CN104865056B - 一种大流量安全阀试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿液压支架用大流量安全阀的动态性能测试的技术领域，为了能便捷、有效地测试大流量安全阀的动态性能，提供了一种大流量安全阀试验装置，包括固定于安装架上的液压缸和爆炸缸，液压缸和爆炸缸的缸体相对静止，液压缸和爆炸缸的活塞通过同一活塞杆连接，沿活塞杆行程方向的安装架上设有吸能装置，吸能装置到液压缸侧的活塞杆端头的最大距离小于液压缸活塞到液压缸的缸体内底部的最大距离，所述爆炸缸内的密闭腔体连接有进气系统和排气系统，液压缸的上、下腔体分别连接有若干条液路，液压缸的缸体与液压缸的缸底的相接处设有被试安全阀的安装口。该试验装置开启快速、压力增长梯度高，能很好的模拟开启溢流、额定溢流和关闭的全过程。

Description

一种大流量安全阀试验装置

技术领域

本发明属于煤矿液压支架用大流量安全阀的动态性能测试的技术领域，具体涉及一种大流量安全阀试验装置。

背景技术

安全阀是煤矿液压支架的重要保护元件，用来控制液压支架实际工作阻力并使其不超过允许值，当前1000L/min的大流量安全阀已经在高端液压支架大面积应用。动态特性（动态压力超调量，开启时间，稳定性，稳定时间）是安全阀的重要性质，在液压支架与围岩的耦合作用中，对发挥液压支架的性能和作用至关重要。当前大流量安全阀亟待解决的问题是缺乏与之配套的安全阀模拟试验系统，用来测试安全阀各项技术指标和动态性能。

目前安全阀的试验系统如图5所示，使用高压泵25作为动力源，提供具有一定压力和流量的液体，使用换向阀26实现安全阀的加载、卸载，安全阀26的特性由压力传感器27测量的压力和流量传感器30测量的流量来确定。

而目前安全阀的试验系统如果用来试验大流量安全阀，还有一定的缺点，对高压泵提供的流量和压力要求太高，所以对大流量安全阀来说，需要专用设备，建立专门的试验系统，设备通用性差，技术难度大。

发明内容

本发明为了能便捷、有效地准确测试煤矿液压支架用大流量安全阀的动态性能，提供了一种大流量安全阀试验装置。

本发明采用如下技术方案：

一种大流量安全阀试验装置，包括固定于安装架上的液压缸和爆炸缸，液压缸和爆炸缸的缸体相对静止，液压缸和爆炸缸的活塞通过同一活塞杆连接，沿活塞杆行程方向的安装架上设有吸能装置，吸能装置到液压缸侧的活塞杆端头的最大距离小于液压缸活塞到液压缸的缸体内底部的最大距离，所述爆炸缸内的密闭腔体连接有进气系统和排气系统，液压缸的上、下腔体分别连接有若干条液路，液压缸的缸体与液压缸的缸底的相接处设有被试安全阀的安装口。

所述液压缸包括液压缸缸底、液压缸缸体、液压缸缸盖、活塞杆和液压缸活塞，爆炸缸包括爆炸缸活塞、爆炸缸缸体和爆炸缸缸盖，所述液压缸的活塞杆包括大径段和小径段，大径段和小径段相接处设有环形凸台，液压缸活塞通过锁紧螺母安装固定于活塞杆的大径段上且液压缸活塞与液压缸缸体内壁密封接触形成密封带，液压缸活塞将液压缸缸底、液压缸缸体和液压缸缸盖形成的密闭腔体分为液压缸上腔和液压缸下腔；爆炸缸活塞通过销轴与伸出液压缸缸盖外的活塞杆小径段端部连接，爆炸缸活塞与爆炸缸缸体内壁通过活塞环接触形成密封带，爆炸缸活塞、爆炸缸缸体与爆炸缸缸盖形成的密闭腔体为爆炸腔。

所述与爆炸腔连接的进气系统包括压缩空气路和压缩天然气路，压缩空气路包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的空压机、气体流量计I、气动截止阀和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管，无缝钢管的另一端焊接在爆炸缸缸盖上并与爆炸腔连通；所述的压缩天然气路包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的储气罐、气体流量计II、气动截止阀和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管，无缝钢管的另一端焊接在爆炸缸缸盖上并与爆炸腔连通；

所述与爆炸腔连接的排气系统包括无缝钢管和电控气动截止阀，无缝钢管的一端与电控气动截止阀连接，无缝钢管的另一端焊接在爆炸缸缸盖上并与爆炸腔连通。

所述的爆炸缸缸盖上还连接有气动安全阀、高能点火装置和爆炸腔压力传感器。

所述与液压缸连接的液路包括与液压缸上腔连接的六路液路，一路是指通过高压液动截止阀由液压缸上腔接回液箱的排液液路；另外五路是指分别通过串联的高压液动截止阀和单向阀连接液压缸上腔与蓄能器组动力源的充液液路，蓄能器组动力源通过高压液动截止阀与反冲洗过滤器连接，反冲洗过滤器与泵站相连，泵站再接回液箱；

所述与液压缸连接的液路还包括与液压缸下腔相连的充液液路，该充液液路通过依次连接的高压液动截止阀、反冲洗过滤器和泵站接回液箱。

所述液压缸上腔还安装有压力传感器I，液压缸下腔靠近液压缸缸底的一侧安装有压力传感器II。

所述安装架上还安装有测量液压缸位移的液压缸位移速度传感器和测量安全阀阀芯位移的电涡流位移传感器，电涡流位移传感器安装于安装架的安全阀安装口处。

所述大流量安全阀试验装置的试验过程如下，

试验准备阶段：

a、将液压缸上腔与蓄能器组动力源之间的五条回路中的高压液动截止阀全部关闭，通过液压泵站为蓄能器组动力源充液；

b、待蓄能器组动力源里的液体压力达到液压缸上腔所需的预设初始压力时，关闭液压泵站与蓄能器组动力源之间的液路，停止为蓄能器组动力源充液；

c、打开与液箱连接的排液回路中的高压液动截止阀，接通液压泵站与液压缸下腔的液路，为液压缸下腔充液，使液压缸上腔中的液体排出至液箱中，当液压缸下腔充满高压乳化液后，关闭液压缸上腔与液箱之间的排液液路，并关闭液压缸下腔与液压泵站之间的充液液路，停止向液压缸下腔充液；

d、打开连接液压缸上腔与蓄能器组动力源的五条充液液路中的高压液动截止阀，使蓄能器组动力源为液压缸上腔充压力为的高压液体，同时打开压缩空气路为爆炸腔充压力为的压缩空气，待压缩空气充完后，关闭压缩空气路的气动截止阀，然后打开压缩天然气路为爆炸腔充压力为的压缩天然气，使爆炸腔中充满压力为的混合气体；此时，液压缸活塞、活塞杆和爆炸缸活塞构成的组合活塞在液压缸上腔、液压缸下腔和爆炸腔内压力的共同作用下处于初始平衡状态，完成试验准备阶段；

试验阶段：待试验装置进入准备阶段后，启动高能点火装置，则爆炸腔中的混合气体发生爆炸，使得爆炸产生的冲击波冲击在爆炸缸活塞上，进而推动爆炸缸活塞向下运动，压缩液压缸下腔中的高压乳化液，使液压缸下腔中的乳化液压力达到被试安全阀的开启压力，被试安全阀开启溢流并持续保持额定溢流状态，通过压力传感器II监测液压缸下腔的压力，测得被试安全阀的的压力时间曲线，通过液压缸位移速度传感器测得活塞杆的速度V，计算得出被试安全阀的额定流量，，得到被试安全阀的流量时间曲线；

最终，当液压缸活塞接触液压缸缸底前，活塞杆的大径段端头碰上吸能装置，使活塞杆减速，使得液压缸下腔的压力降低至能使被试安全阀关闭的压力，则安全阀关闭溢流，此时通过压力传感器II监测得出被试安全阀的关闭压力，完成实现被试安全阀的溢流启动、额定溢流、溢流关闭全过程。

所述试验准备阶段步骤d中的爆炸腔内所充的压缩空气和压缩天然气的体积比为9:1。

所述液压缸活塞杆的大径段直径d2、小径段直径d1与液压缸的缸径D2、爆炸缸的缸径D1之间满足：，其中，为爆炸前液压缸上腔的实际压力，为爆炸前液压缸下腔的实际压力，为爆炸腔的预充压力。

本发明具有如下有益效果：

1、由于爆炸过程时间短，所以本试验装置开启快速，液压缸下腔B的压力增长速度快，能很好的测试大流量安全阀动态工作的全过程，特别适合于大流量安全阀动态特性的测试；

2、该装置能很好的模拟安全阀在煤矿井下液压支架承受冲击载荷时的动态特性，实用性强；

3、本发明采用液压力和爆炸力组合加载的方式为液压缸提供良好的冲击加载，其结构紧凑、效率高；

4、采用液压力和爆炸力组合加载的方式，利用较小的爆炸力就可以得到合适的冲击载荷，当压缩天然气占总体积比为10%时，爆炸威力最大，爆炸造成的压力上升最高，在爆炸过程中形成的爆炸压强大约为8-9倍的初始压力（定容爆炸压力），解决了冲击载荷受限的问题，特别适用于有冲击加载要求的超高压液压系统；

5、组合加载油缸的组合活塞只有在爆炸腔C发生气体爆炸，产生爆炸冲击载荷时，组合活塞才能启动，使组合活塞不需要单向锁即可以自锁来保证组合活塞处于初始状态，进一步提高了油缸的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的试验装置在准备阶段时的结构示意图；

图2为本发明所述的试验装置在被试安全阀额定溢流时的结构示意图；

图3为本发明所述的试验装置在被试安全阀关闭时的结构示意图；

图4为液压缸（2）和爆炸缸（9）构成的组合加载油缸的结构示意图；

图5为目前安全阀的实验系统图；

图中：1-空压机、2-液压缸、3-被试安全阀、4-气体流量计I、5-电涡流位移传感器、6-气动截止阀、7-电控气动截止阀、8-压力传感器I、9-爆炸缸、10-气动安全阀、11-高能点火器、12-爆炸腔压力传感器、13-安装架、14-压力传感器II、15-高压液动截止阀、16-蓄能器组动力源（10个100L蓄能器）、17-泵站、18-储气罐、19-气体流量计II、20-液压缸位移速度传感器、21-吸能装置、22-液箱、23-无缝钢管、24-反冲洗过滤器；

25-高压泵站、26-换向阀、27-稳压罐、28-压力传感器、29-安全阀、30-流量传感器；

201-液压缸缸底、202-液压缸缸体、203-液压缸缸盖、204-活塞杆、205-液压缸活塞、206-锁紧螺母；

901-爆炸缸活塞、902-爆炸缸缸体、903-爆炸缸缸盖；

d1-小径段直径、d2-大径段直径、D1-爆炸缸的缸径、D2-液压缸的缸径；

A-液压缸上腔、B-液压缸下腔、C-爆炸腔、K-压缩空气路、P-排气系统、T-压缩天然气路。

具体实施方式

结合附图，对发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示的大流量安全阀试验装置，包括固定于安装架13上的液压缸2和爆炸缸9，液压缸2和爆炸缸9的缸体相对静止，液压缸2和爆炸缸9的活塞通过同一活塞杆连接，沿活塞杆行程方向的安装架13上设有吸能装置21，吸能装置21到液压缸侧的活塞杆端头的最大距离小于液压缸2活塞到液压缸2的缸体内底部的最大距离，所述爆炸缸9内的密闭腔体连接有进气系统和排气系统P，液压缸2的上、下腔体分别连接有若干条液路，液压缸的缸体与液压缸的缸底的相接处设有被试安全阀3的安装口。

如图4所示，所述液压缸2包括液压缸缸底201、液压缸缸体202、液压缸缸盖203、活塞杆204和液压缸活塞205，爆炸缸9包括爆炸缸活塞901、爆炸缸缸体902和爆炸缸缸盖903，所述液压缸的活塞杆204包括大径段和小径段，大径段和小径段相接处设有环形凸台，液压缸活塞205通过锁紧螺母206安装固定于活塞杆204的大径段上且液压缸活塞205与液压缸缸体202内壁密封接触形成密封带，液压缸活塞205将液压缸缸底201、液压缸缸体202和液压缸缸盖203形成的密闭腔体分为液压缸上腔A和液压缸下腔B；爆炸缸活塞901通过销轴与伸出液压缸缸盖203外的活塞杆204小径段端部连接，爆炸缸活塞901与爆炸缸缸体902内壁通过活塞环接触形成密封带，爆炸缸活塞901、爆炸缸缸体902与爆炸缸缸盖903形成的密闭腔体为爆炸腔C。

液压缸部分为双杆液压缸，活塞杆外径为阶梯直径，其凸台两端直径分别为d1（小径段直径）、d2（大径段直径），与爆炸缸的缸径D1、液压缸的缸径D2之间应满足：，其中，为爆炸前液压缸上腔A的实际压力，为爆炸前液压缸下腔B的实际压力，为爆炸腔C的预充压力。液压缸活塞杆204、液压缸活塞205和爆炸缸活塞901构成的组合活塞在初始状态时，通过液压缸上腔A、液压缸下腔B内的高压和爆炸腔C中未爆炸气体的共同作用下处于图1所示的状态，不会自由移动，只有在爆炸腔C内气体发生爆炸，产生爆炸冲击载荷时，组合活塞才能启动。因此，油缸初始状态时，无论油缸如何放置，液压缸和爆炸缸构成的组合加载油缸均不会自己动作，也不需要单向锁来锁住油缸，保证组合活塞始终处于初始状态。

当爆炸腔C内的气体发生爆炸，使得爆炸产生的冲击波冲击在爆炸缸活塞上，在爆炸力和液压缸上腔A内液压力的作用下，推动组合活塞向下运动。

如图1所示，与爆炸腔C连接的进气系统包括压缩空气路K和压缩天然气路T，压缩空气路K包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的空压机1、气体流量计I4、气动截止阀6和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管23，无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖903上并与爆炸腔C连通；所述的压缩天然气路T包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的储气罐18、气体流量计II19、气动截止阀6和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管23，无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖903上并与爆炸腔C连通；与爆炸腔C连接的排气系统P包括无缝钢管23和电控气动截止阀7，无缝钢管23的一端与电控气动截止阀7连接，无缝钢管23的另一端焊接在爆炸缸缸盖903上并与爆炸腔C连通。

液压缸上腔A连接有六条液路，一路是指通过高压液动截止阀15由液压缸上腔A接回液箱23的排液液路；另外五路是指分别通过串联的高压液动截止阀15和单向阀连接液压缸上腔A与蓄能器组动力源16的充液液路，蓄能器组动力源16通过高压液动截止阀与反冲洗过滤器24连接，反冲洗过滤器24与泵站17相连，泵站再17接回液箱22。同时液压缸上腔A还安装有压力传感器I8用于实时监测液压缸上腔A内的压力。

液压缸下腔B连接有充液液路，该充液液路通过依次连接的高压液动截止阀、反冲洗过滤器24和泵站17接回液箱22。同时利用靠近液压缸缸底202一侧安装的压力传感器II14来实时监测被试安全阀溢流过程中的压力变化。

在将被试安全阀3安装于液压缸下腔B靠近液压缸缸底处的安装口内后，根据为液压缸上腔A和爆炸腔C对应所预设的压力值=31.5Mpa、=2Mpa，利用本发明试验装置测试该安全阀的动态性能（包括安全阀的压力时间曲线、流量时间曲线和安全阀阀芯位移时间曲线），其具体测试过程如下：

试验准备阶段：将液压缸上腔A与蓄能器组动力源16之间的五条并列回路中的高压液动截止阀15全部关闭，通过液压泵站17为蓄能器组动力源16充液；

待蓄能器组动力源16里的液体压力达到31.5Mpa时，关闭液压泵站17与蓄能器组动力源16之间的液路，停止为蓄能器组动力源16充液；

打开与液箱22连接的排液回路中的高压液动截止阀，接通液压泵站17与液压缸下腔B的液路，为液压缸下腔B充液，使液压缸上腔A中的液体排出至液箱22中，当液压缸下腔B充满和压力大小相当的31.5Mpa的高压乳化液后，关闭液压缸上腔A与液箱22之间的排液液路，并关闭液压缸下腔B与液压泵站17之间的液路，停止向液压缸下腔B充液；

打开连接液压缸上腔A与蓄能器组动力源16的五条充液液路中的高压液动截止阀15，使蓄能器组动力源16为液压缸上腔A充31.5Mpa的高压液体，同时打开压缩空气路K为爆炸腔C充体积为9/10*V的2Mpa压缩空气（其中，，为爆炸腔C的体积），待压缩空气充完后，关闭压缩空气路K的气动截止阀6，然后打开压缩天然气路T为爆炸腔C充体积为1/10*V的2Mpa压缩天然气（其中，V，为爆炸腔C的体积），使爆炸腔C中充满压力为2MPa的混合气体，其中天然气占混合气体的体积比约为10%，该配比产生的爆炸力最大，使爆炸腔内的压力能上升至最高，为混合气体的最优配比，实际操作中可根据需要调整压缩空气和压缩天然气的体积比。

因试验前根据预设压力=31.5Mpa、=2Mpa对液压缸活塞杆的大径段直径d2、小径段直径d1、爆炸缸缸径D1、液压缸缸径D2进行了如下合理配置：，使得液压缸活塞杆204、液压缸活塞205和爆炸缸活塞901构成的组合活塞在液压缸上腔A内31.5Mpa（即实际压力Pa=31.5Mpa）的高压液体（在实验准备阶段，由于液压缸上腔A相对于蓄能器组的液体体积来说很小，故设定在实验准备阶段蓄能器组动力源能为液压缸上腔A持续提供31.5 Mpa的高压液体,此时该实施例中的实际压力Pa与预设压力相等）和爆炸腔C内2 Mpa（即=2Mpa）的混合气体共同作用下向下运动，压缩液压缸下腔B，使液压缸下腔B的压力提升为40Mpa（即在爆炸缸爆炸前液压缸下腔的实际压力值为=40Mpa），由于高压液体的体积弹性模量很大，所以组合活塞的移动量很小，仅为几毫米，故认为组合活塞几乎没有移动。则液压缸活塞205、活塞杆204和爆炸缸活塞901构成的组合活塞在液压缸上腔A、液压缸下腔B和爆炸腔C内的压力作用下处于如图1中所示的初始平衡状态，完成试验准备阶段。

试验阶段：试验装置进入准备状态后，启动高能点火装置11，则爆炸腔C腔中的混合爆炸气体发生爆炸，使得爆炸产生的冲击波冲击在爆炸缸活塞901上，进而推动爆炸缸活塞901向下运动，因爆炸缸活塞901与液压缸活塞205是通过销轴连接形成组合式活塞，在爆炸力和液压缸上腔A产生的液压力作用下，压缩液压缸下腔B中的高压乳化液，使液压缸下腔B中的乳化液压力达到被试安全阀3的开启压力，则被试安全阀3开启溢流，在爆炸产生的爆炸气体膨胀作用和液压缸上腔A产生的液压力共同作用下，组合活塞向下运动，被试安全阀持续保持额定溢流状态，如图2所示。试验过程中，通过压力传感器II14监测液压缸下腔B的压力，测得被试安全阀3的压力时间曲线，同时通过液压缸位移速度传感器20测得活塞杆204的速度V，计算得出被试安全阀3的流量，，进而得到被试安全阀3的流量时间曲线。

最终，当液压缸活塞205快碰上液压缸缸底201时（图3所示，液压缸活塞的大径段端头距离液压缸缸底50mm时），液压缸下腔B内的活塞杆大径段端头先碰上吸能装置21，活塞杆204减速，使得液压缸下腔B的压力降低至能使安全阀关闭的压力，则安全阀关闭溢流，此时通过压力传感器II14监测得出被试安全阀3的关闭压力，由此完成实现被试安全阀的溢流启动、额定溢流、溢流关闭全过程。其中，吸能装置21是同弹簧作用原理类似的橡胶块，起减速卸压的作用。

在试验过程中，可以通过安装于液压缸上腔A安装的压力传感器I8实时监测液压缸上腔A的压力，利用安装于液压缸下腔B靠近液压缸缸底一侧的压力传感器II14实时监测被试安全阀溢流过程中的压力变化。而安装于爆炸缸缸盖903上的爆炸腔压力传感器12是为了监测爆炸腔C内的混合气体压力并实时监测爆炸腔C压力变化，然后通过气动安全阀10防止爆炸缸过压，高能点火装置11是用来引爆腔C中的混合气体。

安装架13上安装的液压缸位移速度传感器20用于测量试验过程中液压缸活塞的速度V来间接测量被试安全阀的流量（），安装架13上安装的电涡流位移传感器5是用于实时监测试验过程中安全阀阀芯的位移-时间曲线(S-t)。

其中，在选择设计液压缸和爆炸缸时，应保证液压缸活塞的最大行程小于爆炸缸活塞的最大行程，保证在组合活塞向下运动时液压缸活塞与液压缸缸底首先接触。

在整个试验过程中，安全阀的动态特性通过压力传感器II测试的压力、液压缸位移速度传感器所测得的活塞缸速度转换成的安全阀流量（）、安全阀阀芯的位移时间关系来确定。

本实施例中的大流量安全阀试验装置开启快速、压力增长梯度高，能很好的模拟大流量安全阀开启溢流、额定溢流和关闭的全过程，能很好的反映大流量安全阀全过程的动态特性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

其中，本发明中未作特殊说明的零件或结构均为现有技术。

Claims (8)

1.一种大流量安全阀试验装置，其特征在于：包括固定于安装架（13）上的液压缸（2）和爆炸缸（9），液压缸（2）和爆炸缸（9）的缸体相对静止，液压缸（2）和爆炸缸（9）的活塞通过同一活塞杆连接，沿活塞杆行程方向的安装架（13）上设有吸能装置（21），吸能装置（21）到液压缸侧的活塞杆端头的最大距离小于液压缸（2）活塞到液压缸（2）的缸体内底部的最大距离，所述爆炸缸（9）内的密闭腔体连接有进气系统和排气系统（P），液压缸（2）的上、下腔体分别连接有若干条液路，液压缸的缸体与液压缸的缸底的相接处设有被试安全阀（3）的安装口；

所述液压缸（2）包括液压缸缸底（201）、液压缸缸体（202）、液压缸缸盖（203）、活塞杆（204）和液压缸活塞（205），爆炸缸（9）包括爆炸缸活塞（901）、爆炸缸缸体（902）和爆炸缸缸盖（903），所述液压缸的活塞杆（204）包括大径段和小径段，大径段和小径段相接处设有环形凸台，液压缸活塞（205）通过锁紧螺母（206）安装固定于活塞杆（204）的大径段上且液压缸活塞（205）与液压缸缸体（202）内壁密封接触形成密封带，液压缸活塞（205）将液压缸缸底（201）、液压缸缸体（202）和液压缸缸盖（203）形成的密闭腔体分为液压缸上腔（A）和液压缸下腔（B）；爆炸缸活塞（901）通过销轴与伸出液压缸缸盖（203）外的活塞杆（204）小径段端部连接，爆炸缸活塞（901）与爆炸缸缸体（902）内壁通过活塞环接触形成密封带，爆炸缸活塞（901）、爆炸缸缸体（902）与爆炸缸缸盖（903）形成的密闭腔体为爆炸腔（C）；

所述与爆炸腔（C）连接的进气系统包括压缩空气路（K）和压缩天然气路（T），压缩空气路（K）包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的空压机（1）、气体流量计I（4）、气动截止阀（6）和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管（23），无缝钢管（23）的另一端焊接在爆炸缸缸盖（903）上并与爆炸腔（C）连通；所述的压缩天然气路（T）包括通过气动管路依次连接的出口带压力表的储气罐（18）、气体流量计II（19）、气动截止阀（6）和单向阀以及与单向阀相连的无缝钢管（23），无缝钢管（23）的另一端焊接在爆炸缸缸盖（903）上并与爆炸腔（C）连通；

所述与爆炸腔（C）连接的排气系统（P）包括无缝钢管（23）和电控气动截止阀（7），无缝钢管（23）的一端与电控气动截止阀（7）连接，无缝钢管（23）的另一端焊接在爆炸缸缸盖（903）上并与爆炸腔（C）连通。

2.根据权利要求1所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述的爆炸缸缸盖（903）上还连接有气动安全阀（10）、高能点火装置（11）和爆炸腔压力传感器（12）。

3.根据权利要求2所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述与液压缸（2）连接的液路包括与液压缸上腔（A）连接的六路液路，一路是指通过高压液动截止阀（15）由液压缸上腔（A）接回液箱（22）的排液液路；另外五路是指分别通过串联的高压液动截止阀（15）和单向阀连接液压缸上腔（A）与蓄能器组动力源（16）的充液液路，蓄能器组动力源（16）通过高压液动截止阀与反冲洗过滤器（24）连接，反冲洗过滤器（24）与泵站（17）相连，泵站（17）再接回液箱（22）；

所述与液压缸（2）连接的液路还包括与液压缸下腔（B）相连的充液液路，该充液液路通过依次连接的高压液动截止阀、反冲洗过滤器（24）和泵站（17）接回液箱（22）。

4.根据权利要求3所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述液压缸上腔（A）还安装有压力传感器I（8），液压缸下腔（B）靠近液压缸缸底（202）的一侧安装有压力传感器II（14）。

5.根据权利要求4所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述安装架（13）上还安装有测量液压缸位移的液压缸位移速度传感器（20）和测量安全阀阀芯位移的电涡流位移传感器（5），电涡流位移传感器（5）安装于安装架（13）的安全阀安装口处。

6.根据权利要求5所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述大流量安全阀试验装置的试验过程如下，

试验准备阶段：

a、将液压缸上腔（A）与蓄能器组动力源（16）之间的五条回路中的高压液动截止阀（15）全部关闭，通过液压泵站（17）为蓄能器组动力源（16）充液；

b、待蓄能器组动力源（16）里的液体压力达到液压缸上腔（A）所需的预设初始压力时，关闭液压泵站（17）与蓄能器组动力源（16）之间的液路，停止为蓄能器组动力源（16）充液；

c、打开与液箱（22）连接的排液回路中的高压液动截止阀，接通液压泵站（17）与液压缸下腔（B）的液路，为液压缸下腔（B）充液，使液压缸上腔（A）中的液体排出至液箱（22）中，当液压缸下腔（B）充满高压乳化液后，关闭液压缸上腔（A）与液箱（22）之间的排液液路，并关闭液压缸下腔（B）与液压泵站（17）之间的充液液路，停止向液压缸下腔（B）充液；

d、打开连接液压缸上腔（A）与蓄能器组动力源（16）的五条充液液路中的高压液动截止阀（15），使蓄能器组动力源（16）为液压缸上腔（A）充压力为的高压液体，同时打开压缩空气路(K)为爆炸腔（C）充压力为的压缩空气，待压缩空气充完后，关闭压缩空气路(K)的气动截止阀（6），然后打开压缩天然气路（T）为爆炸腔（C）充压力为的压缩天然气，使爆炸腔（C）中充满压力为的混合气体；此时，液压缸活塞（205）、活塞杆（204）和爆炸缸活塞（901）构成的组合活塞在液压缸上腔（A）、液压缸下腔（B）和爆炸腔（C）内压力的共同作用下处于初始平衡状态，完成试验准备阶段；

试验阶段：待试验装置进入准备阶段后，启动高能点火装置（11），则爆炸腔（C）中的混合气体发生爆炸，使得爆炸产生的冲击波冲击在爆炸缸活塞（901）上，进而推动爆炸缸活塞（901）向下运动，压缩液压缸下腔（B）中的高压乳化液，使液压缸下腔（B）中的乳化液压力达到被试安全阀（3）的开启压力，被试安全阀（3）开启溢流并持续保持额定溢流状态，通过压力传感器II（14）监测液压缸下腔（B）的压力，测得被试安全阀（3）的压力时间曲线，通过液压缸位移速度传感器（20）测得活塞杆（204）的速度V，计算得出被试安全阀（3）的流量，，得到被试安全阀（3）的流量时间曲线；

最终，当液压缸活塞（205)接触液压缸缸底（201）前，活塞杆（204）的大径段端头碰上吸能装置（21），使活塞杆（204）减速，使得液压缸下腔（B）的压力降低至能使被试安全阀（3）关闭的压力，则安全阀关闭溢流，此时通过压力传感器II（14）监测得出被试安全阀（3）的关闭压力，完成实现被试安全阀（3）的溢流启动、额定溢流、溢流关闭测试全过程。

7.根据权利要求6所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述试验准备阶段步骤d中的爆炸腔（C）内所充的压缩空气和压缩天然气的体积比为9:1。

8.根据权利要求6所述的大流量安全阀试验装置，其特征在于：所述液压缸活塞杆（204）的大径段直径d2、小径段直径d1与液压缸的缸径D2、爆炸缸的缸径D1之间满足：，其中，为爆炸前液压缸上腔（A）的实际压力，为爆炸前液压缸下腔（B）的实际压力，为爆炸腔（C）的预充压力。