液壓馬達(dá)智能檢測試驗(yàn)臺的研制

蔣 濤 李玉剛 程文亮

（山東能源重裝集團(tuán)魯南裝備制造公司，山東 棗莊 277524）

1 前言

液壓馬達(dá)作為采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)的核心動力部件，在對其性能無法準(zhǔn)確判定的情況下直接使用，易造成采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)頻繁地發(fā)生故障。魯南裝備制造公司是煤礦綜采設(shè)備再制造廠家，其研制應(yīng)用的液壓馬達(dá)智能檢測試驗(yàn)臺對提高采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)再制造質(zhì)量起到了十分重要的作用。

2 液壓馬達(dá)檢測依據(jù)

依據(jù)《煤礦機(jī)電設(shè)備檢修規(guī)程規(guī)范》的規(guī)定，液壓馬達(dá)應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示。

3 液壓馬達(dá)檢測試驗(yàn)臺研制

3.1 液壓馬達(dá)檢測試驗(yàn)原理

變量供液系統(tǒng)為被試液壓馬達(dá)提供額定流量、壓力的工作介質(zhì)，推動被試液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，帶動測功機(jī)轉(zhuǎn)動，測功機(jī)分級提供反向制動力矩，實(shí)現(xiàn)分級加載試驗(yàn)。同時(shí)，測量被試液壓馬達(dá)進(jìn)、出液口的流量，可測試出容積效率。

3.2 研制方案

采用測功機(jī)加載、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制下的分級加載與檢測、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理。方案為：研制變量供液系統(tǒng)和馬達(dá)試驗(yàn)臺，實(shí)現(xiàn)各種液壓馬達(dá)的分級加載試驗(yàn)；研制計(jì)算機(jī)控制、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)開發(fā)液壓馬達(dá)測試專用軟件，對測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；研制PLC控制系統(tǒng)，與工控機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)被試項(xiàng)目的啟動、停止、參數(shù)設(shè)定及系統(tǒng)保護(hù)。

3.3 試驗(yàn)臺主要技術(shù)參數(shù)

3.3.1 測功機(jī)技術(shù)參數(shù)

（1）額定吸收功率：630kW；（2）額定扭矩：4000N·m；（3）最高轉(zhuǎn)速：4000r/min。

3.3.2 試驗(yàn)馬達(dá)技術(shù)參數(shù)

（1）試壓范圍：0～31.5MPa；（2）馬達(dá)排量：0～1400ml/r；（3）轉(zhuǎn)速：30～300r/min；（4）扭矩：0～2000N·m。

3.4 試驗(yàn)臺主要組成

試驗(yàn)臺主要由電力測功機(jī)、增速箱、扭矩轉(zhuǎn)速儀、試驗(yàn)平臺、馬達(dá)固定箱、配液閥組和變量供液系統(tǒng)組成。變量供液系統(tǒng)由變量泵、油箱、閥組及管路系統(tǒng)構(gòu)成。

表1 液壓馬達(dá)檢修試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

4 試驗(yàn)臺的方案實(shí)施

4.1 變量供液系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)標(biāo)準(zhǔn)工況下的試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一套變量供液系統(tǒng)，液壓馬達(dá)按照標(biāo)準(zhǔn)工況加載試驗(yàn)。變量供液系統(tǒng)按照被試液壓馬達(dá)所需的最大流量來設(shè)計(jì)，輸出流量為225L/min，最高供液壓力25MPa，使用CW-630型測功機(jī)，其吸收額定功率、扭矩滿足上述技術(shù)參數(shù)，加載方式為電力智能加載。

4.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)裝置

一塊3m×1.8m的帶T型槽的鑄鐵平臺作為試驗(yàn)安裝平臺，馬達(dá)固定箱、增速箱、扭矩儀、加載測功機(jī)等均由T型塊和螺栓固定在平臺上。試驗(yàn)時(shí)，被試液壓馬達(dá)由法蘭連接固定在試驗(yàn)架上，通過聯(lián)軸節(jié)與增速箱、扭矩儀、加載測功機(jī)構(gòu)成試驗(yàn)裝置。

4.3 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

試驗(yàn)時(shí)，信號由相應(yīng)的傳感器檢測，其中壓力、溫度、流量信號以模擬信號的方式采集，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率以數(shù)字信號采集，這兩種信號分別通過A/D板和RS232口送至工控機(jī)，由工控機(jī)安裝的測控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；同時(shí)，各種傳感器采集的信號還可送至試驗(yàn)臺儀表柜上，通過儀表對信號進(jìn)行放大、濾波轉(zhuǎn)換后數(shù)字顯示。工控機(jī)運(yùn)行的測控軟件是基于Windows操作系統(tǒng)，以LabWindows作為編程環(huán)境，中文顯示。

圖1 液壓馬達(dá)檢測液壓系統(tǒng)圖

5 結(jié)語

試驗(yàn)臺研制完成后，通過對不同型號的液壓馬達(dá)進(jìn)行檢測試驗(yàn)來驗(yàn)證試驗(yàn)臺自身性能，該試驗(yàn)臺操作方便，試驗(yàn)安全高效，試驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確反映液壓馬達(dá)性狀，實(shí)現(xiàn)了研制目的。