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隋福仁
【摘 要】,假设不进展系统完整的检测,,矿山需要系统检测的液压设备也很多,不行能针对每种设备都选购一种液压试验台,,按测试对象的需求将相关油口进展组合,通过 PLC 掌握与工控机联系起来,,可实现的功能多,且性能先进.
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2025(040)007
【总页数】5 页(P173-177)
【关键词】智能化;多功能;规律阀;液压凿岩机;检测;零泄漏;PLC 掌握
【作 者】隋福仁
【作者单位】宝钢梅山矿业,江苏 南京 210041
【正文语种】中 文
【中图分类】TU63
引言
液压凿岩机是凿岩台车的核心和关键，在金属矿山掘进和采矿的岩石裂开中担负重
要作用。做好定期的保养和修理，有利于延长易损件寿命，保证设备在额定条件下
正常工作。由于检修凿岩机的拆装工作量格外大，当凿岩机完成检修保养后，假设不进展系统完整的检测，就无法判定凿岩机是否可以正常使用。另外，矿山需要系统检测的液压设备也很多，不行能针对每种设备都选购相应的液压试验台，所以必需设计一种多功能的智能型试验台来满足矿山各类液压设备的检测［1-2］。
以往的试验台上选用的都是滑阀类液压元件，体积大，本钱高，这样设计的试验台功能单一，几乎不能实现正真意义上的多功能化，往往测试不同的液压设备需要配置不同的试验台，检测的关心工作简单且工作量大，费时费力，严峻制约了设备保障工作的效率和质量。
主要特点
这种型智能化多功能试验台承受的是零泄漏规律阀，可依据被测对象按需求将油口进展自由组合，使功能拓展，以满足测试要求。理论上来讲，每个油口可以有压力油通、压力油断和工作腔油液回油箱 3 种状态，这样 2 个油口就可以组合出 9 种状态，即 9 种功能。这是目前任何常规试验台均无法做到的。为改善试验人员的劳动强度和工作环境，保证操作安全，将液压泵站与操作检测区进展了分别;针对不同的液压元器件，设计开发了相应的试验检测软件模块，实现了检测的自动化和智能化，提高了工作效率。主要表现:
首次在液压试验台上把规律元件与要实现的功能之间通过 PLC 及工控机联系起来，极大简化了试验台的液路系统，实现了智能化和多功能化。从理论上讲，该试验台可通过规律元件的不同组合对任何液压元器件进展检测。
液压系统高度集成，全部元件都集成在 2 个多通阀块上，使外观紧凑简洁，管路极少。为了保证检测精度，相关的液压元件全部选用了零泄漏的进口液压元件
［3-5］。
为了提高变量泵的工作寿命和牢靠性，液压系统增加了一个过滤+冷却循环+加
压油箱的模块，使变量泵的吸油口压力永久为正压，彻底解决了变量泵常常由于吸
空而损坏的现象;并且能够保证变量泵吸入的液压油确定干净，可以成倍地提高变量泵的寿命和牢靠性。
试验台构成
试验台由 3 局部组成:泵站系统、泵站掌握柜、操作监控台(图 1)。
图 1 液压凿岩机多功能试验台 Multifunctional test bench of hydraulic rock drill
试验台可实现的功能
试验台预设了几种类型测试工作:①凿岩台车推动冲击系统的测试;②凿岩台车回转冲击系统的测试;③一般油缸的测试;④驱动桥轮边制动器的检测;⑤液压马达内外泄漏量的检测;⑥多路换向阀泄漏量的检测;⑦液力变矩器的检测;⑧动力换档变速箱的检测;⑨其他功能;⑩其他检测内容。
以上各项检测只需进展一次管路连接，即可完成(图 2)。图 2 液压原理 Hydraulic schematic
考虑到流量计频繁使用时简洁发生故障且影响流量计的测试精度，所以设计时实行了需要测流量时才切换到流量或泄漏量测试油路的方式，具体选哪个流量计是依据流量来定的。该系统先预设了 3 个流量段，分别为 ～ L/min、～ L/min 和 ～ L/min。
凿岩机推动冲击系统的测试。测试时，首先在屏幕上选取相应的工程，系统自动设定被测试件的相关技术指标及参数，并将相关的规律元件调整到相应的功能状态，然后由操作人员依据状况转动掌握旋钮，手动调整变量泵的压力和流量，直至到达系统设定的被试元件的额定参数指标值。这样的加载方式可以避开由于载荷的突然加大而发生一些意外状况。
凿岩机回转冲击系统的测试。按图 3 所示连接好相应的油口，即可进展以下项
目的测试:①冲击进油压力;②冲击回油流量;③回转进油压力;④回转回油流量;⑤回
转泄油流量;⑥推动进油压力;⑦推动回油流量;⑧推动油缸保压时间;⑨推动油缸的泄漏。
图 3 凿岩机回转冲击系统管路连接示意 Pipeline connection schematic of rotary system
一般油缸的测试。可以测试油缸的双腔的工作压力、双腔的泄漏量、工作行程、双腔的保压时间及在任何行程时的沉降量、油缸的初始推力。这些工作都是在一次性连接好油管后由操作人员在操作台上即可完成(图 4)。
图 4 油缸检测管路连接示意 Pipeline connection schematic of cylinder (4)驱动桥轮边制动器的检测。按图 5 所示，一次性连接好相应的油口后即可进展工程的测试:①制动压力的测试、在工作压力下的保压时间;②在设定流量和压力下观测轮边冷却油的泄漏状况。
图 5 驱动桥轮边检测管路连接示意 Pipeline connection schematic of wheel edge of drive axle
多路换向阀泄漏量的检测。按图 6 所示，一次性连接好相应的油口后即可进展以下工程的测试:①中位时的 P 到 T 口泄漏量的检测;②A 到 T 口的泄漏量检测;③B 到 T 口的泄漏量检测。
图 6 多路换向阀检测管路连接示意 Pipeline connection schematic of multiple way valve
液力变矩器的检测。按图 7 所示，一次性连接好相应的油口后即可进展以下工程的测试:①变矩器在额定流量下的压力;②在额定流量和工作压力下的泄漏量。(7)动力换档变速箱的检测。如图 8 所示，一次性连接好相应的油口后即可进展以下工程的测试:①各挡的压力;②各挡的泄漏量。
其他功能。试验台可在泵站工作力量之内作为一个其他需要液压驱动的工作机
具的动力源。
其他检测内容。以上的检测工作已经作为标准模块固化到电脑中，测试操作人员只需点击相应的工程即可自动进展测试工作。本系统还设置了手动测试模式。由于系统是完全开放的，用户可依据需要，自由进展油口的组合，即通过通、断的规律关系实现对其他元器件进展压力、流量、泄漏量、保压时间等的测试，取代传统的液压阀。
图 7 液力变矩器检测管路连接示意 Pipeline connection schematic of hydraulic torque converter
图 8 动力换挡变速箱检测管路连接示意 Demonstration of pipeline connection for power shift gearbox
试验台电气系统
电气系统分为 2 局部:强电掌握系统和远程计算机掌握及检测系统。强电系统主要是为整个系统配电，输入电压 AC380 V/50 Hz。远程计算机掌握系统主要实现对整个系统的掌握、试验过程的操控和检测、试验数据的记录及打印。
强电掌握系统
强电柜体材料为一般低碳钢喷塑处理，强电柜由总电源开关、掌握接触器、中间继电器、小型断路器、过载保护器、互感器、输出接线端子等组成。
远程计算机掌握
亚控组态王软件。该软件运行稳定牢靠、功能强大，具有高度开发性和宏大的体系构造。所具备的根本功能包括:工程治理、画面制作、报警和大事治理、报表
系统、丰富的掌握多种数据交换功能、通讯系统、安全系统、网络功能、冗余系统。组态王掌握画面如图 9 所示。
工业掌握计算机。4U 上架式机箱，可支持多达 15 个附加卡，抗冲击磁盘驱动
器托架可支持 3 个 ″和 1 个 ″磁盘驱动器，前部可访问 USB 和 PS/2 接口，
更易于数据传输，供给双 12 cm/85CFM 滚珠轴承风扇和流线式空气流通，可锁
前门，防止未经许可的访问，支持 300 W 单 PS/2 冗余 ATX 电源，4U 上架式机箱，支持 LED 指示与声音警报通知。
图 9 亚控组态王软件显示画面 Software display screen for Kingview
工业级数据采集模块如图 10 所示，该模块无需翻开计算机机箱来安装板卡。需插上模块，便可以采集到数据，简洁高效。
图 10 工业级数据采集模块 Industrial data acquisition module (4)远程计算机掌握系统。远程计算机掌握系统的组成如图 11 所示。
图 11 远程计算机掌握系统 Remote computer control system 5 测试操控界面及组成
测试操控界面如图 12 所示，测试结果显示界面如图 13 所示。图 12 操控界面 Control interface
图 13 测试结果显示画面 Test results show the picture
输出测试结果。测试结果可依据与目标结果数据的比较，给出参考结论 (图 14)。图 14 输出测试结果画面 Output test result picture
6 结语
该试验台使用了规律阀组合与 PLC 掌握的设计理念，创意颖，系统完全开放， 通过对油口的不同组合，可以完成各种液压设备的检测与试验。经实践证明，很好地满足了现场使用要求，其强大的功能是常规试验台无法实现的。
参考文献(References):
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