(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211290620.4 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 北京科技大 学 地址 100083 北京市海淀区学院路3 0号 (72)发明人 马飞　田翔　王淞源　耿晓光　 席玮航　蔡腾飞　常思远　李存福　 曹星宇　 (74)专利代理 机构 北京市广友专利事务所有限 责任公司 1 1237 专利代理师 张仲波 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种液压 凿岩机性能检测系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种液压凿岩机性能检测系 统及方法， 涉及凿岩机技术领域。 包括安装在台 架上的液压凿岩机和受冲液压缸， 液压凿岩机与 受冲液压 缸通过钎尾连接套 连接， 且与液压泵系 统连接； 压力传感器用于实时采集压力信号； 位 移传感器用于实时采集液压凿岩 机的位移信号； 流量传感器用于实时采集流量信号； 采集到的压 力、 位移、 流量信号实时经由数据采集系统传递 至计算机， 实时分析位移、 压力及流量信号， 准确 获得冲击性能参数， 监测液压凿岩 机冲击活塞的 运动状态， 确定液压凿岩机的冲击点时刻的冲击 状态， 且提出了相应配套的冲击点状态判定方 法。 系统及方法简单可靠， 成本低， 准确性和可重 复性较高， 对分析凿岩机性能提供 可靠依据。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115356142 A 2022.11.18 CN 115356142 A 1.一种液压凿岩机性能检测系统， 其特征在于， 包括安装在台架上的液压凿岩机和受 冲液压缸， 所述液压凿岩机与所述受冲液压缸通过钎尾连接套连接， 所述液压凿岩机及所 述受冲液压缸与液压泵系统连接； 安装在所述液压 凿岩机前腔、 后腔、 进油口 的压力传感器， 用于实时采集压力 信号； 安装在所述液压泵系统上凿岩机回油管的流 量传感器， 用于实时采集 流量信号； 安装位移传感器， 用于实时采集所述液压 凿岩机活塞的位移信号； 压力传感器采集到的压力信号、 流量传感器采集到的流量信号、 位移传感器采集到的 位移信号实时经由数据采集系统传递至计算机， 实时分析压力信号、 流量信号、 位移信号， 得到液压凿岩机冲击性能参数， 并分析冲击活塞的运动过程， 确定所述液压凿岩机的冲击 点时刻的冲击状态； 判断是否处于最佳冲击状态， 凿岩机冲击点位移特点为产生剧烈瞬时下降并变化运动 方向， 冲击状态下冲击点时刻凿岩 机后腔的油压是刚好完成切换， 判断为最佳冲击状态； 当 后腔油路切换提前于冲击点时刻， 冲程阶段出现活塞制动， 打击之前活塞已经减速， 未在活 塞动能最大时刻发生撞击， 冲击点滞后； 反之当后 腔油路切换晚于冲击点时刻， 冲程阶段虽 未出现活塞制动， 但是冲击之后活塞受力仍然为冲击运动方向， 未在活塞动能最大时刻发 生撞击， 冲击点 提前。 2.根据权利要求1所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 通过压力信号获得压 力曲线， 通过流量信号得到流量曲线， 通过位移信号得到位移曲线， 并对比前腔、 后 腔、 进油 口的压力曲线， 回油流量 曲线和活塞位移曲线， 监测液压凿岩机冲击活塞的运动过程中各 位置腔室压力、 流 量。 3.根据权利要求2所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 计算冲击性 能参数包 括： 对所述位移曲线微分得到速度曲线， 找到冲击点， 并得到冲击点速度， 进而计算出凿岩 机冲击能； 对位移曲线进行快速傅里叶变换得到冲击频率； 并通过计算冲击能和冲击频率 获得冲击功率。 4.根据权利要求1所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 所述位移传感器采用 激光位移传感器。 5.根据权利要求1所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 在所述台架上安装有 激光位移传感器， 所述激光 位移传感器的光斑得以打在所述液压 凿岩机的冲击活塞后端。 6.根据权利要求1所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 在所述台架上安装有 位置调整装置， 激光位移传感器安装在所述位置调整装置上， 所述位置调整装置得以调整 所述激光位移传感器的位置， 确定所述激光位移传感器的光斑打在所述液压凿岩机的冲击 活塞后端上。 7.根据权利要求1所述的液压凿岩机性 能检测系统， 其特征在于， 所述液压凿岩机的钎 尾和所述受冲液压缸的液压杆通过钎尾连接套连接 。 8.一种液压凿岩机性能检测方法， 所述方法利用 如权利要求1~7任意一项所述的液压 凿岩机性能检测系统， 其特 征在于， 所述方法包括： 液压凿岩机性能检测系统完成冲击性能测试， 实时采集压力信号、 流量信号、 位移信 号； 对激光位移传感器的电压信号与位移的非线性关系按最小二乘法导出， 得到位移曲权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115356142 A 2线； 选择一段 稳定的位移曲线， 计算活塞行程； 判断冲击点， 结合 位移数据、 压力数据及流 量数据， 确定冲击点， 并判断冲击点 位置； 将位移曲线微分处 理后得出活塞的运动速度曲线， 得到活塞冲击点速度； 在运动速度曲线中选择一段平稳的数据， 选取冲击点速度， 计算出冲击能； 将位移数据进行 快速傅里叶变换 得到冲击频率； 根据冲击能和冲击频率得到冲击功率。 9.根据权利要求8所述的液压凿岩机性 能检测方法， 其特征在于， 在所述判断冲击点过 程中， 包括： 其中冲击点速度 产生剧烈瞬时下降并变化 运动方向。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115356142 A 3