大流量安全阀试验系统模型对比分析

　　1　概述

　　安全阀主要用于液压支架液压系统,当支架立柱负载超过额定工作阻力时,安全阀开启,释放部分液体,降低立柱内被封闭的液体压力,使其不超过额定值,保护立柱及支架其他结构件。安全阀主要技术指标是工作压力和流量,其中流量反映安全阀的性能,也是安全阀的分类指标。目前国内外普遍将流量在32L/min以下的安全阀称为中、小流量安全阀,而将32L/min以上的安全阀称为大流量安全阀。

　　目前对于中、小流量安全阀型式试验的技术和装备均比较成熟,而针对大流量安全阀的试验则相对较欠缺,尤其是流量达到200L/min以上,世界min,我国在这方面是空白。其主要原因是安全阀技术发展空间很大,无上限,流量越大对支架和液压系统的保护效果越好,随着技术进步、制造工艺的发展以及实际应用需求的增强,安全阀的流量也较以往有大幅度提高,试验能力的不足日趋明显。本文详细描述大流量试验系统可采取的技术方案原理,并对各种试验系统的特点和需要解决的主要问题进行了分析。

　　2　安全阀的作用原理及技术参数

　　2·1　安全阀作用原理

　　见图1,当支架立柱下腔P的压力低于安全阀开启压力(P0)时,安全阀处于关闭状态,由于负载增加,压力P随之增加,达到P0时,安全阀开启,被压缩的液体从阀口排出,当负载停止变化,下腔压力低于P0某一值时安全阀关闭,保证立柱下腔有一定压力,以维持支架的支护作用。

　　回采工作面周期来压显现明显的顶板支护,负载变化大,立柱收缩快,下腔压力增加梯度陡,要求安全阀开启速度快,排液迅速,也就是流量要大,因此性能试验主要是测试安全阀的流量和动态特性。

　　2·2　安全阀技术参数

　　安全阀试验考核的技术指标有:小流量启溢闭特性、大流量启溢闭特性、寿命试验、密封试验和强度试验,其中与流量有关的是大流量启溢闭特性和寿命试验中的公称流量溢流寿命,这是目前影响大流量安全阀试验的两个主要因素。

　　公称流量启溢闭特性:指试验系统以一定压力(高于开启压力P0一定值)向安全阀直接供液,使安全阀开启,溢流一定流量后迅速切断供液,测试溢流流量和压力变化,此时的流量为安全阀的公称流量,压力变化规律为公称流量启溢闭特性。

　　公称流量溢流寿命:以公称流量对被试阀加载至溢流,达到一定溢流量的循环寿命次数。

　　3　试验系统模型分析比较

　　大流量安全阀试验系统根据系统模拟负载方式的不同,可分成3类:“泵2增压”试验系统;快速加载试验系统;冲击试验系统。

　　3·1　“泵2增压”系统