针对FBD No.8.0矿用对旋轴流风机内部流场不稳定、压力损失较大等问题,对风机内部的集流器和整流罩的几何尺寸参数进行了优化研究。首先,选择集流器入口直径、长度和整流罩的两段水平长度作为正交试验因素,全压效率为试验的评价指标,探究集流器和整流罩的共同作用对风机气动性能的影响;然后,根据L9(34)的正交试验表,设计了9种试验方案,并进行了数值计算;最后,采用极差分析的方法,得出了几何参数对风机效率的主次影响顺序,确定了对旋轴流风机最优的尺寸参数组合。研究结果表明相比于原型风机,优化后的对旋轴流风机在流量点750 m3/min时,全压和效率分别提高了2.64%和1.74%;在全流量工况下,全压和效率平均提高了2.12%和2.31%;同时,优化后的风机能够有效缓解入口处的涡团现象,降低风筒前端内部的压力差值,改善进气情况,减小叶片表面的涡量,提高风...

为探究改变叶顶间隙对矿用对旋式轴流风机气动噪声的影响，建立不同叶顶间隙的风机三维模型，并结合风机性能试验验证模型的正确性。利用Fluent对风机进行定常模拟、非定常模拟和噪声预估，分析了声功率级和声压级随叶顶间隙的变化情况。结果表明:叶根与轮毂交界处、叶顶间隙处和相邻两叶片中间部位的声功率级随间隙的增加而增大，且叶顶处吸力面声功率级高于压力面。不同间隙下风机的A级声压值总体上呈先急剧下降后上升再逐渐下降的趋势，间隙变大后，风机在各监测点处的A级声压值随之增大。与高频处相比，间隙对中低频处的A级声压值影响更加显著。

以ZY4000/09/19D型两柱掩护式液压支架为研究对象,使用SolidWorks三维建模软件进行建模,利用ANSYS有限元分析软件模拟支架在顶梁两端加载且底座扭转和顶梁受偏载且底座扭转2种恶劣工况下的受力状况,通过计算分析得到了液压支架在这2种工况下的应力和应变规律,得出支架结构满足薄煤层工作面生产要求的结论。

为提高加热效率,降低气体流过风道加热器的压力损失,通过L 9(34)正交试验法并结合数值模拟对其结构进行优化。以第一、二级导流板的长度和角度为影响因素,以温升和压降为评价指标,采用Fluent对9种试验方案进行定常模拟。通过正交试验得出最优结构,并对优化前后的风道加热器流场和温度场进行分析。研究表明:第一级导流板角度对温升的影响最显著,第二级导流板角度对压降的影响最显著。最优结构时两级导流板角度分别为21°和27°,长度分别为170 mm和150 mm。与优化前相比温升提高2.59%,压力损失降低15.95%,内部涡流减弱,湍流动能减小,气流更加平稳,达到优化目标。

黏度是液压油的基本属性之一,其值对温度变化非常敏感,而温度又是影响油液发生空化的直接因素之一,因此为研究油液的实时黏-温特性对轴向柱塞泵空化效应的影响,利用流体仿真分析软件PumpLinx建立了包括湍流模型、全空化模型等条件在内的轴向柱塞泵动态CFD模型;并在考虑配流副间隙、柱塞副间隙和滑靴副间隙基础上,通过分析对比黏度恒定和实时黏-温变化两种条件下柱塞泵温度场、速度场和气体体积分数等因素,分析了黏-温特性对轴向柱塞泵内空化效应的实时影响。结果表明:与黏度为定值相比,在实时黏-温条件下柱塞泵空化效应更加剧烈,研究过程中所建立的仿真模型为后续的优化设计提供了一定的指导。

针对当前机械清挖存在的功能单一、体积庞大、自动化程度低、操作人多的缺点,设计一种水仓清挖机器人,并对其行走单元的液压系统进行仿真分析。仿真分析平地直行、转向、爬坡等工况下的动态特性,结果表明清仓机器人的行走单元能够按照工况要求完成指定动作,行驶过程中不受外界阻力变化影响,同时各个执行器能够独立工作互不干扰,体现了良好的抗流量饱和能力。此外,还模拟了负载敏感系统和定量泵节流调速系统的节能效率,结果表明负载敏感系

针对矿井排水系统中所用的电液闸阀存在的阀杆受流通介质力发生位移的缺陷,设计了一种具有自锁功能的新型电液闸阀。首先进行了自锁闸阀的总体方案设计,在Solidworks环境下建立了自锁机构的机械装配模型,运用ADAMS软件对其自锁特性和启闭过程进行了仿真分析,然后根据理论模型加工制造了试验样机进行试验,仿真数据和试验结果表明该自锁机构的设计基本合理。同时,电液闸阀在增设有自锁机构之后启闭时间和速度波动有所变化,更有利于防止水锤现象的发生。

以矿用履带车行走作业工况为依据，确定采用行走限速制动回路。采用功率键合图建立履带车行走作业时行走限速系统数学模型，得到液压回路的状态方程。在此基础上利用AMESim仿真软件建立系统的仿真模型，分析背压阀的预紧力、弹簧刚度和阻尼孔直径对马达液压制动特性的影响。结果表明：阻尼孔直径对液压马达制动特性的影响最大，弹簧刚度的影响次之，预紧力的影响最小。

对带氮气室的液压冲击器的运动特性及性能参数进行了研究与设计。构建液压冲击器活塞运动的速度时间目标函数，建立了基于氮气室的活塞回程运动、冲击运动非线性数学模型，并得到了活塞运动曲线的微分方程；通过确定部分目标性能参数，从而推导出其余的性能参数，采用这种参数的设计方法，可以将机器的性能参数与运动参数联系起来，有利于确定结构参数，该方法对实际应用及理论研究具有参考价值。

从液压系统机械部分的连接和传动方面及轴向柱塞泵的柱塞数和轴向柱塞泵的工作结构等方面分析了液压系统产生振动的原因，并有针对性地提出了有效降低液压系统振动的一些办法和措施。