1.2 研究目的及意义

三用阀作为单体液压支柱的核心部件，直接影响着单体液压支柱的寿命和使 用以及开采工作能否安全顺利地进行[2]。三用阀在单体液压支柱中的任务，是注

液升柱、超载溢流、泄载降柱的作用。当前，我国高档普采工作面使用最广泛三 用阀的是 DZF 型三用阀。论文网

由于三用阀在整个单体液压支柱结构中的重要性要高于其它任何一个零件， 单体液压支柱性能的好坏很大一部分是由三用阀的性能直接决定，因此，对于三 用阀的性能进行校验和检测是非常有必要的。在 MT112.8—2008《矿用单体液压 支柱》的技术标准中，规定了三用阀有形式检验和出场检验两类检验方法。这两 类检验方法都需要通过试验台来获取相关参数。

作为三用阀生产厂商及维修厂都要对三用阀进行调节和性能检测，以检测各 项应用指标是否符合国家相关要求，达标后方能投入实际生产。实验的主要项目 有四个：高压密封试验、低压密封试验、工作压力调定、安全阀开启压力和关闭 压力的测定。根据 MT112—1998《矿用单体液压支柱》所规定的三用阀试验条件， 三用阀试验台在实际使用中主要存在如下的几个常见的问题：1.连续供给大流量 能力不足，无法进行标准的流量测定试验；(2)增压能力比较低，实际工作的压 力达不到 60MPa，无法进行 1.5PH 强度试验；(3)系统稳压性能差，不能进行长 时间的稳压性能试验；(4)主要结构件的结构不合理，容易损坏；(5)工作泵噪音 大，使用寿命短。（6)所有试验台的低压表保护阀不起作用；（7）大多数试验 台为人工装卸加载，用压力表显示实验结果，人工记录试验结果参数，在便利性 和实验结果精度上存在一定的提升空间。

面对三用阀试验台在使用中所存在的诸多问题，其研究意义在于完善试验台 的性能，准确测试三用阀的相关参数，以满足井下生产和案全的需要。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国内研究现状

1.3.2 国外研究现状

1.4 发展趋势

1.5 本课题研究的主要内容

此次所设计的单体液压支柱三用阀自动试验台自动装卸、调压机构和液压系 统设计 ，是在总结前人理论、技术以及经验的基础上，进行综合创新，结合自 己的理解和所学习的新观念新方法，对先前产品的不足之处做修正。改进文中上 述当前三用阀试验台产品所存在的问题，提高试验台精度，变人工装卸加载为机 械自动化装卸加载和计算机记录实验结果，以提高产品的性能和使用方便性。由

此，需对目前的试验台产品进行结构功能上的改进，以较为经济合理但又性能可 靠出色的结构来解决现在所存在的问题。

本次设计所参考的标准为：《MT112.2—2008 矿用单体液压支柱 阀》《矿 用单体液压支柱》。

试验台的主要试验项目有： (1)安全阀的公称压力调定； (2)安全阀的开启和关闭压力测定； (3)安全阀的启溢闭特性曲线绘制；

（4）高压密封试验；

（5）低压密封试验。 针对上述试验项目，本设计的主要内容有：

（1）设计了试验台的机械系统，包括自动装卸和自动调压两部分；

（2）通过数据计算对机械系统关键元件进行了选型；

（3）用 PRO/E 对试验台机械系统进行三维建模，并 ANSYS 对其装卸部分进 行强度分析；

（4）设计了试验台的液压系统，绘制了液压系统原理图，对液压元件进行 了设计、数据计算及选型；

（5）用 AMESim 对试验台进行建模，分析了安全阀起溢闭特性的动态性 能；