巷道修复机液控工作装置优化与仿真

为解决巷道修复机液控工作装置在巷道修复施工过程中,斗杆油缸与巷道顶板碰撞损伤,导致扒渣效率低的问题,采用理论分析、结构设计及AMESim液压系统仿真的方法,对修复机液控工作装置进行了优化和仿真,设计出了新型的工作装置。现场应用结果表明:修复机液控工作装置施工状态良好,修复机扒渣效率明显提高,而且在施工过程中,没再出现斗杆油缸损伤的问题。     

WPZ-45/700LY型煤矿用远控巷道修复机关键技术

为解决煤矿井下低矮变形巷道顶板和侧帮垮落危险区域缺乏专用、可靠设备的难题,提出了巷道治理施工机型及工艺的选择要求,研制了WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,研究了工作机构、执行机构、快换装置、液压系统和远控系统等关键技术,分析了修复机各部件功能及技术特点,并在地面进行了型式试验,累计完成地面修复进尺50 m,修复厚度为0.3~1.2 m,远控距离20 m,平均起底效率约2.8 m/h。试验表明:远控巷道修复机结构设计合理,液压系统和电控系统可靠,施工效率高,满足巷道围岩治理施工设备工艺要求。     

巷道修复机在大佛寺煤矿底板修复中的应用

针对现阶段大佛寺煤矿巷道底板修复中起底工作主要依靠人工、效率低下、劳动强度大的现状,研究开发了WPZ-55/50L型煤矿巷道修复机,给出了修复机工作机构、驾驶室、刮板运输装置、行走机构、液压系统、电气系统6大组成部分及其基本参数。并在陕西彬长大佛寺煤矿进行现场应用,总结了一套机械化起底工艺,说明该设备具有施工效率快、机械化程度高、工人劳动强度低等优点,为机械化巷道修复施工奠定了良好基础。     

基于大煤块的液压冲击破碎装置特性研究

根据煤矿井下的作业特点,研究了一种能够解决大块煤炭运输堵塞问题的液压冲击破碎装置,分析了该破碎装置的机构组成和工作原理,利用功率键合图和Matlab软件对破碎装置击打煤块过程的动态特性进行了仿真分析。从仿真结果来看,由差动油缸和蓄能器组成的双重加速系统既提高了工作效率,又可得到比较大的冲击力;同时通过系统在不同流量下系统的动态特性仿真曲线对比,说明大流量有利于提高系统击打大块煤炭的末速度。研究表明,该液压冲击破碎装置为解决煤矿井下片帮大块煤在转载机入口处的堵塞问题提供了有效的方法。     

分流阀的静态数学模型及其仿真

<正> 现有的锚杆打眼安装机,液压系统控制阀组多数采用通用多路换向阀。液压系统采用单泵供油,工作中油马达和推进油缸需同时工作,所需流量和压力各不相同,因此执行元件间常常产生相互干涉。为克服这一缺点,我们研制了FDL8F型分流式多路换向阀,其工作原理见图1。该阀将油泵供出的46L/min油,分别以39L/min和7L/min供给油马达和各执行元件。研制过程中,着重对单稳分流部份进行了仿真研究,使设计得以进一步完善。     

多功能巷道修复机工作平台设计研究

工作平台是多功能巷道修复机进行顶板支护作业的工作载体,其主要由中间平台、伸缩板及折叠板构成,工作平台通过四连杆机构与机架联接;根据巷道修复机适应巷道断面情况,通过对平台各油缸的合理选型及四连杆机构的合理设计,设计出了一种可伸缩与折叠的工作平台,工作平台尺寸能满足巷道支护要求;通过对样机工作平台稳定性及承载能力进行试验,试验结果表明:工作平台稳定性及承载能力均满足使用要求。     

ZDY2-300LM型双工作臂全液压坑道钻机

针对煤矿井下大量切顶卸压定向预裂孔快速精准施工要求,采用多自由度变幅机构方式研制了整机结构紧凑的ZDY2-300LM型双工作臂全液压坑道钻机;利用LUDV液压系统解决了双动力头工作时相互干扰的问题,通过AMESim搭建简化模型并进行了仿真,结果显示,其输出流量和压力相互独立,互不影响;采用二位三通阀的水路方式解决了上卸钻杆孔内返水问题,增加了施工人员的舒适性。工业性试验结果表明:钻机调角速度快、变幅机构自由度多,钻孔定位精准,成孔质量好,施工效率满足工作面推进要求,较其他常规非专用钻机提高了67.5%。     

6000 L/min过滤站(器)流量特性试验技术及装置研究

过滤站(器)是煤矿井下动力泵站到液压支架传递液压动力乳化液介质精度的重要保证装置,工作介质的可靠性是液压支架各执行油缸正常动作的前提。因此,过滤站(器)的性能直接影响煤矿的安全生产。目前,矿用过滤器最大流量已达到4 800 L/min。其超大的公称流量对试验装置提出更高的要求。设计并研究一种6 000 L/min过滤站(器)流量特性试验技术及装置,采用逆向增压技术开发出一种流量增大装置,使试验装置流量达到6 000 L/min,解决大流量过滤站(器)通流能力、纳垢容量等流量特性试验技术难题。     

矿用挖掘装载机LUDV系统研究

分析了煤矿挖装机常用的齿轮泵定量液压系统和负荷传感控制液压系统的优缺点。研究了负载独立流量控制系统(LUDV)的液压原理,指出该液压系统的各执行器流量与压力无关,而只与操作阀开口大小相关。根据该系统负载、速度及变化规律,确定了合理的调速控制方案和液压过载保护方式。现场应用表明,LUDV系统性能优良,能满足岩巷掘进机械施工的要求。     

煤矿巷道修复机工作机构的改进及应用

为降低WPZ-55/50L型煤矿巷道修复机工作机构的工作高度,提高巷道适应性,对现有工作机构进行改进;并对新的动臂、斗杆进行受力分析;采用有限元软件进行强度校核,应力、应变均满足设计要求。应用实践表明,修复机工作机构改进合理、动作连贯,适应巷道高度低,满足煤矿巷道起底要求,为煤矿巷道底板治理提供了可靠的装备保障。     

矿用防爆多功能巷道修复机的设计

针对深度矿井巷道变形严重的现状,提出一种矿用防爆多功能巷道修复机的设计方案。利用三维建模软件对巷道修复机的履带式行走机构、挖破一体机构等关键零部件设计分析,并利用Workbench进行设计仿真分析。对巷道修复机的液压原理图以及电路原理图进行设计,并对系统及元件进行设计分析。设计与研究了一种稳定性可靠、修复效率高的多功能巷道修复机,为适应煤矿开采高产高效的需求奠定了基础。     

基于模糊PID控制理论的地下铲运机工作机构运动轨迹研究

本文以KCY-2地下铲运机正转六杆工作机构为研究对象,对铲装工作机构进行建模分析,获得了铲斗斗刃位置与动臂油缸和转斗油缸行程之间的运动关系;对铲装工作机构液压系统进行分析,获得了工作油缸的液压控制模型,基于模糊PID控制理论,设计了动臂油缸和转斗油缸的模糊PID控制器,并对转斗油缸运动轨迹进行仿真分析。仿真结果表明：工作油缸基本能按照设计轨迹运动,误差在合理范围内,铲装工作机构的模糊PID控制器设计合理可靠。     

ZWY-120/55L型矿用挖掘装载机在口孜东矿巷道修复中的应用

以ZWY-120/55L型煤矿用挖掘装载机为研究基础,介绍了整机结构及参数;为应对修复进行了优化设计,分析了配套设备方案及施工技术;并采用了"挖掘装载机+转载链板机+带式输送机"方案,在口孜东矿121301工作面进行了巷道修复卧底试验。结果表明,挖掘装载机用于修复卧底施工可提高作业效率、减小劳动强度且操作轻便、安全性高。     

WPZ-55/50L型巷道修复机在禾草沟煤矿底板治理中的应用

由于缺乏专用设备,国内煤矿巷道起底主要依靠人工完成,机械化水平较低。WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机是一种集凿、挖、运、装于一体的煤矿巷道起底专用设备,由工作机构、驾驶室、刮板运输装置、履带机身、液压泵站、附件6大部分组成。介绍了WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机在延安市禾草沟煤矿的应用,总结了一套机械化起底工艺方法,为同类煤矿底鼓治理及巷道修复提供借鉴及指导。     

地下铲运机铲斗工作机构液压系统计算与仿真分析

本文以某大型地下铲运机铲斗工作机构为研究对象,对铲运机工作过程中铲斗工作机构的典型工况进行受力分析,得到了典型工况下举升力大小,从而计算出举升油缸、转斗油缸和液压工作泵的具体参数,完成了液压元件的选型,为液压系统的设计优化提供理论参考。又通过仿真软件对铲斗工作机构的液压系统进行仿真分析,完成了液压系统的优化,验证了理论计算分析的准确性,为后续大型地下铲运机的研制提供了理论参考和技术支持。     

基于ADAMS的自行式液压翻车机工作机构的动力学分析与仿真

介绍了一种可实现向多个矿仓自动卸出矿物的自行式液压翻车机工作机构,它是一种集机械、液压传动为一体的机械系统。本文在Adams环境下建立起该翻车机工作机构的虚拟样机模型,并在其基础上进行机液联合仿真,获得了工作机构各参数随时间变化的规律。仿真结果显示出工作机构机械系统与液压系统匹配状况,为设计人员实现对整机性能的评估提供了技术支持。     

2000L/min安全阀特性试验装置的研制

为了满足2000L/min安全阀的试验要求,解决试验技术与装备制约大流量安全阀技术进步的难题,在500L/min,1000L/min安全阀试验技术的基础上,研究了额定流量稳定输出时间控制、压力梯度控制等关键技术,研制了液压支架用安全阀特性试验装置,系统输出流量2000L/min以上,满足了GB25974.3-2010关于压力-流量特性试验的要求,填补行业空白。     

6500kN静-动复合加载液压冲击试验机研究

针对现有设备无法实现对冲击地压矿井防冲支架进行静-动复合动力冲击加载实验的问题,提出一种基于液压蓄能及快放原理实现大吨位快速静-动复合加载的动力冲击试验机设计方法。提出了加载试验机的结构组成及工作原理,设计了液压加载系统,并给出液压加载系统的工作原理。该试验机能够实现被压试件的准静态加载、动态加载和静-动复合加载。运用AMESim软件建立了液压加载系统的仿真模型,对其加载特性进行了仿真分析;提出了一种实现高压超大流量开关阀的新型结构,运用FULUNET软件对超大流量开关阀进行了结构优化与流场研究,确定了额定压力31.5 MPa,流量达到120 000 L/min的超大流量阀的结构参数;推导了防冲液压立柱的冲击波动方程及其定解条件;建立了液压动力加载系统的AMESim仿真模型,并进行了动力冲击仿真分析。根据理论分析结果完成了6 500 kN高速液压冲击实验机样机的研制,并对样机进行了实验测试,实验结果表明,该试验机最大冲击力为6 500 kN,最大冲击速度8.2 m/s,从静止到最大速度加速时间小于25 ms,超大流量开关阀的额定流量达到了121 179.8 L/min,开启时间小于15 ms。通过对实验样机的实验,验证了设计方案的正确性。     

综放液压支架放煤机构液压系统动态分析

介绍了ZFP5400/17/32型低位放顶煤液压支架放煤机构的工作原理,针对插板放煤机构空间受限,单纯手动控制无法实现快速安全的放煤动作这一问题,提出了将联动回路应用到插板-尾梁液压系统中的解决方案;并对液压支架放煤机构进行了力学分析;利用虚拟仿真平台AMESim软件进行建模仿真,得出放煤机构动作时和闭锁状态下油缸的工作特性曲线。     

矿用混凝土搅拌机液压倾翻上料机构的力学分析

主要对混凝土搅拌机液压倾翻上料机构进行力学分析,分析出影响液压油缸推力的主要参数,也可以得到油缸的最佳布置方案;分析上料机构工作时的阻力矩,得出各阻力矩的影响因素,从而为增加上料机构的强度和提高机构的工作效率提供理论依据。