针对垛式液压支架降柱过程中立柱失速的问题,基于外控恒压调速阀改进平衡回路,研究立柱在负载作用下的承载特性。利用AMESim搭建液压支架平衡回路的仿真模型模拟立柱工作过程,分析外控恒压调速阀的结构参数对立柱承载特性及外控恒压调速阀阀口流量特性的影响。结果表明立柱受到冲击时,安全阀开启卸荷;立柱下行时平衡回路作用防止立柱失速。减小外控恒压调速阀的阻尼孔直径与调控活塞面积可提高系统响应速度,平衡回路稳定性能提升,立柱承载特性得到改善。

矿压预测是实现综采工作面智能化的重要组成部分,具有广阔的应用场景。液压支架载荷是综采工作面覆岩运动的直接体现,其载荷峰值循环末阻力是判断顶板来压,开展煤矿顶板、水、火灾害防控的关键指标。本研究以预测循环末阻力的变化对矿压显现规律进行表征,形成一套基于区域化的支架数据质量优化方法,时空融合的顶板压力预测模型构建,以及多尺度部署的方法体系。实验结果表明结合了注意力机制的Conv1d+Bi-LSTM时空模型有效提取了液压支架的工况矩阵的特征信息,针对不同情况的数据优化方法提升了模型的预测精度,模型具有良好的鲁棒性与泛化性,可实现矿压的精确预测。多尺度的部署方法实现了模型灵活部署对实际预测有着重要意义。

对于设备运行过程中产生的噪声进行限制是我们对于安全生产的一项基本要求,同时噪声的产生往往也预示着系统运行存在故障需要及时排查,因此无论是从对设备操作人员身心健康的安全角度来考虑,还是从设备本身运行的稳定可靠性要求来考虑,噪音控制都有其重要性和必要性。文章针对井下车辆液压系统运行中经常出现的噪音进行了分析和阐述,将系统噪音按照产生机制划分为流体噪声和结构噪声,其中流体噪声重点关注流体特性,侧重于液压系统自身故障分析和处理;结构噪声则侧重于在设备运转过程中,由于机械碰撞、摩擦或者是由于机械振动传导放大效应引起的噪音现象,侧重于机械振动方面的分析和处理。经过噪音原理分析,结合实际案例检测结果进行验证,证明了对于不同的噪音产生机理需要采取不同的消噪措施,以达到降低噪音,提高产品操作的...

针对现有重载液压车辆悬挂系统结构控制形式难以较好的实现矿区复杂路况适应性及平顺性问题,文章对车辆在复杂路面极限运行工况下载荷分布不均特征进行分析,基于某矿区工作环境条件,提出拟设计液压悬挂系统技术要求,阐述所设计悬挂系统原理;通过在悬挂油缸在不同联通方式下对悬挂油缸及整车在满载爬坡、下坡、空载下坡三种极限工况下进行受力研究,确定不同工况时悬挂油缸最佳联通方案,同时对整车附着力进行校核,计算液压系统所需驱动压力;最后对液压悬挂系统参数相关进行计算匹配,对产品系统方案可行性提供有力支撑。

为提高冷却净化器的传热性能,对五种壳侧不同结构的冷却净化器进行了传热性能试验测试和比较。结果表明,螺旋板加聚磁性多孔介质结构的冷却净化器具有非常显著的强化传热效果。

通过对液压系统污染的分析,探讨了液压设备的可能失效形式,总结了液压系统中常见的污染及故障源及有效防止污染的方法,使液压油工作方法的指标更加具体化,对减少现场工作的盲目性,使液压油的控制与更换更加科学化,提高系统中各个元件的使用寿命,使液压系统日趋完善有现实指导意义。

为研究液压支架用浓缩液的防腐蚀性,采用均匀全浸试验、扫描电镜图像表征、EDS分析和电化学极化曲线测试,分析了15#碳钢在陕北矿业典型矿井水中的腐蚀行为,研究了浓缩液对15#碳钢的防腐性能及机理。结果表明,15#碳钢在典型矿井水中0.5h有明显腐蚀发生;在典型矿井水配制3%(质量比)浓缩液中720h外观光亮,缓蚀率约达99.27%;浓缩液主要通过阳极钝化而起到缓蚀作用,使15#碳钢自腐蚀电位正移约350mV,在弱极化区缓蚀率约达95.38%,在强极化区降低电流密度约2-4个数量级;当极化电位在0-700mV(vs.OCP)区间,极化电流密度均小于0.01mA/cm^(2)。

针对现有液压支架护帮板状态监测方法可靠性低、量化监测能力缺乏的问题,提出了一种基于深度神经网络的非接触式护帮板运动状态监测方法。该方法通过卷积和反卷积网络实现护帮板关键点空间位置检测,然后利用前馈神经网络将护帮板关键点的空间运动轨迹转换为护帮板伸缩角度,实现护帮板状态监测的量化。研究结果表明,基于深度神经网络的护帮板关键点空间位置的平均检测误差小于2个像素,护帮板位姿角度的平均量化误差小于3°,算法处理速度大于60f/s,具有良好的监测性能。

针对掩护式液压支架升柱过程的不同步问题,在分析立柱升柱工况基础上,构建了立柱-液控单向阀升柱模型,基于阀芯受力平衡建立了立柱液控单向阀的阀芯开启量表达式,给出了立柱不同步的理论条件,并建立升柱系统的AMESim仿真模型,分析了立柱负载大小和液控单向阀阻尼孔直径对立柱同步的影响特性,给出了立柱不同步问题的改进方案,并用仿真与实验进行了验证。研究结果表明:造成两根立柱不同步的根本原因是两根立柱的负载不同,且负载相差越大,阀芯开启量相差也越大,不同步越明显;立柱液控单向阀主阀芯后腔阻尼孔直径对左右立柱的同步性能影响很小,且负载较大的立柱对应的液控单向阀阀芯开启时会出现一个冲击振动,阀芯会先开大然后再趋于较小的稳定值。

将模糊控制与神经元网络结合并引入液压阀控马达系统中,提出了一种基于模糊神经元网络控制策略的液压阀控马达速度控制方案。通过仿真证明,该控制策略提高了液压阀控马达控制系统的自适应能力,改善了控制系统的性能。