大排量乳化液泵试验台的研制.pdf

中图分类号 学科分类号 T H 3 2 2 4 6 0 ．2 0 论文编号 密级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 大排量乳化液泵试验台的研制 作者姓名 周麽塞 专业名称 扭越遮让毽堡途 研究方向 扭越笾动 导师姓名 周蜇这熬援 导师单位塞邀堡王太堂扭越王程堂院 答辩委员会主席名避强 论文答辩日期2 0 1 3 年6 月1 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 3 年月日 AD i s s e r t a t i o ni nM e c h a n i c a lD e s i g na n dT h e o r y D e v e l o p m e n t o nT e s t - b e df o rL a r g eD i s p l a c e m e n tE m u l s i o n P u m p C a n d i d a t e Z h o uQ i n g h o n g S u p e r v i s o r Z h o uZ h e b op r o f e s s o r M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t A n H u i U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．1 6 8 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，P ．R ．C H I N A 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 塞邀堡三太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示谢意。 学位论文作者签名．』虱丝一日期龟堕年』月塑日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞徵堡王太堂有保留、使用学位论文 的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于 塞邀堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位 论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名J 虱死晷 签字日期匆哆年f 月 , o E I 导师签名 闻彩记． 签字日期如／；年j 月弘日 摘要 摘要 随着我国煤矿的大型化建设，乳化液泵必将朝着大排量、高压力的方向发展。 因此对大排量乳化液泵试验设备的研制，具有重要的现实意义和应用价值。 依据煤炭行业标准M 1 丌18 8 ．2 ．2 0 0 0 煤矿用乳化液泵站乳化液泵，针对大 排量乳化液泵的特点及通过对目前市场上大排量乳化液泵参数及性能的调研，提 出试验设备主要技术参数，给出了试验台总体方案。在总体方案设计时，为提高 试验过程的自动化程度，测试系统硬件需选用高精度的各种相应传感器来采集信 号，通过数据采集卡采集、处理后，选用计算机来集中控制。 通过研究获悉只有采用非功率回收方式的试验设备才能满足大排量乳化液泵 试验需要，才能克服功率回收式液压试验技术尚不成熟，且存在着系统结构复杂， 操作复杂，生产成本高等不足。 根据调研并经计算，确定了试验台的设计能力，介绍了大排量乳化液泵试验 台的组成硬件。通过比较各种方案优缺点可知为提高试验台的调速性能，满足 试验台操作控制简单方便、节能降耗的要求，选用了变频调速技术；为降低系统 的压力脉动，必须合理选用蓄能器的类型与参数；为了满足大排量、高压的使用 场合且提高系统工作效率，必须选用插装式比例溢流阀调节液压；为了满足试验 台大范围参数检测要求，必须采用集成化、模块化设计，最后完成液压系统原理 图的设计。 通过对试验台系统误差来源的分析，结合各传感器结构特点和应用对象归纳 出系统误差的计算方法。为了提高乳化液泵的效率，对其影响因素进行了分析。 通过处理试验数据并结合性能特性曲线图，验证所设计试验台各项设计参数的可 行性及合理性。 图3 7 表2 0 参5 5 关键词试验台；蓄能器；插装比例阀；液压加载 中图分类号T H 3 2 2 安徽理工大学硕士学位论文 摘要 A b s t r a c t A l o n gw i t h t h e l a r g e s c a l e c o n s t r u c t i o no fo u rc o u n t r yc o a l m i l l e ，t h e d e v e l o p m e n to fe m u l s i o np u m pw i l lt o w a r db e i nt h ed i r e c t i o no ft h e l a r g e d i s p l a c e m e n ta n dh i 曲p r e s s u r e ．T h ed e v e l o p m e n to fl a r g ed i s p l a c e m e me m u l s i o n P u m Pt e s te q u i p m e n th a si m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ea n da p p l i e dv a l u e ． A c c o r d i n gt ot h ec o a li n d u s t r ys t a n d a r d ”M T ／T 18 8 ．2 2 0 0 0E m u l s i o np u m ps t a t i o n u s e di nm i n e se m u l s i o nP u m P ”，a i m e da tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fl a r g ed i s p l a c e m e n t e m u l s i o np u m p ，a n dt h r o u g ht h er e s e a r c ho fp a r a m e t e r sa n dp e r f o r m a n c eo ft h el a r g e d i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m po nt h em a r k e ta tp r e s e n t , t h em a i nt e c h n i c a lp a r a m e t e r s a n do v e r a l lp r o g r a mo ft h ee x p e r i m e n t a le q u i p m e n ta r ep r o p o s e d ．T oi m p r o v et h e d e g r e eo fa u t o m a t i o no ft h et e s tp r o c e s s ，i tn e e d st oc h o o s ev a r i o u sh i g h - p r e c i s i o n s e n s o r st oc o l l e c ts i g n a l sw i t ht e s ts y s t e mh a r d w a r e ，a n dt ou s ec o m p u t e rc o n t r o l c e n t r a l l yt h r o u g hd a t aa c q u i s i t i o nc a r dp r o c e s s i n g ． T h r o u g hr e s e a r c ht h a ti tC a nm e e tt h en e e do ft h el a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o n p u m pt e s to u l yb yu s i n gn o n - p o w e rr e c o v e r yt e s te q u i p m e m ．I tC a no v e r c o m et h a tt h e p o w e rr e c o v e r yt y p eh y d r a u l i ct e s tt e c h n i q u ei sn o tm a t u r e ．T h ep o w e rr e c o v e r yt y p e h y d r a u l i ct e s tt e c h n i q u ee x i s t ss o m es h o r t c o m i n g s ，f o re x a m p l e c o m p l e xs y s t e m s t r u c t u r e ，c o m p l i c a t e do p e r a t i o na n dh i g hc o s t ． A c c o r d i n gt or e s e a r c ha n dc a l c u l a t i o n ，t h ed e s i g nc a p a c i t yo f t e s t - b e dW a sd e f i n e d ． S o m eh a r d w a r es t r u c t u r e so ft h el a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m pt e s t - b e dw e r e i n t r o d u c e d ．B yc o m p a r i n gt h ev a r i e t ys c h e m e ，i tW a sc o n c l u d e dt h a t t oi m p r o v e v e l o c i t ym o d u l a t i o np e r f o r m a n c eo ft h et e s t - b e d ，e a s yc o n t r o l a n de n e r g y s a v i n g ， f r e q u e n c yc o n t r o lt e c h n o l o g yw a ss e l e c t e d ；i no r d e rt or e d u c et h ep r e s s u r ep u l s a t i o l l ， t h ek i n da n dp a r a m e t e r so fa c c u m u l a t o rm u s tb es e l e c t e dr e a s o n a b l y ；i no r d e rt om e e t t h es i t u a t i o n so fl a r g ed i s p l a c e m e n ta n dh i g h - p r e s s u r ea n di m p r o v es y s t e me f f i c i e n c y , c a r t h a g ep r o p o r t i o n a lr e l i e fv a l v eW a sc h o o s e ．T h ed e s i g nm u s tb ei n t e g r a t e da n d m o d u l a rt om e e tt h et e s tr e q u i r e m e n t so fp a r a m e t e r s ，t h ed e s i g no ft h eh y d r a u l i c s y s t e ms c h e m a t i cW a sg o t ． T h eS O U r C eo ft e s t b e d ’Ss y s t e m a t i ce r r o r sw a sg i v e n ．C o m b i n e dw i t hv a r i o u s s e n s o rm o d e l s ，t h es y s t e me r r o ro ft h et e s t - b e de f f i c i e n c yW a sc a l c u l a t e d ．T h r o u g ht h e a n a l y s i sa n dc a l c u l a t i o no f t h ee m u l s i o np u m pe f f i c i e n c y , t h ei n f l u e n c i n gf a c t o r sa n d ．．I I I ．． 安徽理工大学硕士学位论文 s o l u t i o n sw e r eg i v e n ．T h r o u g hp r o c e s s i n gt e s td a t aa n dp e r f o r m a n c ec h a r t s ，t h e f e a s i b i l i t ya n dr a t i o n a l i t yo ft h et e s t - b e do nd e s i g np a r a m e t e r sm e n t i o n e di nt h i s s u b j e c tW a sv e r i f i e d ． F i g u r e3 7t a b l e2 0r e f e r e n c e5 5 K e y W o r d s t e s t - b e d ；a c c u m u l a t o r ；c a r t r i d g ep r o p o r t i o n a lv a l v e ；h y d r a u l i cl o a d i n g C h i n e s eb o o k s c a t a l o g T H 3 2 2 ．I V ． 目录 目录 摘 要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一I A b s t r a c t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I I I 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。3 1 ．1 大排量乳化液泵概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．2 课题研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．3 大排量乳化液泵试验台研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．4 课题主要研究内容及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 1 ．4 ．1 课题主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l0 1 ．4 ．2 课题研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 试验台技术指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．1 试验要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．1 ．1 试验项目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．1 ．2 试验内容及要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．2 大排量乳化液泵试验台技术指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．2 ．1 试验台功能要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 2 ．2 ．2 试验台要求精度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 2 ．2 ．3 大排量乳化液泵试验台设计能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 2 ．2 ．4 试验台测量系统允许系统误差⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．2 ．5 试验台稳定工况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 试验台总体方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．3 ．1 试验台总体构成图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．2 试验台硬件系统方框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 试验台硬件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．1 试验台的测试系统组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．2 测试系统测试流程设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．3 报警程序的编制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 ．V ． 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．4 试验台组成部分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 6 3 ．4 ．1 综合试验操作台⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．4 ．2 供液箱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．4 ．3 试验台架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．4 ．4 液压加载柜⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．4 ．5 电控柜⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 4 试验台液压系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 4 ．1 调速方法的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31 4 ．2 降低系统压力脉动和冲击方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31 4 ．3 液压加载方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 6 4 ．4 液压系统组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．5 液压系统工作原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 4 ．6 降低震动和噪声⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 4 ．7 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 5 5 试验结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．1 测试系统误差来源分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 ．1 液压系统误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．1 ．2 参数检测误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．1 ．3 信号调理电路误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 5 ．1 ．4 数据采集与处理误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 5 ．2 乳化液泵效率计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 9 5 ．2 ．1乳化液泵机械效率计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 5 ．2 ．2 乳化液泵容积效率计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4 5 ．2 ．3 乳化液泵总效率计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 5 ．3 试验结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 8 5 ．3 ．1 被试泵技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 5 ．3 ．2 被试泵试验记录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 5 ．4 试验结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 目录 5 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 6 6 总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7 6 ．1总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 8 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 9 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 3 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 4 安徽理工大学硕士学位论文 C o n t e n t s A b s l H l c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I P r e f ．a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．1O v e r v i e wo f t h el a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m p ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 ．2R e s e a r c hb a c k g r o u n d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．3R e s e a r c hs t a t u so fl a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m pt e s t - b e d ⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．4R e s e a r c hc o n t e n t sa n dr e s e a r c hs i g n i f i c a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 1 ．4 ．1R e s e a r c hc o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 1 ．4 ．2R e s e a r c hs i g n i l f i c a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．10 2T h et e s tp r o j e c ta n dt e c h n i c a li n d i c a t o r so f t e s t - b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 3 2 ．1 T e s tr e q u i r e m e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．1 ．1T e s ti t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．1 ．2T e s tp r o j e c ta n dr e q u i r e m e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 4 2 ．2T e c h n i c a li n d i c a t o r so fl a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m pt e s t - b e d ．．．．．1 6 2 ．2 ．1T e s t ．b e d ’Sf u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 6 2 ．2 ．2 T e s t ．b e d ’Sp r e c i s i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17 2 ．2 ．3 D e s i g nc a p a b i l i t yo fl a r g ed i s p l a c e m e n te m u l s i o np u m p t e s t - b e d18 2 ．2 ．4 S y s t e me r r o ro f t e s t b e dm e a s u r e m e n ts y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．2 ．5 S t e a d yw o r k i n g c o n d i t i o no f t e s t b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．3O v e r a l ls c h e m eo f t e s t ．b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．3 ．1M a i na s s e m b l yo f t e s t b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．2H a r d w a r es y s t e mb l o c kd i a g r a mo f t e s t - b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．4 C h a p t e rs u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3I n t r o d u c t i o no f t e s t b e dh a r d w a r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．1T e s ts y s t e m so f t e s t b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．2T e s tf l o wd e s i g no f t e s ts y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．3A l a r mp r o g r a m m i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 34P a r t so f t e s t - b e d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 ．Ⅸ一 安徽理工大学硕士学位论文 ；．4 ．1 C o m p r e h e n s i v et e s tw o r ks t a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 6 ；．4 ．2T h ef l u i ds u p p l yt a n k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 6 3 ．4 ．3T h et e s tp l a t f o r m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．4 ．4 H y d r a u l i cs y s t e mt a n k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 3 ．4 ．5D i s t r i b u t i o nc a b i n e t ⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯．．．⋯⋯．．⋯．．．2 9 3 ．5 C h a p t e rs u m m a r y ⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．⋯2 9 4 D e s i g no f t e s t - b e dh y d r a u l i cs y S t e m ⋯．．．⋯⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．⋯．31 4 ．1D e t e r m i n eo f t h es p e e dr e g u l a t i o nm e t h o d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 1 4 ．2M e t h o d so f r e d u c i n gt h es y s t e mp r e s s u r ep u l s a t i o na n d i m p a c t ．．．．．．．．．．．．．31 4 ．3 H y d r a u l i cl o a d i n gm e t h o d ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 6 4 ．4 H y d r a u l i cs y s t e mc o m p o s i t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．5T h e h y d r a u l i cs c h e m a t i cf i g u r e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．4 1 4 ．6 R e d u c i n gv i b r a t i o na n dn o i s e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2 4 ．7 C h a p t e rs u m m a r y ．．⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．4 5 1 ；A n a l y s i so f t e s tr e s u l t s ．．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．．⋯⋯．．⋯．．⋯．⋯．．．⋯⋯．⋯．．⋯．．4 7 5 ．1S o u r c ea n a l y s i so f t e s ts y s t e me r r o r ．．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．⋯．．．4 7 ；．1 ．1 A n a l y s i so f h y d r a u l i ct e s ts y s t e me r r o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 7 5 ．1 ．2 A n a l y s i so f s e n s o re r r o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 7 5 ．1 ．3 A n a l y s i so f s i g n a lc o n d i t i o n i n gc i r c u i te r r o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 5 ．1 ．4E r r o ra n a l y s i so f t h ed a t aa c q u i s i t i o na n d p r o c e s s i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 9 5 ．2T h ec a l c u l a t i o no f e m u l s i o np u m p ’Se f f i c i e n c y ．⋯．⋯⋯．⋯．．⋯．．⋯⋯．⋯⋯．．．4 9 5 ．2 ．1T h ec a l c u l a t i o no f m e c h a n i c a le f f i c i e n c y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 9 5 ．2 ．2T h ec a l c u l a t i o no f v o l u m e t r i ce f f i c i e n c y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 4 5 ．2 ．3T h ec a l c u l a t i o no f t o t a le f f i c i e n c y ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 5 ．3 A n a l y s i so f t e s tr e s u l t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．3 ．1 T e c h n o l o g yp a r a m e t e r so f e m u l s i o np u m p ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．3 ．2T e s tr e c o r d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．4T e s tc o n c l u s i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 5 5 ．5 C h a p t e rs u m m a r y ⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6 一X ． 目录 6 S u m m a r ya n df o r e c a s t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7 6 ．1 S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 7 6 ．2F o r e c a s t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 8 R e f e r e n c e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 9 C o m p l i m e n t ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 3 R e s u m eo f a u t h o ra n da r t i c l ep u b l i s h e dd u r i n gt h er e s e a r c h ⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯7 4 ．X I ． 引言 引言 煤炭作为我国的主要能源，若要快速、安全地发展我国的煤炭工业，就必须 依靠采掘机械化程度的发展。对综采工作面机电设备的产煤能力及其安全可靠性 也就要求越来高。作为支护采煤工作面顶与底板的设备液压支架与液压支柱， 都直接与安全生产相关，就其发展趋势来讲必将是支护能力高、支护强度阻力大、 支护动力源更大，那么作为支护设备的动力源乳化液泵，也必将朝着大排量、 高压力的方向发展，才能适应液压设备的发展需要。由于乳化液泵具有结构紧凑、 工作效率高、安全可靠、使用成本低且工作稳定可靠等优点，它不仅在煤矿行业， 在石油、建筑、矿山等行业均被广泛应用。 由于当前液压机械需求日益增加，市场对乳化液泵，尤其是高品质的乳化液 泵的需求越发迫切。试验台是保证产品合格出厂、确保其安全、稳定使用的必要 设备，合格的产品必须依赖于高精度、高可靠性的检测设备。合理可靠的试验设 备是提高检测效率的保证，可减少检测次数；相反，不合理的试验台，不但会浪 费大量的物力、财力和人力，甚至劳而无功，反而影响试验对象性能。尤其是在 新产品的试验过程中，未知的不确定影响因素众多，必须通过大量、精准可靠地 试验去摸索。 制造性能良好的试验台是生产出高品质大排量乳化液泵的关键，它可为研发 大排量乳化液泵需要大量的试验和研究提供条件，也可鉴定研发新产品的性能和 可靠性，是检验产品质量是否满足行业标准的物质基础。它还是保障乳化液泵工 作的安全可靠性和保证产品质量、满足和适应市场需要的不可缺少的性能检验设 备。 通过调研可知传统的液压泵试验加载多是通过手动加载，其工作效率低、劳 动强度大且难保证工作人员安全与产品质量检验的可信性。因此传统的试验方法 与检测系统己无法满足大排量乳化液泵的试验要求。总体来讲系统对乳化液泵试 验的研究，设计制造出一套测量准确且安全可靠的大排量乳化液泵试验台，具有 重要的现实意义。 为满足高品质的大排量乳化液泵研制与生产发展的需要，本课题针对大排量、 高压力乳化液泵的试验与检测，并依据中华人名共和国煤炭行业标准 M T 汀18 8 ．2 ．2 0 0 0 煤矿用乳化液泵泵站乳化液泵的有关要求，展开对其试验 台全面探讨，以确保大排量乳化液泵检测试验结果的准确性和科学性。 安徽理工大学硕士学位论文 ．2 一 1 绪论 l绪论 1 ．1 大排量乳化液泵概述 我国煤炭的年开采量高达1 1 亿吨，为世界之首，而我国井下的采