为了优化矿井巷道液压支架性能,满足实际应用需求,以ZQ3300/23/42巷道超前支护液压支架为研究对象,简述垂直导杆式支架的设计过程,使用SolidWorks等设计软件进行三维可视化设计和支架的受力仿真分析并指导结构修改。设计完成后的支架顺利通过压架试验,取得了安标证书,并成功交付客户投入使用。

为解决带式输送机输送带的跑偏故障,保证带式输送机的运输效率和安全性,在对带式输送机输送带跑偏机理研究的基础上,从液压自动调偏装置的总体结构、工作原理以及安装工艺等方面完成了液压自动调偏装置的设计。基于AMESIM软件对自动调偏装置的机械动力学进行仿真分析,为该装置后续的升级改造提供支撑。

以ZY6400/21/45型液压支架掩护梁为研究对象,利用ABAQUS软件构建掩护梁的静力学有限元模型,分析后发现,掩护梁存在明显的应力集中现象,最大应力达到了451 MPa。在此基础上,设计三种优化改进方案,再次利用ABAQUS软件对不同方案的受力情况进行分析,发现第三种方案的效果最好,其结构最大应力值降低到了398 MPa。此次改造在实践测试中取得较好的效果,显著降低了设备运行故障率。

为进一步提高大倾角综采工作面生产的安全性,针对大倾角综采工作面提出开采难点和顶板控制技术,确定适用于32147综采工作面的采煤方法。在对工作面的矿压显现规律和液压支架运行状态分析的基础上,对保护煤柱宽度进行设计。通过数值模拟和理论计算的方式,综合确定得出最终保护煤柱的宽度值。

以ZY86400/25.5/55型液压支架掩护梁为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,分析计算掩护梁在扭转工况和偏载工况下的结构强度。结果表明,其在两种工况下最大应力值均小于材料的屈服强度,但存在比较明显的应力集中情况。根据仿真分析的结果,提出了两种对掩护梁的优化改进措施,以提高液压支架结构可靠性。

针对矿井液压系统各相关设备与部分零部件在日常应用中,时常因乳化液配比、用水质量不达标,而出现结垢被腐蚀甚至堵塞等问题,研究了一种矿井液压系统的反渗透水处理装置。该装置主要基于介质过滤、软化除硬以及反渗透脱盐等方法来有效去除水中的杂质。通过应用表明:该装置能有效解决液压系统乳化液配比、水质不达标的问题,操作方便,运行稳定,能有效延长液压系统相关设备的运行寿命,降低采煤成本,提高采煤效益。

对常见的液压支架立柱类型进行分析研究,并以ZY12000/28/62D掩护式液压支架立柱为研究对象,介绍液压支架立柱的实际结构,以此为基础,构建液压支架立柱模型,最后通过ANSYS软件从结构强度、流固耦合两个角度对液压支架模型进行分析研究,从中探寻出最适用于液压支架立柱有限元分析的方法,并将此种方法运用于工程实践,确认研究结果的实践价值。

随着技术的发展,社会对机械类学生的职业能力要求越来越高,学生不仅要有扎实的理论知识,还需要工程实践的能力。《液压与气压传动》课程是机械类专业重要课程,主要培养学生流体传动与控制方面的能力。针对课程内容理论化、工程实践项目缺失等问题,分析了课程教学中存在的问题,讨论了教学案例建设的措施,为培养学生职业能力提供指导。

针对煤矿综采工作面液压支架在生产工作中存在的极易出现故障的问题,以液压支架顶梁为研究对象,基于现有液压支架顶梁结构特征,提出三种顶梁结构优化方案,并分别构建有限元分析模型,从顶梁扭转载荷工况和顶梁偏心工况两个角度开展有限元分析,根据分析结果确认其中最佳优化方案,并将其运用于工程实践中,进一步检验最佳优化方案的有效性。

由于齿轮箱对于系统造成的误差较大,综合液压系统性能以及设备成本等问题,选用一种双输出轴的电机。改进设计的双输出轴电机+两个齿轮泵,减少了齿轮箱的中间转换环节,减小了系统故障,提高了系统的传动效率,降低了系统的成本;电机和齿轮泵通过弹性柱销联轴器连接,对中性好,传动效率更高。综合系统改进后,传动效率和系统成本节省上都有了较大的提高。