液压支架立柱胀缸分析及防治

介绍了液压支架在生产过程中出现立柱胀缸的情况及危害性。采用理论计算、试验室试验、铁谱分析等技术方法,研究分析了立柱胀缸产生的条件及成因。论述了安全阀失效及形成胀缸的机理。从产品设计、研发、制造、修理、使用管理等方面,提出预防支架液压系统控制元件失效,避免立柱胀缸的措施。同时,简要介绍变形缸体的修复利用方法。     

DW28型单体液压支架缸体瞬时动态特性的计算机分析

主要从机械振动理论角度,针对DW28型单体液压支柱在工作过程中,因过开采或者冒顶而引起冲击载荷,导致缸体因支柱内腔压力增大而胀缸或爆炸现象,构建冲击模型和主振动方程,借助LS-DYNA软件对缸体建立有限元模型,并对DW28型单体液压支柱冲击载荷下的冲击模型和有限元仿真分析的一致性进行验证。     

掩护式液压支架的立柱胀缸原因分析

部分掩护式液压支架在井下的使用中,很多立柱出现胀缸的现象,立柱胀缸后支架无法正常支护顶板,这将严重影响井下的生产。而井下更换立柱费时费力,并且胀缸的立柱修复费用很高,胀缸严重的将无法修复。因此分析了立柱胀缸的原因,为减少掩护式支架立柱胀缸问题提供了有力参考。     

液压油缸中缸底阀孔焊后变形研究

液压油缸中缸体在生产中由中缸筒和中缸底组焊而成，通常认为底阀孔距离焊缝位置较远，在组焊后不会发生尺寸变形。通过在焊前和焊后对27SiMn材料φ160 mm缸径的中缸底阀孔尺寸进行测量，确定了该缸径中缸底阀孔处的尺寸变化情况，并通过改进工艺消除了该变化造成的影响。     

四缸直列柴油机缸体模态分析

采用ANSYS大型有限元结构分析软件对某四缸直列柴油机缸体进行了自由模态和约束模态的有限元分析,揭示了多缸内燃机缸体的动力学特性,从而为产品的优化设计和技术改进提供了重要的参考依据。     

缸体珩磨设备的改进

介绍了改进珩磨设备,实现平顶网纹珩磨。采用该工艺对缸体的加工具有许多优点,经过平顶网纹珩磨的缸孔内表面形成沟槽与小平台均匀相间的网纹表面。有利于缸体表面油膜的形成,防止拉缸,提高缸孔耐用度,同时还可以起到迷宫密封的效果。     

支架立柱中缸材料静力学ANSYS分析

建立双伸缩立柱模型,在承受冲击载荷的情况下,由于中缸强度偏小,容易出现鼓胀现象。利用ANSYS软件进行有限元分析,在最大载荷下的中缸受力情况下,中缸镀锌层也会发生较大应变,直观地展现出缸体本身以及镀锌层的应力应变情况。结果表明,镀锌层在最大载荷下,已经超出屈服极限,发生"屈服"。此有限元计算可以作为今后类似结构设计的重要参考依据。     

高压柱塞泵液缸体开裂分析

针对高压柱塞泵液缸体开裂问题,对液缸的结构及受力情况进行研究,分析了液缸体的材料、壁厚确定和强度校核方法及安全系数的取值。当液体工作压力在50～70 MPa时,建议液缸选用42CrMo锻造液缸体。结构设计时,注意把液缸体内的高应力集中部位和高压交变载荷区分开来。在制造工艺上采取措施,所有孔的相交处倒圆角R5,并保证内孔的粗糙度Ra≤3.2μm,以减弱应力集中的影响。     

大缸径缸体焊接技术改进

通过对缸体材质和缸体结构的分析,针对大缸径(缸内径≥320 mm)缸体焊接所引起的一系列焊接缺陷,提出了改进措施,减少了焊接缺陷,有效地控制残余应力及避免应力集中,提高了超声波探伤的合格率。     

大倾角煤层液压支架推移千斤顶受载行为及破坏特征分析

大倾角煤层复杂的赋存条件影响着支架的安全性和稳定性,目前大倾角工作面开采面临的最关键问题是保证工作面支架稳定工作。文章通过对大倾角煤层?160/105-730型推移千斤顶力学行为分析,以及借助ANSYS Workbench软件进行推移千斤顶双向瞬态流固耦合分析,得出了液压支架推移千斤顶应力、变形特征,并结合实际工况,分析得出推移千斤顶涨缸窜液失效易发生在活塞杆和乳化液与推移千斤顶缸体交界处,应适当加厚活塞杆与缸体交接处的缸体厚度,并加强活塞杆与缸体交界处的密封,为大倾角工作面液压支架支护稳定性和采煤空间的安全性提供了保证。     

基于AMESim的煤矿液压支架液压系统仿真

针对煤矿液压支架承载能力大、可靠性强、疲劳寿命长等高要求,以某型煤矿液压支架为研究对象,对煤矿液压支架液压系统进行分析,运用液压仿真软件AMESim对煤矿液压支架液压系统中的立柱液压缸、推杆液压缸的油液压力、活塞杆作用力等特性进行数值仿真。仿真结果表明:立柱液压缸为阶梯工况,推杆液压缸为单一工况;在不同工况下立柱液压缸、推杆液压缸的油液压力、活塞杆作用力均呈现为开始波动较大、然后波动逐渐减小、最后稳定在某一固定值的变化趋势。该研究为煤矿液压支架液压系统优化设置、可靠性提升及精确控制等方面提供理论依据。     

冲击载荷下液压支架立柱的受载特性研究

为了研究液压支架立柱受顶板下塌作用易胀缸的问题,使用重锤法来模拟顶板下塌对立柱产生的冲击载荷作用;根据弹簧串联原理推导了完全伸出状态下双伸缩立柱的刚度公式,并进一步得到了立柱液压缸内的压力公式,将重锤冲击立柱的动态加载转变为立柱液压缸内的液压静态加载;使用Workbench仿真得出了立柱的应力、变形云图,得到了立柱的最大受载点在二级缸上且该点位于靠近活柱活塞处,一级缸的最大受载点位于缸底处;通过公式计算及Workbench仿真,得到了随着冲击速度增加立柱最大应力值增大以及随着立柱液压缸内乳化液液柱高度增加立柱最大应力值减小的结论。为立柱强度设计及立柱冲击试验提供重要依据和理论指导。     

厚壁立柱的有限元分析与理论计算比较

为了满足液压支架采高和承载力的增大,大缸径立柱得到了广泛的使用,立柱是液压支架的主要支撑部件,立柱的大小决定了支架的可承载强度和高度;采用厚壁来满足立柱的强度要求。利用有限元计算软件对大立柱厚壁进行了有限元力学分析,使厚壁满足了立柱力学性能要求,同时优化了结构,节省了成本。     

基于耦合动力学模型的围岩-支架相互作用分析

液压支架处于与围岩相互作用的工作环境中,因此掌握其耦合作用规律,对于液压支架的抗冲击、自调适设计具有十分重要的意义。以ZY12000/28/64支顶掩护式液压支架为研究对象,运用拉格朗日第二类动力学理论建立6自由度围岩-支架耦合动力学方程。应用该动力学方程,分析了基本顶质量、基本顶初始高度及断裂点位置对液压支架动力学响应的影响。结果表明,立柱千斤顶、平衡千斤顶的受力随着基本顶质量和基本顶初始高度的增加呈线性增大;随着断裂点位置的前移,立柱千斤顶受力增大、平衡千斤顶受力减小。     

薄煤层支架双伸缩立柱的设计

针对薄煤层支架空间小,液压系统很难布置的问题,介绍了在液压支架立柱设计中减少外露接头布置,减少液压管路布置,采用外缸壁、中缸壁打深孔的方法,对于薄煤层支架立柱的设计具有很好的参考价值。     

液压支架立柱装缸机的设计

针对液压支架立柱修理时经常凭借人工装配,既费时又增加工人的劳动强度,故设计适应于多种支架立柱的装缸机,该装置操纵简单,省时省力适用于煤矿液压支架的生产和修理。     

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。     

新型锚杆机结构设计

阐述了一种新型结构锚杆机,该锚杆机与以往的锚杆机主要区别有动力头推进油缸和支架推进油缸改用双伸缩油缸;顶板增加了夹持油缸,提高了钻孔时钻头的稳定性;顶板支撑油缸集成于框架体内,缩小体积,方便维护。动力头采用变量双速马达,可提高钻孔效率。     

ZY12000/28/63D液压支架立柱有限元分析

依据液压支架立柱的试验标准,利用有限元方法对ZY12000/28/63D型大采高液压支架立柱进行了1.5倍额定轴心载荷强度分析,1.1倍额定载荷、偏心30mm屈曲分析,得出ZY12000/28/63D型液压支架立柱的应力和变形分布模拟状况,为立柱的设计提供理论依据。