冲击载荷作用下液压支架立柱液压系统特性研究

为了解决液压支架立柱受采场冲击载荷易于损坏的问题,利用AMESim仿真软件在构建立柱液压系统中的立柱模型、大流量安全阀模型和重锤模型的基础上,建立了立柱液压系统的冲击模型|按照国家对煤矿液压支架试验要求,对立柱进行冲击试验,研究了立柱液压系统的冲击响应特性,得到了立柱缸体内部乳化液压力峰值及变化曲线,得出在冲击载荷作用下需要加强液压支架立柱二级缸缸体强度、液压支架立柱系统达到压力峰值的响应时间与冲击质量和重锤下落高度存在一定关系等结论,从而为采煤工作面供液系统设计和液压支架设计提供重要依据。     

基于AMESim的液压支架立柱冲击试验系统特性仿真

立柱是液压支架的主要部件,决定支架的承载强度和高度。新国标中提出对液压支架立柱进行冲击试验,模拟突然来压的实际工况。为满足要求,对立柱冲击试验系统进行仿真、模拟试验特性、分析试验过程。采用理论计算、液压设计、AMESim特性仿真等方法对立柱冲击试验系统进行研究,利用AMESim软件模拟冲击试验时立柱内腔压力快速升高、安全阀快速开启并溢流的情况下的压力及流量特性。通过修改参数使设计的试验系统在30 ms内达到冲击试验的流量及压力要求。     

立柱安全阀冲击试验台的设计

在立柱安全阀冲击压力试验中,需要在25 ms内压力由30 MPa至安全阀开启,实现该压力梯度存在一定的困难。针对该问题,提出了利用二通阀供液、增压缸增压和管路节流调节的方式实现压力梯度的控制。通过AMESim仿真找到了控制压力上升梯度的规律,并通过试验验证了控制方法正确有效,为立柱安全阀冲击压力试验提供了一种解决方案。     

基于蓄能器的液压支架立柱冲击试验过程数学建模

按照国标G B 25974.2—2010要求,为保证煤矿综采工作面顶板安全,需要测试液压支架立柱抗冲击性能.由于立柱型式多样,冲击试验时需建立数学模型,通过理论计算确定其初始试验参数.首先计算立柱冲击过程中流体阻力损失,再根据立柱的工作压力、行程、冲击时间、增压比等参数,确定冲击加载力,建立立柱冲击试验过程的数学模型....     

液压支架用安全阀控制特性研究

根据液压支架用安全阀的工作原理和工况环境,对安全阀的控制模型进行分析,通过对O形圈压缩率、弹簧刚度、弹簧座组件质量等因素对比,分析了其对安全阀的控制特性影响;综合分析了液压支架立柱系统在突变载荷状态下安全阀和立柱系统特性,提出了在安全阀设计过程中必须兼顾立柱容积和安全阀响应特性的方法。     

液压支架立柱在冲击载荷作用下的特性研究

针对液压支架立柱受采场冲击载荷易于损坏的问题,建立了双伸缩立柱的冲击模型,推导了立柱的主振动方程和立柱内液体的运动方程,在此基础上,通过Solid Works软件建立三维模型,在Workbench软件中搭建了立柱-重锤冲击模型,通过多个软件间的联合仿真,得到了立柱整体及各个缸体的总变形、Y轴方向变形、等效应力和等效应变,得出冲击对二级缸的破坏性明显大于一级缸,二级缸的最大等效应变达0.45%,冲击对二级缸的破坏性最大,在立柱设计时,二级缸应采用材质好、硬度大的材料。     

大缸径液压支架立柱动载过载试验系统研究

立柱是超大采高、大阻力的综采液压支架的主要受力部件。新国标要求对液压支架立柱进行动载过载试验,现有的试验系统不能满足要求。本试验系统采用蓄能器组件及组合冲击缸,将高压液储存在蓄能器中,通过快速释放高压液到冲击缸中,冲击缸再作用到被测立柱上,立柱内腔压力瞬间升高,模拟顶板突然来压时立柱内腔压力快速升高、安全阀快速开启并溢流释放的实际工况。通过设计计算,确定了系统核心部件的各项参数,满足试验系统在30 ms内达到冲击试验的流量及压力要求,最终研制出满足新国标要求的液压支架立柱动载过载试验系统。     

液压支架用大流量安全阀的动态试验及其性能分析

本文介绍了液压支架用大流量安全阀的动态试验目的,试验系统及方法,并根据试验记录曲线及试验数据,对大流量安全阀进行了性能分析及评价。从而,为验证大流量安全阀动态设计的正确性和有效性提供了必要的依据。     

抗冲击立柱与安全阀系统的动态计算(下)

文章通过对具有不同伸出长度的立柱、安全阀系统作不同荷重、不同落体高度的落锤冲击计算,并进行分析、比较,从中得出几条设计原则。     

冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究

根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。     

液压支架大流量安全阀流体动力学特性分析

为了提高液压支架大流量安全阀的动态性能,需要对其流道内流体动力学和运动学特性进行研究。在建立大流量安全阀三维几何模型的基础上,利用仿真软件Fluent对安全阀内部流场的运动学和动力学规律进行了仿真分析,为液压支架大流量安全阀的设计与优化提供依据。     

液压支架大流量安全阀的研究

介绍了一种煤矿液压支架用大流量安全阀 ,并简述了该阀的研制过程和技术关键。该产品可满足高产高效矿井工作面液压支架对大流量安全阀的需求。     

液压支架安全阀工作过程仿真研究

阐述了当顶板压力作用在液压支架上时,液压支架安全阀在工作过程中的数学模型,并依据此数学模型确定安全阀的阀芯位移,液压支架油缸活塞杆的位移和支架液压系统的压力。     

ZSF6800/18/35型液压支架安全阀损坏原因及改进措施

通过对兖矿集团兴隆庄矿 46 0 3综采工作面ZSF6 80 0 / 18/ 35型放顶煤液压支架立柱安全阀大量损坏的现象的研究 ,较深入地分析了造成安全阀损坏的原因 ,并提出一些积极的改进措施。     

落锤对立柱与安全阀系统冲击的计算

通过对具有不同伸出长度的立柱、安全阀系统作不同荷重、不同落体高度的落锤冲击计算,并进行分析、比较,得出：冲击引起液体压力升高某瞬间,立柱上、下端液体压差达７ＭＰａ,抗冲击安全阀应置立柱上端;立柱容纳液体越多越好;尽可能将活柱制成无活塞筒状;安全阀阀芯受液压作用面积应尽可能大,以提高其动态响应能力等重要结论．     

基于吸能材料的液压支架抗冲击特性试验研究

液压支架顶梁敷设吸能材料可以有效提高液压支架在瞬时动载冲击下的抗冲击性能。为了探求吸能材料对冲击载荷下液压支架抗冲击性能的影响,开展了基于吸能材料的液压支架抗冲击特性的试验研究。首先根据液压支架顶梁结构尺寸和吸能材料特性,确定了硅基应力速变敏感性吸能材料及其长、宽、高等相关几何参数;其次研制了液压支架落锤冲击试验台,设计了用于数据采集的压力传感器、红外传感器、数据采集卡以及高速摄像机的合理安装位置,开展了在液压支架顶梁敷设不同厚度吸能材料的液压支架落锤冲击试验方案设计;最后开展了基于吸能材料的液压支架抗冲击特性试验,对比分析液压支架受冲击时不同厚度的吸能材料对立柱位移、压力变化和响应时间的影响。试验结果表明：硅基应力速变敏感性吸能材料在18 ms内完全响应瞬时冲击,吸能材料吸收的能量占整体冲击功的32.7%;覆盖5层吸能材料的液压支架受到冲击时立柱下腔最大压力为35.8 MPa,比无吸能材料试验立柱下腔最大压力减少23%;冲击振荡时间为58 ms,比无吸能材料试验冲击时间延长48.7%;受冲击后吸能材料主体结构完好,体现其高敏感、强吸能、去峰消振和抗冲击破坏的特点;液压支架顶梁敷设合理厚度与尺寸的硅基应力速变敏感性吸能材料,可有效提高液压支架的抗冲击性能。     

液压支架安全阀的安全可靠性研究

采用铁谱技术研究了液压支架安全阀失效的深层次原因。结果表明,工作介质水硬、混合污染物污染、管理不善及安全阀抗污防锈能力低是主导因素。分析了起源及其影响机理,提出根本改善和增强安全阀安全可靠性的对策与措施,对巩固提高液压支架性能、促进综采面实现优质高效和安全生产、安全阀优化设计,具有较高技术经济价值。     

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。