基于AMESim的乳化液泵卸载阀仿真研究

为提升矿用乳化液泵的压力特性,基于AMESim仿真软件,建立了乳化液泵卸载阀的仿真模型,分析了卸载阀阻尼孔尺寸对乳化液泵压力特性的影响,给出了不同阻尼孔组合下的卸载阀压力特性曲线,仿真结果表明:当卸载阀上的3个阻尼孔分别设置为Φ3 mm、Φ2 mm和Φ1.5 mm时,卸载阀恢复压力可以提高到卸载压力的84%,为实现卸载阀的结构优化设计奠定了有效的理论基础。     

基于AMESim的矿用乳化液泵动态特性仿真

为了对乳化液泵的动态特性进行研究,在AMESim中建立K35055M型乳化液泵液压系统模型,对柱塞的位移与吸、排液阀的开启和关闭特性,吸、排液阀开启关闭特性与腔内压力关系进行了分析,并且通过仿真得出了乳化液泵的流量特性曲线,通过计算得出了泵的容积效率。     

基于AMESim的液控单向阀卸载动态特性仿真研究

运用仿真软件AMESim建立支架液控单向阀卸载系统的仿真模型并进行仿真,得出卸载过程中阀芯的运动曲线、阀口的压力曲线和流量曲线.通过比较2种液控口K的大小可知,减小液控口K可以减小阀芯振动和卸载压力冲击,为合理设计优化液控单向阀结构提供了参考.     

纯水支架用安全阀气穴特性仿真分析

针对纯水支架用安全阀存在的气穴、气蚀问题,在分析其结构原理的基础上,基于湍流和气穴模型,采用计算流体动力学(CFD)方法建立了纯水安全阀开启时阀芯孔道的仿真模型,对不同径向排孔结构形式时的气穴特性进行了仿真分析。研究结果表明:纯水安全阀径向排孔出口处的气相体积分数沿径向出口孔圆周方向呈环状不对称分布,其中靠近阀芯入口壁面处高于远离入口那侧,是产生气穴的核心区域;单列径向排孔前提下,减少孔数、增大孔径对安全阀阀口气蚀现象有抑制作用,但效果一般;增加通流面积的双列径向排孔可有效减小出口处的气相体积分数,降低气穴形成概率。     

轴向柱塞泵压力脉动测试成功

轴向柱塞泵已广泛应用于大功率液压系统中 ,但其流量脉动产生的压力脉动引起液压系统振动和噪声也越来越引起人们的关注。兖州矿业 (集团 )公司职工大学最近开展了轴向柱塞泵压力脉动的测试研究 ,通过实测泵的瞬态压力波形确定泵的排液滞后角及压力脉动。此项测试结果表明 :压力脉动幅值随泵的工作压力升高而平稳增大 ,与理论分析是一致的 ;排液滞后角总体上随泵工作压力升高而不明显增大 ,泵的排液滞后角平均为 10° ,即排液柱塞孔与配流盘排液区重叠 10°左右时柱塞开始排液 ,与理论判断较接近 ;压力脉动仅为柱塞数的函数 ,与柱塞的奇偶性…     

卸荷阀阀口倒角角度对流场的影响研究

液压支架一般采用乳化液作为工作介质,对于采用水包油型乳化液供液的泵站系统,其卸荷阀内部流液流速快且压力变化大,极易产生气蚀和磨损。以某型卸荷阀主阀作为研究对象,采用GAMBIT建立卸荷阀主阀模型,利用FLUENT分析平台对采用不同阀口倒角时卸荷主阀内部流场状况进行分析,以研究不同阀口倒角角度对卸荷主阀流场的影响。研究表明,该卸荷阀采用60°倒角阀口的阀座能有效抑制气穴的产生,降低振动和噪声,减少湍动能损耗。研究结果为此类结构的乳化液泵站卸荷阀的气穴控制和结构优化提供一定的参考。     

煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究

针对煤矿水液压支架安全阀的严重气蚀问题，建立了阀腔CFD多相流模型，研究了阀腔流场的压力与气相分布特性，分析了阀芯结构参数(阀口排数、阀口个数、孔间距、孔径)对重要阀口过流截面气蚀特性的影响规律，并优化了阀腔结构参数。研究表明：当阀芯为两排阀口、阀口数为16个、孔径为1.4mm、孔间距为8mm时，最大气相体积分数降低了19.4%，对气蚀的产生有抑制作用。     

用于综掘机内喷泡沫的水射流吸液装置研究

综掘机内喷管路弯曲细小,泡沫输送过程中阻力较大,传统的定量泵添加装置无法在煤矿井下环境使用,文丘里添加装置阻力损失大,出口压力较小,无法满足泡沫输送的动力需求。因此研究高出口压力水射流吸液装置具有重要意义。借鉴液体射流泵的原理,利用水射流形成的负压添加发泡剂,对水射流发泡剂添加装置不同结构尺寸下的吸液特性进行了研究。通过数值模拟进行结构参数的初步设计,探明其对流场特性及压力损失的影响规律;实验室实验验证模拟结果的可靠性。结果表明,在现场条件下,喷嘴孔径为3 mm,喷嘴出口与喉管入口距离为2.5 mm,喉管直径为5 mm,喉管长度为30 mm时,吸液效果最佳,压力损失最低,装置稳定性最高,能够满足高输送阻力下的发泡剂稳定添加。     

基于AMESim的矿用先导式卸荷溢流阀的建模与仿真

先导式卸荷溢流阀由于其独特的性能被广泛应用在蓄能器等液压系统中。采用功率键合图对矿用先导式卸荷溢流阀进行了数学建模,得到了其状态方程。在此基础上利用AMESim计算机仿真软件建立了卸荷溢流阀系统仿真模型,对其主阀芯的动态特性和卸荷溢流阀出口压力变化特性进行了分析。结果表明:先导阀的阻尼孔直径对主阀芯的动态特性影响较大,主阀芯弹簧刚度对其影响较小;阀的出口压力超调量小,平稳性好。     

调压限压组合溢流阀的调压动态特性分析

依据调压限压组合溢流阀工作原理,建立其物理模型和仿真模型,以研究先导阀和调压阀结构参数对组合溢流阀调压动态特性的影响。结果表明:在相同结构参数下,调压限压组合溢流阀的超调量为13.3%,优于传统先导式溢流阀33%的超调量;随着先导阀芯质量的增加,稳压时间由14.5 ms增加到21 ms;增大调压阀阻尼孔直径,建压时间可缩短13 ms,稳压压力可达到18.9 MPa;先导阀阻尼孔直径增加时,系统波动时间增加,建压时间增加。     

纯水单体液压支柱结构的设计

介绍了纯水单体液压支柱的结构及工作原理,对其关键元件进行结构设计。首先运用Atoucad进行二维设计,然后借鉴液压传动手册对其进行设计计算,最后得出纯水单体液压支柱最理想的设计方案。为今后纯水单体液压支柱的设计制造提供有利依据。     

工业纯水制备工艺的探讨

在阐述工业纯水制备影响因素的基础上，介绍了多种工业纯水的前处理技术，经过综合分析比较，认为采用ＮＦ膜组合工艺对自来水进行深度处理，具有工艺流程简单、合理的特点，且可获得满意的处理结果。     

液压支架纯水介质的技术研究

为了解决煤矿井下液压支架使用乳化液工作介质造成的环境污染问题,提出了以纯水作为液压支架工作介质,来代替乳化液介质的概念,通过对纯水制备工艺与装备技术、高压大流量纯水泵技术、元件表面防腐工艺及密封技术等进行研究与试验,解决了介质变化所带来的腐蚀、磨损与密封等问题,最后通过井下工业性试验验证,结果表明,纯水介质可以适用于液压支架系统。     

机械式矿用洒水冲尘车的研制

针对目前国内煤矿井下主要采用人工接水管冲刷巷道清除沉积煤尘工作量大效率低,冲刷巷道期间影响巷道通行,降低巷道利用率等难题,研制了矿用洒水冲尘车。洒水车采用纯机械原理进行设计,由自身车轮的转动驱动水泵加压供水,洒水车自身无需外加电源。通过测试洒水车各项性能指标满足要求,具有使用简单、安全性高、洒水量大、射程远等特点。     

纯水支架用反冲洗过滤装置污染控制特性仿真

针对采煤工作面纯水支架液压系统介质污染控制问题,开发了一种具有自洁净功能的自动反冲洗过滤装置,可实现正向过滤及在不拆除滤芯的前提下对滤芯上游污染物的反向清洗,分析了该反冲洗过滤装置的工作过程,应用污染控制平衡理论建立了正向过滤及反向冲洗2个阶段的污染控制模型,利用AMESim软件建立了仿真模型。仿真结果表明:在相同过滤时间内,过滤器出口污染浓度随污染重复过滤因子的增大而增大,而过滤器前后压差随污染重复过滤因子的增大而减小;当过滤器前后压差达到反冲设定压力后,仅用时2.51 s即可完成反向冲洗;过滤装置出口污染浓度可稳定在49个/mL,满足NAS9级要求,反冲洗瞬间输出流量达336 L/min,可满足支架系统使用需求。     

纯水液压支架油缸活塞杆包覆过盈量设计

针对纯水液压支架立柱、千斤顶活塞杆防腐问题,在分析立柱、千斤顶活塞杆不锈钢包覆层的受力特性基础上,根据过盈配合特性,分析了活塞杆包覆层接触压力范围,提出了理论过盈量计算方法,并基于装配摩擦和装配时间给出了理论过盈量的修正模型,并以某推移千斤顶活塞杆包覆层过盈量的设计与试验来验证所提出的过盈量设计方法的正确性及可靠性。研究结果表明:以密封摩擦力和包覆层不发生塑性变形为基础,考虑装配摩擦和装配时间对过盈量的影响,φ180/105-900 mm推移千斤顶的活塞杆与包覆层配合的过盈量宜控制在0.05~0.1 mm。工业性试验的结果充分表明包覆技术的高可靠性及该过盈量设计方法的正确性,为加速纯水液压支架的规模开发与应用提供了一定的技术参考。     

压力脉动对高压纯水射流喷射噪声的影响

定量分析了高压纯水射流喷射噪声A声压级与射流压力、压力脉动及射流靶距的联系,主要得出了喷射噪声在常见条件下随着压力脉动的减小反而略有增加的结论。因为压力脉动减小导致流速增加,从而使冲击噪声和涡流噪声略有增加。     

逆流式气浮过滤一体化净水技术的应用

通过鸡西市自来水公司第一水厂的工程实例介绍了逆流式气浮过滤一体化净水技术的应用。     

纯水支架内进液千斤顶防腐工艺的选择与验证

为了防止纯水支架介质与内进液千斤顶的活塞杆的深孔、实心活柱的深孔产生电化学反应,进而产生锈蚀,提出了采用化学镀镍、熔覆铜合金及SY001处理3种不同的处理工艺应用于纯水支架千斤顶的防腐。通过对3种工艺的分析与应用效果进行比较,结果表明:化学镀镍工艺对零件加工精度要求高;熔覆铜合金工艺无法实现深长细孔的处理且价格昂贵;而SY001处理工艺既对零件加工精度要求不高,又可以进行深孔处理且具备良好的防腐效果,可见SY001处理是纯水支架内进液千斤顶防腐工艺的最佳选择。     

纯水液压系统在综采工作面应用中的关键技术研究

介绍了综采工作面纯水液压系统在煤矿开采应用中的独特经济优势,分析研究了该技术在实际应用中存在的关键技术难题。通过采用新材料、特殊表面处理方法及新结构,成功解决了由纯水介质引起的系统元件腐蚀、磨损等关键性问题。综采工作面纯水液压系统从根本上解决了应用乳化液充当传递介质带来的环境友好性差、成本高等一系列问题,充分发挥了纯水的自然特性,节约了生产成本,提高了矿井水的综合利用率,为推动我国煤矿绿色、高效、健康发展提供了有力技术支撑。