CN207161414U - 一种液压阀组集成试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构机液压阀组集成试验技术领域，尤其涉及一种液压阀组集成试验装置，包括试验台，所述试验台内部设置有液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统、电气控制系统以及配电箱，所述液压供油系统和外控油源系统为被试验液压阀组提供油源；所述循环过滤系统与液压供油系统、外控油源系统和被试验液压阀组连通；所述检测系统包括压力传感器、流量计和温度传感器；所述电气控制系统包括PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器接收检测系统的监测数据，并控制液压供油系统和外控油源系统输出的油压。该试验装置不仅缩短了液压阀组的调试周期，更能确保液压阀块的质量和整体盾构机生产周期及质量。

Description

一种液压阀组集成试验装置

技术领域

本实用新型属于盾构机液压阀组集成试验技术领域，尤其涉及一种液压阀组集成试验装置。

背景技术

液压阀组是盾构的主要工作部件，阀组性能是否可靠直接关系到施工的成败，影响掘进的速度和效益。液压阀组的提前集中调试，也能大大缩短盾构机整体制造工期。经过专业集成试验装置调试过的液压阀组，也大大降低了使用过程中的故障率，更能确保掘进的速度和效益。常规的液压阀组测试方法为组装完成之后，跟随盾构机整体进行调试，压力值需现场设定，出现故障后维修工作量很大，液压油浪费严重，调试工作效率低下。

因此，提供一种液压阀组集成试验装置，保证盾构机液压阀组的调试周期、精度和工作效率，是很有意义的方向。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种液压阀组集成试验装置，不仅缩短了液压阀组的调试周期，更能确保液压阀块的质量和整体盾构机生产周期及质量。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种液压阀组集成试验装置，包括试验台，所述试验台内部设置有液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统、电气控制系统以及配电箱，所述液压供油系统和外控油源系统为被试验液压阀组提供油源；所述循环过滤系统与液压供油系统、外控油源系统和被试验液压阀组连通，用于对试验介质进行循环和过滤；所述检测系统包括压力传感器、流量计和温度传感器，用于监测系统压力、流量和试验介质的温度；所述电气控制系统包括PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器接收检测系统的监测数据，并控制液压供油系统和外控油源系统输出的油压；所述配电箱为液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统以及电气控制系统供电。

进一步地，所述液压供油系统包括主油箱、高压泵组、比例加载阀以及连接管路，所述高压泵组的输入端连接主油箱，高压泵组的输出端通过连接管路连接被试验液压阀组，在被试验液压阀组的前端还设置有比例加载阀。

进一步地，所述外控油源系统包括外控泵组、溢流阀、减压阀和电磁换向阀，所述溢流阀用于调定外控系统的安全压力，所述减压阀包括一路手动减压阀和一路比例减压阀，手动减压阀用于提供固定的先导压力，比例减压阀用于调节辅助油压力，所述电磁换向阀用于两路压力的通断。

进一步地，所述循环过滤系统包括循环泵组和二级过滤装置，所述循环泵组用于对油箱试验介质进行循环，所述二级过滤装置用于对试验介质进行过滤。

进一步地，所述流量计采用涡轮流量计。

进一步地，所述检测系统还包括液位计，液位计设置在油箱上，用于监测油箱油液的液位。

由于采用了以上技术方案，本实用新型的积极有益效果是：

本实用新型通过盾构机液压阀组集成调试，提高了液压阀组及整机盾构机产品质量，大大缩短了盾构机生产调试周期，降低了隧道掘进施工过程中的液压阀组故障率，确保了隧道掘进的速度和效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作出进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种液压阀组集成试验装置，包括试验台，所述试验台内部设置有液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统、电气控制系统以及配电箱，所述液压供油系统和外控油源系统为被试验液压阀组提供油源；所述循环过滤系统与液压供油系统、外控油源系统和被试验液压阀组连通，用于对试验介质进行循环和过滤；所述检测系统包括压力传感器、流量计和温度传感器，用于监测系统压力、流量和试验介质的温度；所述电气控制系统包括PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器接收检测系统的监测数据，并控制液压供油系统和外控油源系统输出的油压；所述配电箱为液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统以及电气控制系统供电。

所述液压供油系统为被试验液压阀组提供清洁、高压的油源，所述液压供油系统包括主油箱、高压泵组、比例加载阀以及连接管路，所述高压泵组的输入端连接主油箱，高压泵组的输出端通过连接管路连接被试验液压阀组，在被试验液压阀组的前端还设置有比例加载阀。主油箱为常温油箱，采用不锈钢板加工而成，本实施例采用定量高压泵作为泵源，该泵的连续工作压力可达到P=40MPa，排量为55ml/r；电机采用ABB品牌，系统最高压力为40MPa，系统最大流量为150L/min，要求系统在最高压力时需限制流量，在最大流量时需限制压力，保证主回路电机功率为75KW满足使用要求，通过电机功率计算公式：

N =PQ/60 （千瓦）

式中P---最高压力，Q---油泵在压力P时的流量；当压力为40MPa时，系统供油量Q=75X60/40=112.5（L/min）≈100L/min；当流量为最高150L/min时，系统最高压力P=75X60/150=30MPa。供油泵通过变频电机转速控制输出流量，可满足0～150L/min不同流量产品试验要求；采用比例加载阀控制被试验液压阀组的进口压力（0～40MPa），系统压力控制精度高。在液压泵出口和系统回油管路分别设置一个过滤器，过滤精度分别为5um和10um，保证试验介质的清洁度要求。

所述外控油源系统为被试验液压阀组提供清洁、高压的外控油源，其包括外控泵组、溢流阀、减压阀和电磁换向阀。根据对试验台辅助泵组的技术参数要求，最高工作压力20MPa，最大流量为45L/min，采用齿轮泵作为泵源，该泵的连续工作压力可达到P=21MPa，排量为28ml/r。电机采用ABB品牌，电机功率的选择：系统最高压力为20MPa，系统最大流量为42L/min，计算电机功率公式如下：

N =PQ/60 （千瓦）

式中P---最高压力；Q---油泵在压力P时的流量；

N=PQ/60 =20x42/60=14（千瓦）

考虑电机的效率，选取电机功率P=18.5（千瓦）。

其中，溢流阀用于调定外控系统的安全压力，所述减压阀包括一路手动减压阀和一路比例减压阀，手动减压阀用于提供固定的先导压力（4MPa），比例减压阀用于调节辅助油压力（0～20MPa），所述电磁换向阀用于两路压力的通断。

试验装置经过较长时间的运行，主油箱内的油会产生许多颗粒状的物质，为了提高油品的质量，通过专门配置的循环过滤系统对试验介质进行循环过滤。所述循环过滤系统包括循环泵组和二级过滤装置，所述循环泵组用于对油箱试验介质进行循环，所述二级过滤装置用于对试验介质进行过滤。过滤装置配带压差报警装置，当过滤装置堵塞时，压差报警装置自动报警，并通过计算机测控报警界面显示报警状态，则滤芯需要更换或者清洗。

试验台采用全封闭式结构，美观大方，所有液压元件安装在柜体内，试验台左右和后门都可打开，便于维修。试验台前端为被试验液压阀组安装工作平台，所提供的阀组连接油口均采用隔板连接的方式进行软管连接。由于试验台试验介质的压力较高，有一定的危险性，为了提高试验装置的安全性，安装被试验液压阀组的工作平台配置了缩拉式防护门，为了便于观察被试验液压阀组的工作状态，在防护门上安装钢化玻璃视窗。

所述检测系统包括压力传感器、涡轮流量计和温度传感器，所述压力传感器的精度为0.25级，压力传感器将测量的压力信号输入到PLC，并通过PLC显示压力数值；所述涡轮流量计的量程为2.271～227.1L/min，精度为0.5级，涡轮流量计输出信号输入到PLC并显示流量数值；所述温度传感器测量油箱油液温度，并通过PLC显示温度数值。

所述PLC可编程控制器输出控制信号，各接触器、继电器、电机及电磁阀根据接收到的指令相应动作以达到控制要求。

试验台采用整体式箱式结构，且液压部分、电气部分、计算机操作部分均集成在同一柜体上，数据显示设置在试验台前端靠右位置，操作人员在试验过程中，在调节被试验液压阀所需压力时，可随时观测到数据显示值。

试验台内部放置液压元件及所有连接管路，试验台前端集成被试验液压阀组安装平台，被试验液压阀组进出油口均采用隔板连接的方式用软管进行连接，试验台后端集成电器柜，内部安装主电机变频器、接触器和熔断器等其他电气元件。

试验台操作采用自动操作方式，操作人员对被试验液压阀的压力调节通过PLC完成，所需调节的压力值直接在计算机界面上显示，试验台整体外形美观，智能化程度高。

本实施例的一种液压阀组集成试验装置，该试验装置包含以下功能：一、泵头安全块性能测试；二、恒功能控制块功能测试；三、推进阀组性能测试；四、刀盘高低速控制块性能测试；五、抓举头控制块性能测试。

泵头安全块性能测试：液压阀组集成试验装置可实现从低到高不间断连接加压，可满足不同液压泵泵头溢流阀溢流压力参数设定的需求。

恒功能控制块功能测试：可通过同一个集成试验装置同时提供几个高压供油口，通过电控系统模拟刀盘恒功率控制及脱困控制。

刀盘高低速控制块性能测试：可同时对刀盘高低速控制及松刹车控制功能进行测试。

抓举头控制块性能测试：通过液压阀组集成试验装置电控系统配合，由液压阀组集成试验装置提供压力源，对抓举头控制块溢流阀溢流压力、压力继电器报警压力进行设定，模拟进行抓举头抓紧、松开功能和抓举盘6个自由度旋转功能。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液压阀组集成试验装置，其特征在于，包括试验台，所述试验台内部设置有液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统、电气控制系统以及配电箱，所述液压供油系统和外控油源系统为被试验液压阀组提供油源；所述循环过滤系统与液压供油系统、外控油源系统和被试验液压阀组连通，用于对试验介质进行循环和过滤；所述检测系统包括压力传感器、流量计和温度传感器，用于监测系统压力、流量和试验介质的温度；所述电气控制系统包括PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器接收检测系统的监测数据，并控制液压供油系统和外控油源系统输出的油压；所述配电箱为液压供油系统、外控油源系统、循环过滤系统、检测系统以及电气控制系统供电。

2.根据权利要求1所述的液压阀组集成试验装置，其特征在于，所述液压供油系统包括主油箱、高压泵组、比例加载阀以及连接管路，所述高压泵组的输入端连接主油箱，高压泵组的输出端通过连接管路连接被试验液压阀组，在被试验液压阀组的前端还设置有比例加载阀。

3.根据权利要求1所述的液压阀组集成试验装置，其特征在于，所述外控油源系统包括外控泵组、溢流阀、减压阀和电磁换向阀，所述溢流阀用于调定外控系统的安全压力，所述减压阀包括一路手动减压阀和一路比例减压阀，手动减压阀用于提供固定的先导压力，比例减压阀用于调节辅助油压力，所述电磁换向阀用于两路压力的通断。

4.根据权利要求1所述的液压阀组集成试验装置，其特征在于，所述循环过滤系统包括循环泵组和二级过滤装置，所述循环泵组用于对油箱试验介质进行循环，所述二级过滤装置用于对试验介质进行过滤。

5.根据权利要求1所述的液压阀组集成试验装置，其特征在于，所述流量计采用涡轮流量计。

6.根据权利要求1所述的液压阀组集成试验装置，其特征在于，所述检测系统还包括液位计，液位计设置在油箱上，用于监测油箱油液的液位。