由于新型液压蓄能式风力发电机组的关键机理、核心部件、工作模式和控制方案均进行了创新设计,现有的监控系统无法直接应用于该类新型风力机。针对新型风力发电机组工作原理和监控需求,以罗克韦尔公司的FactoryTalk View为平台,设计监控系统方案,规划监控系统功能,完成通信配置、数据库构建和监控界面等开发,研发了新型液压蓄能式风力发电机组的监控软件,并应用于600 kW液压蓄能式风力发电试验机组中,实现了对机组实时的远程监控功能。

将基于ZY10000/19/38型两柱掩护式液压支架基本结构,通过有限元分析软件构建两柱掩护式液压支架有限元模型,并以此为基础进行两柱掩护式液压支架有限元仿真分析,根据分析结果提出液压支架结构优化方案,最终将优化方案应用于工程实践,检验优化方案的可用价值。

阀芯上阀肩与阀体之间的配合,阀芯上节流槽、均压槽的设计等直接影响整个阀的使用性能和阀的使用寿命。研究对象为矿用装岩机机械液压系统整体式多路换向阀中回转联滑阀阀芯的结构。剖解整体式多路换向阀阀芯的结构,对阀芯节流口的面积进行数学分析,并利用减小阀芯所受径向力的方法对阀芯结构、节流槽、均压槽进行研究。重点研究阀杆上的节流槽、均压槽等阀杆的微小结构对阀使用性能的影响。研究对阀杆的设计具有重要的参考价值。

随着工业自动化的快速发展,机器人在加工过程中的利用率越来越高。但由于工业机器人对定位精度的要求非常高,往往会因为不能准确定位而对机器人接下来的加工操作造成一定的误差影响。而这种误差导致的最直接的结果就是焊接机器人无法准确定位到正确的焊缝位置,出现焊偏、焊漏或者熔深不够等焊接缺陷。以液压支架生产过程中对重型结构件的定位为实例,对旧式的定位块进行改进,在一定程度上增加了定位方式的灵活程度和精确程度。经过测试,新的定位方法极大地提高了定位的精确度,降低了定位过程中的操作难度,缩短了定位活件的时间。

针对单体液压缸在矿井使用过程中质量大、不便维修和搬运的问题,依据轻量化的设计要求,从材料、结构及工艺方面综合考虑后,设计了一种轻型单体液压支柱,该液压支柱能有效减小单体液压支柱的质量,此外,还具有强度高、刚性好、耐腐蚀性强及寿命长的优点。

针对煤矿液压支架用阀安全检测效率低下、精度不高的技术难题,以及为满足新的阀类产品开发和旧阀检修后的快速测试,保证生产中相应参数和指标的综合性能要求,利用传感器技术、计算机测控及虚拟仪器等技术,设计开发了一套计算机辅助测试系统。通过准确计算和选型,各管路在不同状态下均具有较低的压力损耗。该测试系统可对液压支架用阀进行综合性能检测,实现试验数据同步采集、转换、分析和在线显示功能,达到检测过程的自动化。结果表明:该测试系统显著提高了液压支架用阀的检测效率和测试精度。测试平台可长期稳定运行,为液压支架用阀相关产品提供质量保证,提高采煤生产设备安全稳定运行效率。

大型水泵的拆卸,大多使用行车作为动力,人员对泵体进行敲击,对水泵伤害性极大,拆卸过程因水泵泵体受环境影响,内部零部件腐蚀,拆卸困难,制约作业效率。为了不影响井下安全高效排水,技术人员对水泵拆卸工艺开展了一系列工作,自主研制了水泵拆卸平台、液压棘轮扳手、泵段拆卸装置、泵轴支撑架等,有效地减轻人员作业强度,极大地提高了工作效率。研究为其他大型水泵的检修提供了借鉴。

以ZFS3300煤矿用液压支架为研究对象,对设备的控制系统进行了详细设计。系统利用传感器实时检测液压支架的运行状态,利用支架控制器实现设备各项动作的精确控制,可完成单个支架控制、支架成组动作自动控制和支架跟随采煤机自动控制等功能。系统基于CAN总线进行通信,以Rabbit3000单片机为核心,配套传感器数据采集模块、电磁阀驱动模块以及其他通信电路,构成了支架控制器。软件程序基于C语言在Dynamis 9.4平台上开发。将设计的控制系统应用到液压支架工程实践中,经过现场测验,发现各项功能都能够稳定可靠实现,达到了预期效果。

从以H_(2)S气体对主的腐蚀性煤矿环境出发,选取全铜、铜铬及双铬镀层为研究对象,采用酸性盐雾腐蚀试验、实验室模拟环境、井下挂块等试验方法研究Cl^(-)、H_(2)S气体等复杂环境对镀层的腐蚀作用,以金相组织、SEM图像以及EDS能谱表征失效镀层的微观结构和腐蚀产物,并探讨了镀层在煤矿井下的失效原因和腐蚀机理。结果表明,在以Cl^(-)为腐蚀介质的盐雾试验中,铜铬镀层耐蚀性优于双铬镀层;全铜镀层在实验室模拟H_(2)S环境中出现变暗变色等现象;以H_(2)S为主的实际煤矿井下环境中,双铬镀层未发现腐蚀,但铜铬镀层出现脱落、掉皮等严重腐蚀现象,全铜和铜铬的腐蚀产物中发现Cu、S、Cr、Fe等元素;井下H_(2)S气体在高湿环境中,黏附在镀层表面,腐蚀破坏穿透镀层后Cl^(-)、H^(+)等有害离子进入镀层内部,铜、铁组成原电池导致腐蚀进一步恶化。

简要分析了ZBYS3/10-11型煤矿用液压注浆泵使用过程中存在的一些问题:设备长时间使用后换向机构失灵,换向连接片间隙过大甚至断裂,不能适应长期稳定工作的需求。对原有换向机构存在的结构缺陷进行了阐述,并优化改进了该换向机构的结构形式;同时针对液压系统长时间工作油温过高问题,提出采用恒功率柱塞泵来降低液压系统油温,液压系统节能在20%以上,增加了泵出口单向阀,有效保护了恒功率柱塞泵,并实现了对电机的过载保护,能够较好地满足注浆作业的需求。