[发明专利]一种多功能液压支架试验装置及试验方法

说明书

本发明提供了一种多功能液压支架试验装置及试验方法，涉及试验设备技术领域。该装置包括顶压测试机构、载荷模拟机构、底座测试机构和调高机构，顶压测试机构用于模拟顶板压力，滑动导轨根据支架顶梁位置调节；载荷模拟机构设置蓄能器模拟冲击载荷，齿条滑轨控制蓄能器移动；底座测试机构设置滑轨调整基座的宽度，适应不同型号的支架，设置变倾角机构，支撑板与液压缸顶端的球面铰接，升降链控制托板改变倾角，方便进行倾角测试；调高机构通过液压缸实现试验台的高度调节，还可以直接对顶梁施加压力，定位装置限位试验台的高度。利用该装置可以进行冲击载荷试验，压力传感器实时监测冲击载荷的动态变化，为研究液压支架的抗冲击性能提供了方便。

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，尤其是一种多功能液压支架试验装置及试验方法。

背景技术

在工作面采煤过程中，液压支架能够有效地支撑煤层顶板，为采煤机、刮板输送机提供足够的工作空间，因此液压支架的支护稳定性关系到煤矿的安全生产。由于液压支架是实现煤矿综采工作面安全支护的重要设备，液压支架的稳定性需要进行试验。

现有的四柱式液压支架包括顶梁、掩护梁、四连杆机构、底座以及前后立柱等构件组成。影响液压支架支护稳定性的因素较为复杂，其中由于煤层顶板垮落造成的冲击载荷是造成支架失稳的主要原因。冲击载荷导致支架原有的平衡状态被打破，铰接点载荷迅速变化，而较大的载荷波动使得支架铰接处的疲劳损伤逐渐积累积，影响采煤工作面的安全。因此，分析液压支架在冲击载荷下的力学响应显得尤为重要。

发明内容

为了研究液压支架的抗冲击性能，实现对液压支架的冲击载荷力学响应模拟，本发明提供了一种多功能液压支架试验装置及试验方法，具体的技术方案如下。

一种多功能液压支架试验装置，包括试验台、顶压测试机构、载荷模拟机构、底座测试机构和调高机构，试验台包括底座、盖板、侧支连杆、试验台滑动板和立柱，底座和盖板之间设置有立柱和侧支连杆，试验台滑动板与立柱相互配合；所述顶压测试机构包括滑轨基座和顶压模拟液压缸，滑轨基座的基座平板上设置有滑轨，多个顶压模拟液压缸嵌入固定设置在滑轨基座上；所述底座测试机构包括支承板、基座、液压油缸、托板和铰链，基座上设置有多个液压油缸，液压油缸的一端分别设置有支承板，液压油缸的另一端连接有托板，托板和铰链相连；所述调高机构包括无极调节缸和定位装置，无极调节缸设置在试验台滑动板和顶盖之间，定位装置限位试验台滑动板；所述载荷模拟机构包括蓄能器、冲载液压缸、反向调节缸、正向调节缸、支撑缸、摆臂和滑轨支架，多个冲载液压缸固定安装在滑轨支架上，冲载液压缸与蓄能器相连接，摆臂与试验台铰接，支撑缸与摆臂相连接，反向调节缸和正向调节缸分别连接滑轨支架与摆臂。

优选的是，顶压测试机构与试验台滑动板可拆卸固定连接，所述底座测试机构与底座可拆卸固定连接。

优选的是，无极调节缸的两端分别固定连接在顶盖和试验台滑动板之间，顶盖和试验台滑动板之间设置有多个同步伸缩的无极调节缸。

还优选的是，底座和侧支连杆均与地面固定，所述底座水平放置。

还优选的是，底座测试机构设置有2个，底座测试机构平行布置在底座上，多个液压油缸沿基座的长度方向均匀排列；所述液压油缸与托板之间设置球形铰接。

还优选的是，冲载液压缸通过液压缸支座固定在滑轨支架上，液压缸支座上设置有位移监测传感器；所述顶压模拟液压缸还设置有压力传感器和位移传感器。

一种液压支架测试试验方法，利用上述的一种多功能液压支架试验装置，步骤包括：

S1.无极调节缸伸缩调整试验台滑动板高度；

S2.安装底座测试机构，并根据支架型号布置底座测试机构；

S3.安装顶压测试机构，液压支架安装后升降与顶压测试机构下表面贴合, 顶压模拟液压缸与液压支架的顶梁相对布置；