CN113581986A - 一种锁罐摇台测试系统及可靠性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁罐摇台测试系统及可靠性测试方法，该装置包括机械试验架、托盘、第一伺服油缸和第二伺服油缸，第一伺服油缸和第二伺服油缸均由伺服液压站进行控制，第一伺服油缸的活塞杆内设置有位移传感器。该方法包括步骤一、确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系；二、确定伺服油缸压力和活塞杆伸长量之间的关系；三、摇臂的锁紧固定；四、锁罐摇台摇臂机构可靠性测试；五、锁罐摇台托罐机构可靠性测试。本发明通过采用锁罐摇台测试系统对锁罐摇台进行可靠性测试，能真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳的弹力变化和罐笼进大件时锁罐摇台的托爪上承受的托罐力，进而能有效解决锁罐摇台在重载条件的使用的可靠性问题不能得到保证的问题。

Description

一种锁罐摇台测试系统及可靠性测试方法

技术领域

本发明属于立井提升系统技术领域，具体涉及一种锁罐摇台测试系统及可靠性测试方法。

背景技术

随着煤炭矿井向大型化、安全型、高效化的目标发展，立井提升系统同样超大型化发展，罐笼的载重相应增大，最大载重量可达到40～50吨以上。大载重设备进罐或出罐后钢丝绳会产生向下或向上的弹性伸长，矿井较深的井下罐笼停靠点，钢丝绳弹性伸长量往往较大，大于400mm，这种现象的出现给容器的运行作业造成很大的安全隐患，如晃动大造成的运载设备不稳，反弹力过大影响到罐笼停靠位置处的固定梁或其他辅助功能设备，反弹力大造成的提升钢丝绳松的问题等等。因此，需要锁罐摇台来解决由于提升钢丝绳弹性伸长导致矿车冲击罐道以致罐道变形或损坏的问题。然而运输车辆的进出罐对摇台的平稳性有较高的要去，同时对摇台的定位和钢丝绳的弹性补偿提出了更高要求。

目前，锁罐摇台出厂前无法真实模拟在井筒内工作受力工况，锁罐摇台在重载条件的使用的可靠性问题不能得到保证。因此，需要设计一种能够对锁罐摇台可靠性进行有效检测的测试系统和方法，避免锁罐摇台出厂后安装在井筒出现故障，影响井筒安全运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种锁罐摇台测试系统，其通过采用锁罐摇台测试系统对锁罐摇台进行可靠性测试，能够避免锁罐摇台出厂后安装在井筒出现故障，保证井筒安全运行，通过控制第一伺服油缸活塞杆的伸缩和推力的大小变化来真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，能有效检测锁罐摇台能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的弹力；通过第二伺服油缸向托爪施加压力来真实模拟罐笼进大件时锁罐摇台的托爪上承受的托罐力，能实现对锁罐摇台托罐力和稳定性的测试，能有效解决锁罐摇台出厂前无法真实模拟在井筒内工作受力工况、以及锁罐摇台在重载条件的使用的可靠性问题不能得到保证的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：包括用于固定锁罐摇台的机械试验架、用于压紧托爪的托盘以及两个安装在机械试验架上用于顶推摇臂的第一伺服油缸，所述机械试验架上安装有两个用于驱动托盘移动的第二伺服油缸，所述机械试验架包括矩形的底座和两个对称设置在底座上的竖向支撑架，两个所述竖向支撑架的上部之间连接有供第二伺服油缸安装的固定横梁；

所述第一伺服油缸的缸体铰接在底座的中部，所述第一伺服油缸的活塞杆端通过摇臂连接架与摇臂的摇尖铰接，所述第二伺服油缸的缸体固定安装在固定横梁的下部，所述第二伺服油缸的活塞杆端固定在托盘上；

所述第一伺服油缸和第二伺服油缸均由伺服液压站进行控制，所述第一伺服油缸的活塞杆内设置有位移传感器，所述伺服液压站和位移传感器均与工控机连接；

所述锁罐摇台中摇臂油缸的有杆腔内、锁罐油缸的有杆腔内以及托罐油缸的有杆腔内均安装有压力传感器，所述摇臂油缸、锁罐油缸和托罐油缸均由锁罐摇台液压站进行控制，所述锁罐摇台液压站和压力传感器均与锁罐摇台电控柜连接。

上述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述底座包括矩形框架和设置在矩形框架内供第一伺服油缸的缸体安装的纵向连接杆，所述纵向连接杆通过两个横向连接杆固定安装在矩形框架内，所述纵向连接杆沿矩形框架的长度方向布设，所述横向连接杆沿矩形框架的宽度方向布设；

所述矩形框架的上端面、纵向连接杆的上端面和横向连接杆的上端平相平齐。

上述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述纵向连接杆上对称设置有两个供第一伺服油缸的缸体安装的铰接座。

上述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述竖向支撑架包括两个固定在的底座的长边上的立柱，两个立柱上由上至下等间距设置有多个加劲杆，相邻两个加劲杆之间均设置有剪刀撑；

所述固定横梁与加劲杆相互垂直，所述固定横梁与立柱最上端的一个加劲杆连接。

上述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述摇臂连接架为固定安装在第一伺服油缸的活塞杆端的纵梁，所述摇臂连接架的两端分别设置有一个供摇臂的摇尖铰接的铰接座。

上述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述托盘为活动横梁且其位于固定横梁的正下方。

同时，本发明还公开了一种锁罐摇台可靠性测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系：根据锁罐摇台所用提升钢丝绳的弹性系数，确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系；

步骤二、确定伺服油缸压力和活塞杆伸长量之间的关系：根据提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系，将第一伺服油缸的活塞杆推力转换为提升钢丝绳反弹力，将第一伺服油缸的活塞杆伸长量转换为提升钢丝绳的反弹量，进而确定第一伺服油缸的活塞杆推力与活塞杆伸长量之间的关系；

步骤三、摇臂的锁紧固定：通过锁罐摇台电控柜控制锁罐摇台液压站，进而控制摇臂油缸将摇臂放置于水平位置，然后通过推移油缸推动滑块，使摇臂和滑道通过滑块连锁，滑道与下方锁罐油缸连接，完成摇臂的锁紧固定；

步骤四、锁罐摇台摇臂机构可靠性测试，具体过程如下：

步骤401、通过摇臂连接架将第一伺服油缸与摇臂的摇尖连接，通过工控机控制伺服液压站给第一伺服油缸供给液压油，使第一伺服油缸的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力；

步骤402、判断摇臂是否水平，若摇臂水平，执行步骤403；若摇臂不水平，则说明被测试的锁罐摇台不合格，将锁罐摇台返厂进行重新设计和加工；

步骤403、通过锁罐摇台电控柜控制锁罐摇台液压站，打开摇臂油缸和锁罐油缸的卸油阀，通过工控机控制伺服液压站逐渐减少第一伺服油缸的压力供给，同时使第一伺服油缸活塞杆缓慢平稳伸出，使第一伺服油缸活塞杆的伸长量与第一伺服油缸的活塞杆推力对应，观测摇臂油缸和锁罐油缸内压力传感器的数值并记录，直至第一伺服油缸的活塞杆推力为零，即模拟的提升钢丝绳反弹力全部释放；

步骤五、锁罐摇台托罐机构可靠性测试，过程如下：

步骤501、将摇臂的摇尖与摇臂连接架分离，使第二伺服油缸处于空载状态，锁罐摇台电控柜控制锁罐摇台液压站，进而控制托罐油缸使托爪运行至水平位置，托盘随托爪托起，通过工控机控制伺服液压站给第二伺服油缸缓慢加压，直至达到设定压力；

步骤502、若托爪无变形或损坏，通过锁罐摇台电控柜控制锁罐摇台液压站使托罐油缸的活塞杆回收，进而使托爪在第二伺服油缸加载的情况下快速收回，观察托爪运行是否稳定，若托爪运行稳定，则表明锁罐摇台性能可靠。

上述的方法，其特征在于：步骤401中，当第一伺服油缸的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力时，摇臂油缸和锁罐油缸共同作用阻止第一伺服油缸的活塞杆伸出，观测摇臂油缸和锁罐油缸内压力传感器的数值并记录。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的锁罐摇台测试系统，通过在底座上设置用于顶推摇臂的第一伺服油缸，能够通过第一伺服油缸来模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况；进而便于检测锁罐摇台能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的弹力。

2、本发明采用的锁罐摇台测试系统，通过摇臂连接架将第一伺服油缸的活塞杆端与摇臂的摇尖铰接，便于第一伺服油缸与同侧的两个摇臂同时进行连接，进而能够使两个摇臂同步运行，便于操作，同时能够保证摇臂运行平稳。

3、本发明采用的锁罐摇台测试系统，通过在试验架上安装两个用于驱动托盘移动的第二伺服油缸，进而通过第二伺服油缸驱动托盘紧压托爪来模拟罐笼进大件时锁罐摇台的托爪上承受的托罐力，进而便于检测罐笼进大件锁罐摇台能否承受相应产生的托罐力和罐笼进大件时托罐装置的稳定性。

4、本发明采用的锁罐摇台测试系统，通过在摇臂油缸设定压力的有杆腔内和锁罐油缸设定压力的有杆腔内均安装有压力传感器设定压力，能够实时监测摇臂油缸设定压力和锁罐油缸设定压力的活塞杆推力，进一步反映出钢丝绳的反弹力，通过在托罐油缸设定压力的有杆腔内安装有压力传感器设定压力，能实时监测罐油缸设定压力的活塞杆推力，进一步反映出锁罐摇台的托罐力；通过在第一伺服油缸设定压力的活塞杆内设置有位移传感器设定压力，能够实时监测第一伺服油缸设定压力活塞杆的伸长量，进而准确模拟提升钢丝绳的反弹量。

5、本发明采用的方法，通过第一伺服油缸设定压力真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，能够检测锁罐摇台设定压力能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的反弹力，即提升钢丝绳在受到罐笼终端载荷变化引起的弹性变量，进而能检测罐笼进出大件过程中锁罐摇台锁罐力的可靠性。

6、本发明采用的方法，通过第二伺服油缸真实模拟罐笼进大件时，锁罐摇台的托罐力，进而检测罐笼进大件锁罐摇台能否承受相应产生的托罐力。

7、本发明采用的方法，通过第一伺服油缸设定压力真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，然后再通过第二伺服油缸设定压力真实模拟罐笼进大件时，锁罐摇台的托罐力，能够有效检测锁罐摇台机械、电气和液压系统在重载情况下的可靠性和动作连贯性。

综上所述，本发明通过采用锁罐摇台测试系统对锁罐摇台进行可靠性测试，能够避免锁罐摇台出厂后安装在井筒出现故障，保证井筒安全运行，通过控制第一伺服油缸活塞杆的伸缩和推力的大小变化来真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，能有效检测锁罐摇台能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的弹力；通过第二伺服油缸向托爪施加压力来真实模拟罐笼进大件时锁罐摇台的托爪上承受的托罐力，能实现对锁罐摇台托罐力和稳定性的测试，能有效解决锁罐摇台出厂前无法真实模拟在井筒内工作受力工况、以及锁罐摇台在重载条件的使用的可靠性问题不能得到保证的问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明锁罐摇台测试系统的结构示意图。

图2为本发明摇臂机构可靠性测试的使用状态图。

图3为本发明托罐机构可靠性测试的使用状态图。

图4为本发明锁罐摇台的结构示意图。

图5为图4摇臂抬起后的左视图。

图6为本发明锁罐摇台的控制框图。

图7为本发明的控制框图。

图8为本发明方法的流程框图。

附图标记说明:

1—底座； 1-1—矩形框架； 1-2—纵向连接杆；

1-3—横向连接杆； 2—托盘； 3—固定横梁；

4-1—立柱； 4-2—加劲杆； 4-3—剪刀撑；

5—第一伺服油缸； 6—第二伺服油缸； 7—铰接座；

8—摇臂连接架； 9—锁罐摇台； 10—摇臂；

11—托爪； 12—摇臂油缸； 13—锁罐油缸；

14—托罐油缸； 15—锁罐摇台液压站； 16—压力传感器；

17—锁罐摇台电控柜； 18—伺服液压站； 19—位移传感器；

20—工控机； 21—推移油缸； 22—滑道；

23—滑块。

具体实施方式

如图1至图7所示的一种锁罐摇台测试系统，包括用于固定锁罐摇台9的机械试验架、用于压紧托爪11的托盘2以及两个安装在机械试验架上用于顶推摇臂10的第一伺服油缸5，所述机械试验架上安装有两个用于驱动托盘2移动的第二伺服油缸6，所述机械试验架包括矩形的底座1和两个对称设置在底座1上的竖向支撑架，两个所述竖向支撑架的上部之间连接有供第二伺服油缸6安装的固定横梁3；

所述第一伺服油缸5的缸体铰接在底座1的中部，所述第一伺服油缸5的活塞杆端通过摇臂连接架8与摇臂10的摇尖铰接，所述第二伺服油缸6的缸体固定安装在固定横梁3的下部，所述第二伺服油缸6的活塞杆端固定在托盘2上；

所述第一伺服油缸5和第二伺服油缸6均由伺服液压站18进行控制，所述第一伺服油缸5的活塞杆内设置有位移传感器19，所述伺服液压站18和位移传感器19均与工控机20连接；

所述锁罐摇台中摇臂油缸12的有杆腔内、锁罐油缸13的有杆腔内以及托罐油缸14的有杆腔内均安装有压力传感器16，所述摇臂油缸12、锁罐油缸13和托罐油缸14均由锁罐摇台液压站15进行控制，所述锁罐摇台液压站15和压力传感器16均与锁罐摇台电控柜17连接。

实际使用时，两个锁罐摇台9分别固定安装在底座1的两侧，通过在底座1上设置用于顶推摇臂10的第一伺服油缸5，能够通过第一伺服油缸5来模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况；进而便于检测锁罐摇台9能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的弹力；即提升钢丝绳在受到罐笼终端载荷变化引起的弹性变量，使这些弹性变量生成的力真实加载至锁罐摇台9上，模拟钢丝绳弹性变量的加载力随着锁罐摇台9摇臂打开而缓慢减小，摇臂打开的过程，能否平稳将钢丝绳产生的反弹力缓慢的释放掉。

需要说明的是，通过摇臂连接架8将第一伺服油缸5的活塞杆端与摇臂10的摇尖铰接，便于第一伺服油缸5与摇臂10的两个摇尖同时进行连接，能够保证摇臂10运行平稳。

具体实施时，通过在试验架上安装两个用于驱动托盘2移动的第二伺服油缸6，进而通过第二伺服油缸6驱动托盘2紧压托爪11来模拟罐笼进大件时锁罐摇台的托爪11上承受的托罐力，进而便于检测罐笼进大件锁罐摇台能否承受相应产生的托罐力和罐笼进大件时托罐装置的稳定性。

需要说明的是，通过在托盘2上设置两个第二伺服油缸6，能够使托盘2向托爪11施加一个稳定和均匀的力，进而能有效提高锁罐摇台9测试的可靠性。

具体实施时，通过在摇臂油缸12的有杆腔内和锁罐油缸13的有杆腔内均安装有压力传感器16，能够实时监测摇臂油缸12和锁罐油缸13的活塞杆推力，进一步反映出钢丝绳的反弹力，通过在托罐油缸14的有杆腔内安装有压力传感器16，能实时监测罐油缸14的活塞杆推力，进一步反映出锁罐摇台的托罐力。

实际使用时，通过在第一伺服油缸5的活塞杆内设置有位移传感器19，能够实时监测第一伺服油缸5活塞杆的伸长量。

本实施例中，所述底座1包括矩形框架1-1和设置在矩形框架1-1内供第一伺服油缸5的缸体安装的纵向连接杆1-2，所述纵向连接杆1-2通过两个横向连接杆1-3固定安装在矩形框架1-1内，所述纵向连接杆1-2沿矩形框架1-1的长度方向布设，所述横向连接杆1-3沿矩形框架1-1的宽度方向布设；

所述矩形框架1-1的上端面、纵向连接杆1-2的上端面和横向连接杆1-3的上端平相平齐。

实际使用时，两个第一伺服油缸5的缸体5分别安装在纵向连接杆1-2的两端上部，两个第一伺服油缸5分别对应两个锁罐摇台9。

具体实施时，矩形框架1-1、纵向连接杆1-2、横向连接杆1-3均由方形管材加工而成，矩形框架1-1与横向连接杆1-3之间、以及纵向连接杆1-2与横向连接杆1-3之间均通过螺栓紧固连接。

需要说明的是，纵向连接杆1-2的几何中心和矩形框架1-1的几何中心位于同一点，固定横梁3的几何中心和纵向连接杆1-2的几何中心布设在同一竖直线上。

本实施例中，所述纵向连接杆1-2上对称设置有两个供第一伺服油缸5的缸体安装的铰接座7。

实际使用时，所述铰接座7包括两个固定安装在纵向连接杆1-2上端面的铰接耳，第一伺服油缸5缸体上的连接耳通过销轴铰接在两个铰接耳之间。

本实施例中，所述竖向支撑架包括两个固定在的底座1的长边上的立柱4-1，两个立柱4-1上由上至下等间距设置有多个加劲杆4-2，相邻两个加劲杆4-2之间均设置有剪刀撑4-3；

所述固定横梁3与加劲杆4-2相互垂直，所述固定横梁3与立柱4-1最上端的一个加劲杆4-2连接。

实际使用时，固定横梁3、立柱4-1、加劲杆4-2和剪刀撑4-3均由方形管材加工而成，固定横梁3与立柱4-1之间、固定横梁3与矩形框架1-1之间均为栓接。

需要说明的是，通过在两个立柱4-1之间连接多个加劲杆4-2和剪刀撑4-3，能有效提高竖向支撑架的结构强度和结构稳定性，进而能够承载更大的后座力。

具体实施时，两个立柱4-1的上端之间、以及两个立柱4-1的中部之间分别连接有一个加劲杆4-2。

本实施例中，所述摇臂连接架8为固定安装在第一伺服油缸5的活塞杆端的纵梁，所述摇臂连接架8的两端分别设置有一个供摇臂10的摇尖铰接的铰接座7。

实际使用时，摇臂连接架8与固定横梁3相互垂直，两个铰接座7分别固定安装在摇臂连接架8的两端底部。

需要说明的是，进行摇臂10与摇臂连接架8的铰接连接时，将摇臂10的摇尖置于铰接座7的两个铰接耳之间，然后通过销轴连接。

本实施例中，所述托盘2为活动横梁且其位于固定横梁3的正下方。

实际使用时，托盘2同时下压两个锁罐摇台9的托爪11。

如图8所示的一种锁罐摇台可靠性测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系：根据锁罐摇台所用提升钢丝绳的弹性系数，确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系表达式；

实际使用时，需要根据矿井相关设备的具体参数选用合适的钢丝绳，进而确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系，由于提升钢丝绳反弹力与钢丝绳悬垂长度有关系，大件在出罐笼时提升钢丝绳反弹量最大。

步骤二、确定伺服油缸压力和活塞杆伸长量之间的关系：根据提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系表达式，将第一伺服油缸5的活塞杆推力转换为提升钢丝绳反弹力，将第一伺服油缸5的活塞杆伸长量转换为提升钢丝绳的反弹量，进而确定第一伺服油缸5的活塞杆推力与活塞杆伸长量之间的关系表达式；

实际使用时，通过第一伺服油缸5的活塞杆推力在竖直方向上的分量来模拟提升钢丝绳反弹力，通过第一伺服油缸5的活塞杆伸长量在竖直方向上的分量来模拟提升钢丝绳的反弹量；第一伺服油缸5的活塞杆推力为零时，活塞杆的伸长量最大，当第一伺服油缸5的活塞杆伸长量为零时，模拟的钢丝绳的反弹力还未释放，因此活塞杆的推力最大。

步骤三、摇臂的锁紧固定：如图4和图5所示，通过锁罐摇台电控柜17控制锁罐摇台液压站15，进而控制摇臂油缸12将摇臂10放置于水平位置，然后通过推移油缸21推动滑块23，使摇臂10和滑道22通过滑块23连锁，滑道22与下方锁罐油缸13连接，完成摇臂10的锁紧固定；

实际使用时，对摇臂进行锁紧固定时，首先摇臂油缸12将滑块23向前推动，当滑块23移动至摇臂10底部设置的连接滑道位置处时，滑块23将摇臂10底部的连接滑道与滑道22进行锁定，为了避免滑道22随着摇臂10一起向上移动，通过锁罐油缸13将滑道22锁紧，使锁罐摇台各动作达到与罐笼搭接后的锁罐状态。

步骤四、锁罐摇台摇臂机构可靠性测试，具体过程如下：

步骤401、如图2所示，通过摇臂连接架8将第一伺服油缸5与摇臂10的摇尖连接，通过工控机20控制伺服液压站18给第一伺服油缸5供给液压油，使第一伺服油缸5的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力；

实际使用时，通过伺服液压站18给第一伺服油缸5供给压力，使得第一伺服油缸5的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力，能够有效模拟大件在出罐笼时提升钢丝绳的反弹量，进而便于检测摇臂油缸12和锁罐油缸13的可靠性，保证摇臂10运行稳定性，避免罐笼载重时，摇臂油缸12和锁罐油缸13不能控制住摇臂10造成的意外事故。

需要说明的是，提升钢丝绳的最大反弹力与矿井提升设备的最大载重有关，每个矿井对应的钢丝绳反弹力可能不同。

步骤402、判断摇臂油缸12和锁罐油缸13是否能够控制住摇臂10使摇臂10保持水平，若摇臂油缸12和锁罐油缸13能够控制住摇臂10使摇臂10保持水平，执行步骤403；若摇臂10不水平，则说明被测试的锁罐摇台不合格，将锁罐摇台返厂进行重新设计和加工；

实际使用时，若摇臂油缸12和锁罐油缸13不能够控制住摇臂10，使得摇臂10在第一伺服油缸5的推力下抬起，则表明摇臂油缸12和锁罐油缸13的可靠性不足，需要对该锁罐摇台整体进行重新设计。

步骤403、如图6所示，通过锁罐摇台电控柜17控制锁罐摇台液压站15，打开摇臂油缸12和锁罐油缸13的卸油阀，通过工控机20控制伺服液压站18逐渐减少第一伺服油缸5的压力供给，同时使第一伺服油缸5活塞杆缓慢平稳伸出，使第一伺服油缸5活塞杆的伸长量与第一伺服油缸5的活塞杆推力对应，观测摇臂油缸12和锁罐油缸13内压力传感器16的数值并记录，直至第一伺服油缸5的活塞杆推力为零，即模拟的提升钢丝绳反弹力全部释放；

具体实施时，第一伺服油缸5活塞杆推力作用在锁罐摇台摇臂10的两个摇尖销轴孔处，真实模拟罐笼内大件出罐后提升钢丝绳反弹力，摇臂油缸12和锁罐油缸13共同作用将第一伺服油缸5的活塞杆固定，第一伺服油缸5随着伸出长度增长推力缓慢减少，摇臂油缸12和锁罐油缸13缓慢释放压力使摇臂10平稳抬起。

实际使用时，通过第一伺服油缸5真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，能够检测锁罐摇台9能否缓慢稳定的释放掉出大件后钢丝绳产生的反弹力，即提升钢丝绳在受到罐笼终端载荷变化引起的弹性变量，使这些弹性变量生成的力真实加载至锁罐摇台9上，模拟钢丝绳弹性变量的加载力随着锁罐摇台9的摇臂10打开而缓慢减小，摇臂10打开的过程，能否平稳将钢丝绳产生的反弹力缓慢的释放掉，同时能检测罐笼进出大件过程中锁罐摇台锁罐力的可靠性。

步骤五、锁罐摇台托罐机构可靠性测试，过程如下：

步骤501、如图3所示，将摇臂10的摇尖与摇臂连接架8分离，使第二伺服油缸6处于空载状态，锁罐摇台电控柜17控制锁罐摇台液压站15，进而控制托罐油缸14使托爪11运行至水平位置，托盘2随托爪11托起，通过工控机20控制伺服液压站18给第二伺服油缸6缓慢加压，直至达到设定压力；

实际使用时，设定压力取决于矿井提升系统中罐笼的载重，通过伺服液压站18给第二伺服油缸6缓慢加压，托盘2在第二伺服油缸6活塞杆的推力下逐渐下压托爪11，真实模拟罐笼进大件时，锁罐摇台的托罐力，进而检测罐笼进大件锁罐摇台能否承受相应产生的托罐力。

步骤502、若托爪11无变形或损坏，通过锁罐摇台电控柜17控制锁罐摇台液压站15使托罐油缸14的活塞杆回收，进而使托爪11在第二伺服油缸6加载的情况下快速收回，观察托爪11运行是否稳定，若托爪11运行稳定，则表明锁罐摇台性能可靠。

实际使用时，当伺服液压站18给第二伺服油缸6提供的压力达到设定压力时，若托爪11发生变形或损坏时，表明锁罐摇台不能承受相应产生的托罐力，进而需要对锁罐摇台进行重新设计。

需要说明的是，当托爪11无变形或损坏时，还得观察托爪11在收回的过程中运行是否稳定，即观察托爪11在收回的过程中是否发生晃动，若托爪11在收回的过程中运行不稳定，表明托罐油缸14的可靠性不足，因此也需要对锁罐摇台进行重新设计。

具体实施时，通过第一伺服油缸5真实模拟罐笼出大件后提升钢丝绳弹力变化的实际工况，然后再通过第二伺服油缸6真实模拟罐笼进大件时，锁罐摇台的托罐力，能够有效检测锁罐摇台机械、电气和液压系统在重载情况下的可靠性和动作连贯性。

实际使用时，进行摇臂机构可靠性测试时，需要第一伺服油缸5，而进行托罐机构的可靠性测试时，需要第二伺服油缸6，因此第一伺服油缸5和第二伺服油缸6在使用时仅安装一种即可；当摇臂机构可靠性测试完成后，进行托罐机构的可靠性测试时，可以将第一伺服油缸5从底座1上拆除，同时将第一伺服油缸5与摇臂连接架8分离，然后将拆除后的两个第一伺服油缸5安装在固定横梁3上作为第二伺服油缸6。

本实施例中，步骤401中，当第一伺服油缸5的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力时，摇臂油缸12和锁罐油缸13共同作用阻止第一伺服油缸5的活塞杆伸出，观测摇臂油缸12和锁罐油缸13内压力传感器16的数值并记录。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：包括用于固定锁罐摇台(9)的机械试验架、用于压紧托爪(11)的托盘(2)以及两个安装在机械试验架上用于顶推摇臂(10)的第一伺服油缸(5)，所述机械试验架上安装有两个用于驱动托盘(2)移动的第二伺服油缸(6)，所述机械试验架包括矩形的底座(1)和两个对称设置在底座(1)上的竖向支撑架，两个所述竖向支撑架的上部之间连接有供第二伺服油缸(6)安装的固定横梁(3)；

所述第一伺服油缸(5)的缸体铰接在底座(1)的中部，所述第一伺服油缸(5)的活塞杆端通过摇臂连接架(8)与摇臂(10)的摇尖铰接，所述第二伺服油缸(6)的缸体固定安装在固定横梁(3)的下部，所述第二伺服油缸(6)的活塞杆端固定在托盘(2)上；

所述第一伺服油缸(5)和第二伺服油缸(6)均由伺服液压站(18)进行控制，所述第一伺服油缸(5)的活塞杆内设置有位移传感器(19)，所述伺服液压站(18)和位移传感器(19)均与工控机(20)连接；

所述锁罐摇台中摇臂油缸(12)的有杆腔内、锁罐油缸(13)的有杆腔内以及托罐油缸(14)的有杆腔内均安装有压力传感器(16)，所述摇臂油缸(12)、锁罐油缸(13)和托罐油缸(14)均由锁罐摇台液压站(15)进行控制，所述锁罐摇台液压站(15)和压力传感器(16)均与锁罐摇台电控柜(17)连接。

2.按照权利要求1所述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述底座(1)包括矩形框架(1-1)和设置在矩形框架(1-1)内供第一伺服油缸(5)的缸体安装的纵向连接杆(1-2)，所述纵向连接杆(1-2)通过两个横向连接杆(1-3)固定安装在矩形框架(1-1)内，所述纵向连接杆(1-2)沿矩形框架(1-1)的长度方向布设，所述横向连接杆(1-3)沿矩形框架(1-1)的宽度方向布设；

所述矩形框架(1-1)的上端面、纵向连接杆(1-2)的上端面和横向连接杆(1-3)的上端平相平齐。

3.按照权利要求2所述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述纵向连接杆(1-2)上对称设置有两个供第一伺服油缸(5)的缸体安装的铰接座(7)。

4.按照权利要求2所述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述竖向支撑架包括两个固定在的底座(1)的长边上的立柱(4-1)，两个立柱(4-1)上由上至下等间距设置有多个加劲杆(4-2)，相邻两个加劲杆(4-2)之间均设置有剪刀撑(4-3)；

所述固定横梁(3)与加劲杆(4-2)相互垂直，所述固定横梁(3)与立柱(4-1)最上端的一个加劲杆(4-2)连接。

5.按照权利要求1所述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述摇臂连接架(8)为固定安装在第一伺服油缸(5)的活塞杆端的纵梁，所述摇臂连接架(8)的两端分别设置有一个供摇臂(10)的摇尖铰接的铰接座(7)。

6.按照权利要求1所述的一种锁罐摇台测试系统，其特征在于：所述托盘(2)为活动横梁且其位于固定横梁(3)的正下方。

7.一种利用权利要求1所述锁罐摇台测试系统对锁罐摇台进行可靠性测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系：根据锁罐摇台所用提升钢丝绳的弹性系数，确定提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系；

步骤二、确定伺服油缸压力和活塞杆伸长量之间的关系：根据提升钢丝绳反弹力与反弹量之间的关系，将第一伺服油缸(5)的活塞杆推力转换为提升钢丝绳反弹力，将第一伺服油缸(5)的活塞杆伸长量转换为提升钢丝绳的反弹量，进而确定第一伺服油缸(5)的活塞杆推力与活塞杆伸长量之间的关系；

步骤三、摇臂的锁紧固定：通过锁罐摇台电控柜(17)控制锁罐摇台液压站(15)，进而控制摇臂油缸(12)将摇臂(10)放置于水平位置，然后通过推移油缸(21)推动滑块(23)，使摇臂(10)和滑道(22)通过滑块(23)连锁，滑道(22)与下方锁罐油缸(13)连接，完成摇臂(10)的锁紧固定；

步骤四、锁罐摇台摇臂机构可靠性测试，具体过程如下：

步骤401、通过摇臂连接架(8)将第一伺服油缸(5)与摇臂(10)的摇尖连接，通过工控机(20)控制伺服液压站(18)给第一伺服油缸(5)供给液压油，使第一伺服油缸(5)的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力；

步骤402、判断摇臂(10)是否水平，若摇臂(10)水平，执行步骤403；若摇臂(10)不水平，则说明被测试的锁罐摇台不合格，将锁罐摇台返厂进行重新设计和加工；

步骤403、通过锁罐摇台电控柜(17)控制锁罐摇台液压站(15)，打开摇臂油缸(12)和锁罐油缸(13)的卸油阀，通过工控机(20)控制伺服液压站(18)逐渐减少第一伺服油缸(5)的压力供给，同时使第一伺服油缸(5)活塞杆缓慢平稳伸出，使第一伺服油缸(5)活塞杆的伸长量与第一伺服油缸(5)的活塞杆推力对应，观测摇臂油缸(12)和锁罐油缸(13)内压力传感器(16)的数值并记录，直至第一伺服油缸(5)的活塞杆推力为零，即模拟的提升钢丝绳反弹力全部释放；

步骤五、锁罐摇台托罐机构可靠性测试，过程如下：

步骤501、将摇臂(10)的摇尖与摇臂连接架(8)分离，使第二伺服油缸(6)处于空载状态，锁罐摇台电控柜(17)控制锁罐摇台液压站(15)，进而控制托罐油缸(14)使托爪(11)运行至水平位置，托盘(2)随托爪(11)托起，通过工控机(20)控制伺服液压站(18)给第二伺服油缸(6)缓慢加压，直至达到设定压力；

步骤502、若托爪(11)无变形或损坏，通过锁罐摇台电控柜(17)控制锁罐摇台液压站(15)使托罐油缸(14)的活塞杆回收，进而使托爪(11)在第二伺服油缸(6)加载的情况下快速收回，观察托爪(11)运行是否稳定，若托爪(11)运行稳定，则表明锁罐摇台性能可靠。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤401中，当第一伺服油缸(5)的活塞杆推力在竖直方向上的分量等于提升钢丝绳的最大反弹力时，摇臂油缸(12)和锁罐油缸(13)共同作用阻止第一伺服油缸(5)的活塞杆伸出，观测摇臂油缸(12)和锁罐油缸(13)内压力传感器(16)的数值并记录。

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