综采工作面技术装备的发展动态

综述了国内外高产高效综采设备—采煤机、刮板输送机和液压支架的发展动态,通过对比,分析了我国综采工作面主要装备与国外存在的差距,指出了我国综采技术与装备的发展趋势。     

大倾角破碎顶板炮采工作面初次放顶管理

毛郢孜煤矿为单一煤层开采,主采煤层为3煤。近年来,随着一二水平的相继报废,矿井储量逐年减少。为缓解采煤工作面接替紧张的局面,该矿在井田东北部的独立块段内进行找探煤,并在独立块段二水平设计布置Ⅱ328工作面。该面采用放炮落煤。由于煤层倾角大,顶板岩层石破碎,回采中采场支护系统中某个地点失效,局部冒顶后极易发生大面积的抽顶和推垮型冒顶。通过对顶板抽顶和推垮型冒顶机理的探讨,论述了在实际工作中对大倾角破碎顶板进行管理的措施和方法。     

耦合谐振无线电能传输中负载线圈的影响分析

从两个相同谐振频率线圈耦合模型出发,介绍了系统的工作原理。分析了负载线圈对系统效率和距离的影响,并利用Matlab对其进行实验仿真。通过与硬件测试结果对比分析验证了理论的有效性,为提高无线电能传输距离和线圈的优化设计提供参考。     

回火工艺对铁基合金熔覆层耐磨性的影响

在液压支架立柱母材27Si Mn钢表面进行了预置送粉的激光熔覆铁基合金试验,并对所得到的熔覆层材料进行了淬火+6种不同回火工艺的热处理,对比分析了热处理前后铁基合金熔覆层的显微组织、显微硬度和摩擦学性能。结果表明:热处理可细化熔覆层材料的晶粒,提高显微硬度,改善熔覆层的耐磨性。综合考虑,在250℃下保温60min,空冷的回火工艺方案可获得均匀、细小的晶粒和最佳的耐磨性。该回火工艺下的熔覆层材料的显微硬度较热处理前提高了3%,摩擦系数减小了8%,磨损量减少了54%。其表面出现浅层剥落和波纹状褶皱,但磨损表面相对较为光滑。     

5A05铝合金表面超疏水结构的制备及耐腐蚀性研究

腐蚀失效是制约铝基金属构筑物应用与发展的瓶颈。作为一种稳定的功能性改良新技术,表面超疏水化为解决金属腐蚀问题提供了有效途径。本文以5A05铝合金为研究对象,提出一种简单低成本的制备方法,实现了超疏水/耐腐蚀表面的可控构筑。采用电火花线切割技术,开展基材表面微米级褶皱与纳米级凹坑结构的一步高效制备研究,并对结构改性后的润湿性和耐腐蚀性进行系统测量与表征。结果表明,改性后的表面水滴静态接触角高达152.7°,滚动角仅为7.1°,表现出优异的超疏水性。进一步的电化学测试结果表明,超疏水表面通过改变界面作用行为,减弱了固-气-液复合接触界面间腐蚀介质的作用行为与过程,对表面耐腐蚀性产生决定性影响。本研究为拓展铝合金的工程应用奠定了坚实基础,尤其在海洋工程领域显示出巨大的应用潜力。     

航空用超疏水7075铝合金的高效可控制备及防腐机理

采用简单、高效、低成本的刻蚀技术,实现了航空用超疏水7075铝合金的规模化可控制备。阻抗测试表明,制备得到的超疏水7075铝合金的电荷转移电阻增大,双层电容明显减小,耐腐蚀性能得到显著改善。该研究对开拓绿色航空时代、创新合金材料腐蚀防护新技术具有重要经济价值和现实意义。     

无取向硅钢铬酸镁绝缘涂层高温固化工艺

为了确保硅钢铬酸盐涂料的环保性,需要严格控制涂料的固化工艺,保证涂料固化过程中涂料中的六价铬充分转化为三价铬。对涂料及原料进行热重分析(TG)及差示扫描量热法分析(DSC)。结果表明,MgO与铬酐混合转化为MgCrO4,使六价铬稳定性增强,其中大部分Cr6+转变为Cr3+发生在620~700℃,在450~500℃高于铬酐发生大量失重,因此必须加入还原剂保证涂料中六价铬被充分还原;超过360℃后树脂会发生分解,因此实际板温不能超过360℃;加入了还原剂的整体涂料的失重温度区间主要在260~320℃,因此涂料固化时钢板的实际温度最佳区间为320~360℃。     

车辆电动静液压作动器的半主动悬架时滞补偿控制

为了改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定性,设计了一种基于电动静液压作动器（EHA）的车辆半主动悬架结构。进行了EHA作动器的性能试验分析,建立了EHA半主动悬架的键合图模型,计算了EHA半主动悬架系统的临界时滞,分析了时滞对EHA半主动悬架幅频特性和减振性能的影响,设计了Smith预估时滞补偿控制器,进行了EHA模糊控制半主动悬架的时滞补偿仿真分析。结果表明,EHA半主动悬架具有较好的阻尼可控性;然而随着时滞的增大,悬架系统会出现“轮跳”现象;在Smith时滞预估补偿控制下,EHA半主动悬架的簧载质量加速度减小约30%,轮胎动载荷减小约20%。     

激光功率对27SiMn钢表面激光熔覆铁基合金组织和性能的影响

为了研究激光功率对激光熔覆修复矿用液压支架立柱的影响,在液压支架立柱母材27Si Mn钢的表面进行了激光熔覆铁基合金试验,分析了不同激光功率下的熔覆层/基体复合材料的显微组织、力学性能和拉伸断口形貌。结果表明,熔覆层的显微组织中多呈现出具有典型定向凝固特征的柱状晶,熔覆层和基体之间实现了良好的冶金结合。不同激光功率下熔覆层的抗拉强度和显微硬度均高于基体,但伸长率相对于基体较低。熔覆层/基体复合材料在拉伸试验的过程中未发生剥离现象,熔覆层的断口形貌表明其为脆性解理断裂,热影响区处的断口形貌呈现出清晰的韧窝,表明其为典型的韧性断裂。     

基于ADAMS的装载机动力学研究

本文采用多体动力学软件ADAMS建立装载机模型,对装载机的爬坡过程进行纵向稳定性模拟分析,分析结果与物理样机实测情况基本一致。