（6）撰写了机械系统和液压系统的安装调试大纲；

（7）编写设计说明书。

1.6 本章小结

本章首先介绍了三用阀试验台的研究背景，其次表明了本课题的研究目的和 意义，接着通过国内外试验台生产厂家和专家发表的论文说明国内外的研究现 状，然后阐述了三用阀的发展趋势，最后列出本设计研究的主要内容。

2 总体设计方案

由设计上述 4 个试验要求：公称压力调节试验、启溢闭特性试验、高压密封 试验以及低压密封试验，结合《MT112.2—2008 矿用单体液压支柱 阀》[13]中对 三用阀试验的相关标准，进行思考，单体液压支柱三用阀自动试验台应包括：（1） 装卸机构（2）调压机构（3）液压系统（4）电控系统（5）计算机测控（6）信 号处理软件等组成，本文主要介绍试验台的装卸机构、调压机构和液压系统。由 局部设计开始，最后组成整套装置，再对整套装置进行梳理，使得系统回路达到 设计要求[14]。

2.1 机械系统设计方案

2.1.1 机械系统设计要求

（1）采用一种较为简单的方式同时达到在三用阀装卸过程中的进给和扭转；

（2）实现在三用阀一次装卸过程中能够满足其大小两种螺距，实现螺距补 偿；

（3）调压过程同时达到进给和扭转压紧；

（4）无人工参与的情况下满足调压刀的位移补偿。

2.1.2 机械系统设计方案确定

在自动装卸部分需要求三用阀装卸过程中能同时进给和扭转且能够满足其 大小两种螺距，实现螺距补偿。对此，本设计通过电动机正反转实现三用阀的 自动装阀和卸阀的过程，并且用弹簧补偿丝杠和三用阀螺纹螺距的差异。

公称压力调节部分要求调压过程同时达到进给和扭转压紧且能在无人工 参与的情况下满足调压刀的位移补偿。对此，本设计通过电动机的正反转实现 调压装置的前进和后退、调压刀的正反转；并用弹簧压紧调压刀，实现调 压过程中的压紧。

综上，本试验台机械系统拟采用的方案如图2-1所示自动装卸部分由电 机减速器组件、丝杠丝母结构、卡盘、试验筒和直线导轨组成，采用一个电机 减速机配合滚珠丝杠副，同时达到在三用阀装卸过程中的进给和装卸过程。 使用活动式滑块固定滚珠丝杠副，并使用弹簧达到对于大小两种螺距的轴 向补偿。调压部分由两套减速机、丝杠丝母结构和导轨组成，通过行程开关 实现装卸机构和调压机构的行程大小，在调压电机与调压刀之间采用弹簧 连接实现在调压过程中持续压力。

图 2-1 机械系统方案图

2.1.3 机械系统构成

如图2-2所示为单体液压支柱三用阀自动试验台机械部分三维建模图， 可以清晰的看出试验台机械系统分为机械机构和调压机构两部分，图2-3为 试验台爆照效果图，可以明确看出各元件间的装配关系，图2-4为试验台2D 图，可以看出三用阀包括三用阀左筒和三用阀右筒，三用阀左筒和三用阀 右筒上均设置有防飞螺纹和连接螺纹，防飞螺纹的螺距大于丝杠丝母的螺 距，连接螺纹的螺距小于丝杠丝母的螺距；装卸部分包括电机减速器组件、 丝杠丝母结构、卡盘、试验筒和导轨；电机减速器组件中的电机为单相交 流电机，且电机减速器组件套在导轨上，丝杠与导轨平行且丝杠一端连接 电机减速器组件的输出轴，丝杠另一端固定有卡盘，卡盘卡紧三用阀左筒， 三用阀右筒与三用阀左筒同轴，且三用阀左筒和三用阀右筒二者之间设置 有试验筒，三用阀左筒安装在试验筒左端，右筒安装在试验筒右端；丝母 套接在导轨上，且丝母两侧的导轨上均套有补偿弹簧，补偿弹簧一端顶在 丝母上，补偿弹簧另一端固定；调压部分包括两套电机减速机组、丝杠丝 母结构、调压刀、连接板、螺杆和导轨组，电机减速器组的的电动机为单 相交流电机，且一电机减速器组件套在导轨上，一电机减速器组件固定， 丝杠与导轨平行且丝杠两端分别连接电机减速器组件的输出轴和连接板， 螺杆一端连接电机减速器一端与连接板连接，调压刀一端连接电机减速器 组的输出轴，且与导轨平行[15]。文献综述