在众多开采设备之中,液压设备最为普遍,其出现系统故障的可能性也是最大,这种现象严重影响当前煤矿开采的整体进度。针对常见的煤矿采掘机械液压系统故障进行总结,提出相应预防措施,希望能为煤矿采集人员带来一定帮助。

为了评价新型环保液压支架液压液的生物降解性能,以含5%浓缩液的液压液为试验原水,采用一套基于水解酸化+A/O工艺的中试处理装置,测试该中试装置对原水的CODGr降解效果,判定该液压液的生物降解可行性。结果表明在反应器水温为24~27℃,水解酸化、反硝化、硝化工艺段的停留时间分别为20、20、100 h的条件下,采用水解酸化+A/O工艺处理新型环保液压支架液压液,可将原水的CODGr从6000~8000 mg/L降低到300 mg/L以下,最低低于150 mg/L,CODGr总平均去除率达到96.7%,由此可知,该液压液是生物可降解的。提高硝化池的溶解氧浓度有利于降低出水CODGr。该液压液具有环境友好的特点,在液压支架中推广使用对矿区井下水环境影响很小。

大面积激光熔覆是经由多道搭接成形的,且矿用液压支架立柱的激光熔覆加工规模较大。但是,激光熔覆产生的气孔、夹渣、开裂已经成为凸显的行业基础共性问题,为控制不锈钢立柱的熔覆性能,减少气孔、夹渣、开裂等熔覆缺陷,以27SiMn材质的液压支架立柱为基体,开展大面积激光熔覆工艺多道搭接控制研究,深入探讨多道搭接熔覆的搭接区及其对耐腐蚀性能的影响,并通过调整熔覆步距进行多道搭接工艺试验,分析了熔覆平整度、稀释率对立柱成品的影响,以及熔覆层金相组织结构。结果表明搭接区存在组织结构差异,容易存在气孔、砂眼等缺陷,立柱表面经机械加工后显露的搭接线周围是防腐蚀薄弱区,应该严格执行标准化工艺以保障该区域性能;熔覆平整度需要控制在0.03 mm以内;稀释率控制在10%以内的熔覆层组织结构平整均匀、与基体之间是冶金结合。

为解决采棉机遇到路面障碍物时采棉头升降液压缸不同步问题,对整个液压系统进行设计。采用AMESim仿真的方法,首先对采棉机采棉头升降液压系统进行了AMESim液压系统建模,施加变化的负载,分析整个液压系统液压缸的运动情况;其次,对整个采棉机采棉头升降液压系统施加PID控制,使3个液压缸升降同步效果更好;最后对整个液压系统进行可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)设计,实现PID控制。结果表明,通过PID控制,可以实现3个液压缸的同步效果;对采棉机采棉头升降系统进行PLC设计,实现PID控制。

为了研究船用液压联轴节静摩擦特性,提取其工作参数和材料的表面特征信息,建立特征指标与摩擦副间静摩擦系数的关系,为工艺技术和最优工况的选择提供依据或参考。通过多因素耦合分析的方式,探讨摩擦系数与影响因素(载荷、粗糙度、硬度)之间的关系,研究结果表明,材料表面粗糙度是影响静摩擦系数的核心因素,对于干摩擦工况,粗糙度对摩擦系数结果的影响占据了主导地位,硬度与工作载荷对摩擦系数的影响相当。

液压支架是采煤工作面内重要的支护设备。以霍州煤电辛置煤矿ZY10000/26/55型液压支架掩护梁为研究对象,介绍了掩护梁的结构及主要功能,采用SolidWorks三维绘图软件和ANASYS Workbench 16.0仿真分析软件完成了掩护梁的建模与分析,发现前端盖板位置存在应力集中问题,具有安全隐患。通过增加掩护梁前端盖板厚度的方法进行优化,当前端盖板的厚度为28 mm时,应力集中现象得到改善,提高了液压支架的安全性。

目的研究管道走向和卡箍位置对管道应力的影响。方法以飞机典型液压管路系统为优化对象,对管路系统及支持结构进行动力学参数化建模,使用MATLAB和MSC.NASTRAN构筑基于遗传算法的自动减振优化计算平台,以管壁结构和飞机支持结构的动态应力响应最小为优化目标,对管路走向(包括拐折位置、曲率半径)、卡箍位置进行优化计算,从而建立一种飞机管路系统设计中的自动减振优化计算方法。结果使用建立的减振优化计算平台优化计算设计后,飞机典型液压管路系统最大动态应力值降低了50%。结论提供的优化方法能够有效地通过优化管道布置参数降低应力水平。

提出了一种大展弦比机翼管路的抗大变形设计与优化方法。首先建立了大展弦比机翼平板-不同布局管路的装配简化模型;然后分析了在机翼大变形下,管道的弯曲位置、弯曲半径、横向距离、弯曲角度等几种不同布局参数,对管路根部应力、最大应力和卡箍处变形的影响关系。结果表明弯曲位置与横向距离对应力有较大影响,弯曲位置靠近机翼根部可以降低管道根部应力,但是最大应力显著增加,横向距离的增加可以降低管路根部应力以及最大应力;弯曲位置和弯曲半径对卡箍处变形有较大影响,随着弯曲位置从机翼板根部向变形处移动,卡箍处变形量均先减小后增加,弯曲半径的增加会降低卡箍处变形量。采用遗传算法得到在机翼大变形下最优的管形布局,结果表明,卡箍附近最大应力比直管降低了51%。

为提升“飞机液压传动与控制”课程的教学效果,结合教学实践与课堂思政的教育理念,从教学内容、教学方式和考核体系等多角度开展探索性讨论。采取以学生为中心的教育模式,利用线上慕课与线下答疑两个课堂,调动学生自主学习的主观能动性。同时,在教学中将本学科中枯燥、抽象的复杂理论与工程应用场景有机结合,融入“工匠精神”的价值引领,重在培育学生的工程能力素养,实现专业知识传授与价值引领的有机统一。

液压支架是大型机械化开采系统中必不可少的保护设施,关系到整个工作面的人员设备安全。然而井下环境的复杂性和特殊性对液压支架的使用寿命和性能造成严重威胁,特别是立柱作为重要控力部件,常因为表面腐蚀发生漏液现象,影响液压支架使用效能,制约生产进度。目前,表面防护膜技术已被广泛应用在立柱、千斤顶等的井下环境防护。本文分析了立柱材料表面腐蚀机理,并针对较为广泛应用的3种技术进行了分析,总结了井下环境防护膜应具备的综合性能,提出了潜在的表面薄膜防护技术开发的可能性。