为了满足安全阀冲击安全性试验的要求,解决试验技术与装备制约安全阀技术进步的难题,通过研究冲击加载、压力梯度控制等关键技术,设计了专用冲击加载缸,以蓄能器作为高压流量源,研发了安全阀冲击安全性试验装置,使被试安全阀前压力可在25 ms内达到GB 25974.3—2010规定的冲击压力要求,填补了行业空白。

煤矿高产、高效的生产需求,对液压支架及其元部件,尤其是安全阀的耐久性能提出了更高的要求。目前安全阀小流量耐久性能试验效率较低,影响了产品安全标志认证周期。针对该问题,依据 GB 25974.3—2010 标准对安全阀小流量溢流耐久性能试验方法要求,设计了新型增压装置,介绍了测控系统的设计与实现。测试结果表明,安全阀小流量耐久性能试验系统满足 GB 25974.3—2010 要求,可同时对 3 个试验样品进行测试,试验效率提高 2 倍以上。

为了定量分析实际挖掘工况下液压挖掘机斗杆的动态特性,以某中型液压挖掘机为样机,在4类典型作业介质下进行了实地挖掘试验,实测了工作装置液压缸压力和位移,从而计算出斗杆各铰点动载荷时间历程。利用该动态载荷,并基于瞬态动力学理论,采用完全法对斗杆进行了瞬态响应分析。结果显示,斗杆上大应力测点的位置及相应的动应力响应曲线与试验基本一致,表明瞬态动力学仿真方法具有一定的可靠性。另外,从瞬态动力学分析结果还可以看出斗杆在任意时刻、任意点位的力学特性。根据该结果,不仅能够判别实际挖掘过程中的斗杆动应力分布规律和危险点位置,还可以获得试验中未贴片位置的应力时间历程,为下一步研究提供可信的数据。本文所提方法为研究斗杆等关键零部件的动态特性提供了思路,也为其后续的设计改进提供了依据。

液压支架是煤矿机械化采煤的工艺装备,立柱、千斤顶是液压支架的执行元件,通过顶梁和底座支撑着顶板压力,保证采煤综采工作面的人员和设备有足够的安全空间[1],因此要求立柱、千斤顶必须有足够的强度,工作可靠,使用寿命长。立柱、千斤顶失效的主要原因是密封件损坏,从而导致液压缸漏液、窜液。

采用量纲分析法和流固耦合仿真技术对3种缸径液压支架的双伸缩立柱进行分析研究,建立液压支架立柱挠度与影响其数值的因素之间的无量纲关系式,并得到立柱挠度的计算公式,可适用于单伸缩和多伸缩立柱挠度值计算。通过研究分析表明在实际应用过程中,提高支架立柱的初撑力,可以大大减小工作阻力增加对立柱挠度变化的影响。

用AMEsim仿真软件建立了电流比例溢流阀的仿真模型,并分析了电流比例溢流阀的动态响应特性和相关参数对电流比例溢流阀的影响,为深入研究摩擦提升机防滑装置奠定了基础。

为了提高先导压力稳定性,针对溢流阀组原理及问题进行分析,并研究了一种新型的泄油口外置式溢流阀组结构。通过测试结果对比可知,该结构溢流阀组显著提高了系统使用性能及稳定性,并降低了能量损失。

通过理论分析和现场测试发现,推土机铲刀在极限位置倾斜操作时,由于2个提升液压缸不能自由伸缩导致自由度受限,一方面引起了局部管路压力过高,产生安全隐患,另一方面造成了前机罩、耳轴等薄弱结构件的刚性破坏,严重影响了推土机的可靠性及使用性能。在测试基础上,通过计算分析,提出在提升液压缸和工作阀之间增加安全溢流阀,同时提高前机罩的抗扭曲强度及其他薄弱环节的强度,有效解决了存在问题。推土机前机罩产生刚性变形是自由度受限所致的观点,为以后推土机的结构设计及性能优化提供了参考。

通过建立调压限压组合溢流阀的动力学模型,考察不同调压阀芯受力端面面积配比以及敏感腔容积对调压限压组合溢流阀动态性能的影响。结果表明在结构参数相同的情况下,调压限压组合溢流阀超调率为5.8%,响应时间为40 ms,优于先导式溢流阀,有效改善了溢流阀高压大流量工况下振动、压力波动大等失稳问题;当调压阀芯凸缘上侧有效受力面积以及尾椎受力端面积之和等于调压阀芯凸缘下侧有效受力面积时,溢流阀的动态性能最优;与调压阀敏感腔容积为15 cm3相比,敏感腔容积为10 cm3时超调量降低了4%,达到峰值时间降低了33%。

液压传动在工程机械上的应用越来越广泛，并已起着主导作用，为保证液压系统出现故障后能尽快恢复正常运转，准确地对液压故障进行诊断，查找故障的部位和原因，迅速排除故障成为工程机械设备使用的关键。