为研究闸变量式轴向柱塞泵的流量特性,建立闸变量式轴向柱塞泵机构模型,对其变量原理进行论述,并推导相关公式,在考虑泵柱塞数为奇数和偶数情况下,将闸变量式轴向柱塞泵的流量特性与斜盘式轴向柱塞泵的流量特性进行对比仿真分析。结果表明:采用闸变量式轴向柱塞泵,无论泵柱塞数为奇数还是偶数,泵的周期瞬态流量曲线形状发生变化,但瞬态流量周期没有发生改变;斜盘式轴向柱塞泵的流量脉动不随斜盘斜角的变化而变化,闸变量式轴向柱塞泵的流量脉动随配流盘转角增大而增大,且增大趋势逐渐增加。因此,采用闸变量式轴向柱塞泵时要考虑在满足泵实际排量变化范围要求下尽量控制配流盘最大转角范围,并且对闸变量式轴向柱塞泵采取必要的稳流措施非常重要。

在对大倾角,地势复杂的煤层开采工作中,自旋转式液压支架的稳定性研究尤为重要。在液压支架原机构的基础上建立了新型自旋转液压支架,对4种旋转角度下的自旋转式液压支架进行稳定性研究,分析了煤层倾角、顶板压力、支架重心变化对支架稳定性的影响。结果表明:随着支架高度升高,支架翻倒临界角会随之降低;支架+90°放置在斜坡工作面时,支架失稳为直接翻倒;支架旋转一定角度时,即支架重力沿斜坡面分力的投影与支架旋转底板直径不重合时,支架失稳为先滑动后翻倒。

采用传统三角槽配流盘的轴向柱塞泵在过渡区不能完全消除由于换向产生的压力脉动,同时由于节流的影响,会产生明显的流量倒灌现象。在不对缸体或配流盘进行颠覆性设计的情况下,提出一种压力控制往复阀结构串联于各柱塞腔之间,从而缓冲过渡区的压力脉动,减小过渡区产生的振动,并取消配流盘的三角槽结构,从而减少流量倒灌。给定往复阀的直径等参数,通过仿真分析发现,该结构在过渡区产生的压力脉动仅为2.5%,相对于三角槽配流盘可以有效的降低轴向柱塞泵在高低压过渡区过程中的压力脉动。

为进一步改善振动与噪声对平衡式大流量轴向电机柱塞泵的影响,建立机械振动传递路径模型,分析它在激振力作用下机械振动产生与传递的特点和规律。结果表明:平衡式电机柱塞泵在激振力作用下外壳体振动最为剧烈,振动过程由瞬态响应阶段逐渐收敛减小最终进入稳态响应阶段,出油口端盖、吸油口端盖以及外壳体的最大共振频率分别为4 104.1、2 577.58、2 602.6 Hz,对应的最大共振幅值分别为6.82、6.24、3.7 m/(s2·Hz),相比于普通电机泵,平衡式双斜盘结构具有明