤顶活塞杆重新伸出到全行程内加载密封性能试验时，出现压力、流量异常的位置处，控制换向阀处于中位，从而对被测液压立柱或千斤顶进行稳压5min试验，观察活塞腔和活塞杆腔的压力、流量变化情况，确定被测液压立柱或千斤顶是否合格；同理，还可以对被测液压立柱或千斤顶10的重要位置(两端、三分之一、中间、三分之二)进行测试。
50.在实施中，被测千斤顶活塞腔和活塞杆腔的启动压力应小于3.5mpa；被测液压立柱活塞腔启动压力应小于3.5mpa，活塞杆腔启动压力应小于7.5mpa；启动压力试验可以和空载行程试验同步进行试验。
51.本测试系统在对被测液压立柱或千斤顶进行全行程内加载密封性能试验时，已经同时测试了活塞腔和活塞杆腔密封性能，可以不再单独测试活塞杆腔；为了进一步确保活塞杆腔密封性能，可以将活塞杆缩到最小长度，稳压5min，活塞杆腔压力不得有下降和外渗漏，确认合格。
52.采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
53.1.在煤矿综采设备维修中使用该测试系统，解决了传统试验台对液压支架的立柱或千斤顶检测存在的漏检难题，保障了工作面的生产安全，操作调整简便，安全可靠，实时检测被试参数，能实现保压稳压功能，对检测合格立柱或千斤顶继续使用，提高了重复利用率，提高了立柱或千斤顶的检测效率，节省了人力、物力，降低了检修成本。
54.2.测试系统通过关闭第二截止阀使得回液由大流量加载安全阀侧回流实现内加载方式，保证对被测液压立柱或千斤顶的内加载压力，简化了复杂的外加载装置，降低了测试装置的生产成本。
55.3.该测试系统使用单位现场的乳化液泵站作为动力源，动力源易于取得，测试系统适用性强且简化了液压系统和测试系统的结构及制作成本。
56.4.该测试系统采用了压力传感器、流量传感器和加速度传感器对被测液压立柱及千斤顶的压力、流量和加速度三个参数进行实时检测。
57.5.该测试系统可以根据测试数据，剔除不合格的立柱或千斤顶。
58.6.该测试系统还能对其它设备的液压缸进行全行程的密封性能测试，适用范围广，易于推广面向市场。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。