为研究三柱塞轴向柱塞泵的动态特性,在AMESim仿真软件中建立三柱塞轴向柱塞泵的虚拟仿真模型,通过仿真得出电动机在额定转速下柱塞的速度和位移特性曲线,以及泵的流量脉动、容积效率与曲轴转速的关系。研究结果表明,为了降低运动副的磨损,应合理选择柱塞速度;泵的容积效率受曲轴转速影响,故应将曲轴转速控制在合理范围内。

目前烟草行业使用的大型液压设备中插装阀的应用十分广泛,但是插装阀在工作过程中会形成偏心锥形缝隙流场,因此针对插装阀阀芯在此流场容易受到较大卡紧力而影响阀动态响应速度的问题,提出一种新型插装阀芯结构。基于纳维斯托克方程,采用分段计算的方法建立其径向力模型,得到阀芯卡紧力公式。利用计算仿真软件Fluent对缝隙流场进行分析,通过得到阀芯表面压力探究新型结构对改善卡紧力的效果。研究结果表明,在插装阀芯表面开设导流槽,增大了阀芯连通长度,使径向压力分布更均匀,有效降低了卡紧力。此研究可为优化插装阀芯、提高烟草行业设备的液压系统稳定性提供理论指导和依据。

永红煤矿副井提升机TE163液压站没有设置并联冗余的回油通道,针对性进行副井提升机安全制动手自一体并联冗余回油装置改进。增加并联冗余回油装置后,在监测到回油及制动故障后,能自动打开电磁阀,实现自动回油,大大缩短了应急响应时间。实践应用效果理想,可为企业创造较好的效益。

针对传统矿井刮板输送机自动张紧系统在运行时存在不稳定的情况,使其可靠性降低的问题,进行了仿真分析,设计出采用遗传算法PID优化思路,并将优化后的自动张紧系统进行了仿真模拟。可以发现系统在经过优化后,其压力达到稳定的时间大大降低,同时其波动量也相对减小,证明了优化设计方案的可行性。

为了保证井下长距离钻井设备的正常定向钻进,根据参数计算和结构设计,研制了矿用全液压隧道钻机摩擦盘定向制动装置。通过仿真,对定向装置工作过程中摩擦片产生的应力场进行了数值模拟,得到了摩擦片的应力分布和转矩。为了验证设计的钻机定向制动装置相对可靠,又开展了现场的工业性试验。结果表明,设计的钻机定向制动装置可以产生很好的制动效果,保障了井下长距离钻进施工的安全。

针对传统皮带机张紧装置存在的张紧力控制效率较低,难以消除冲击载荷对设备的破坏等问题,设计了一种长距离带式输送机液压自动张紧装置,介绍了该装置的结构,从该装置的控制流程、控制原理以及系统工作过程等多方面详细阐述了该装置的工作原理,并总结了该装置具有的主要应用优势,以达到有助人们进一步了解该装置,进而更好地推广应用该装置的目的。

针对传统机械加工制造业发展过程中产生大量的铁屑,需要对其进行高效回收利用的情况,主要设计研究一种将团状铁屑挤压成块状铁屑的装置,以提高炼钢收得率的打包机液压系统,最后针对设计过程中的元件摆放位置的优缺点进行对比分析改进。

由于采煤机盘式液压制动器制动盘磨损量和摩擦片温度无法精准检测、获取,导致一系列安全或者浪费的问题,在对盘式液压制动器概述的基础上,重点针对位移和温度的检测需求,确定了检测方案的核心处理器,完成了位移传感器的选型、安装和标定等工作,拟通过单片机自带的温度模块实现对摩擦片温度的检测功能,为保证采煤的安全运行奠定基础。

基于矿用液压支架的基本结构,合理构建采煤工作面矿用液压支架有限元分析模型,并以此为基础开展偏载工况下采煤工作面矿用液压支架静力学分析。根据有限元分析结果,指出当前采煤工作面中矿用液压支架存在的结构不足,提出针对性结构优化方案。为验证结构优化方案的有效性,还将结构优化方案应用于工程实践,以此来进一步检验结构优化方案的有效性。

根据莒山矿9号煤层实际地质条件和开采条件,对工作面液压支架进行了选型研究,得出液压支架支护高度范围为0.9~2.1 m,中心距为1.5 m,支架工作阻力不低于4 152 k N,并对工作面进行了通风验算。在上述研究的基础上,确定9号煤层工作面使用ZY4200/09/21D型两柱掩护式液压支架,对支架控制系统进行了分析,以期此研究为后期工作面液压支架的设计和使用提供参考。