液压支架自动跟机控制应具备高支护、快速移架、大推移距离等性能,其中在保障采场安全的前提下,缩短工作面空顶时间是一个极为关键的问题。但目前液压支架自动跟机控制存在动作时间长、较手动操作效率低、控制参数凭经验设定等问题,导致综采工作面推移速度慢、液压系统压力与流量匹配不佳等问题。为减少液压支架动作时间,提高综采工作面推移速度,建立了液压支架阀控缸单元液压缸伸出动作瞬态过程的流量-压力数学模型,分析认为液压缸伸缩瞬间压力主要与供回液压力有关,且与时间呈二次方关系。基于上述结论,提出了立柱供液阀直供、二级控制+立柱快速供液阀、电液控换向阀直供3种立柱快速供回液方案,详细介绍了3种方案的工作原理。在AMESim软件中建立了基于3种方案的液压支架仿真模型,通过分析不同方案下液压支架在执行降柱-移架-...

目前主流的对于液压缸推移控制技术的研究重点都聚焦于支架电液控制系统,缺少对于液压系统和元部件的机理研究。为此提出了一种基于液压系统原理的液压缸负载模拟实验台,分为负载模拟台架和测控系统两部分。负载模拟台架由倾角、侧推、阻力负载3个功能机构组成,实现了液压缸的姿态调节和负载模拟;测控系统由测试程序和相关硬件构成,实现了实验台的安全、自动化控制。该实验台建立了一个液压缸负载模拟实验体系,为液压缸的控制技术和相关液压元部件的设计研制提供了实验条件。通过相关实验,验证了实验台的负载模拟效果,并结合目前数字式液压缸的相关研究,为实验台未来的改进方向提供了思路。

综采工作面液压支架连续动作后产生位置偏移,影响采煤机截割效率。针对上述问题,在对综采工作面液压系统进行机理分析的基础上,建立了系统压力、流量与液压缸位移之间的耦合关系,设计并搭建了一种以乳化液/纯水为传动介质的液压缸精准推移试验平台,可以完成液压缸偏载、侧向加载等试验。该试验平台由液压测试系统、油压调节系统、电气控制系统、数据采集系统、上位机软件、加载试验台架等组成,其中油压调节机构调整液压缸工作姿态,数据采集系统实时监测测试液压缸压力、流量、位移、温度等数据,加载试验台架将液压支架、刮板输送机及采煤机等效为质量可调的重物。试验台采集频率2000 Hz,公称压力31.5 MPa,公称流量400 L/min,测试液压缸缸径100~240 mm、行程400~1800 mm,工作阻力不低于100 kN,可满足不同工作状态下推移液压缸动作机理研究。经...

随着煤炭行业的高速发展,千万吨级矿井不断投产。在自动化综采工作面高产高效的要求下,装备的大型化要求不断提高。针对连接一、二级护帮千斤顶的交替双向锁在实际工作环境中面临公称流量小、压力损失严重、关闭压力低的问题,对其结构进行改进、流道进行优化。通过Pro/E对改进前后的交替双向锁进行实体建模,利用ANSYS进行模型流道抽取、网格划分及边界条件加载,运用ANSYS Fluent进行求解计算,获得介质在工作中的速度矢量图、静压云图等。将仿真结果与实验数据进行对比更新求解模型,利用迭代后的精确模型对新型结构设计进行指导。研究结果表明,通过改变阀芯结构设计和阀体流道布置,新结构交替双向锁流道90°弯折减少两处,阀体体积缩小1/3,压力损失减少65%,流量升级为125 L/min,有效降低了生产成本,提高了其在工程应用中的使用性能。

纯水密封摩擦力大、泄漏量大、寿命短,无法为矿井液压系统稳定工作提供可靠有效的保障,从而导致开采过程中出现安全隐患。针对上述问题,利用有限元分析软件ANSYS建立复合密封件二维轴对称模型,在其他条件相同的情况下,分析不同径向间隙、不同压力载荷对密封静态和动态性能的影响,得到密封接触应力变化时对密封性能的影响规律,通过对不同径向间隙进行参数化设计,找到满足工作条件的最优径向间隙。仿真分析表明:径向间隙为0.25 mm时,复合密封件在1.5倍公称压力下的接触应力为49.854 MPa,密封效果最好;径向密封间隙为0.375 mm时,接触应力过小会导致泄漏现象产生;径向间隙为0.125 mm时,虽然密封性能进一步提升,但是接触应力的增大导致密封件磨损加速。实验表明:0.25 mm径向间隙液压缸密封寿命可达到20000次,较0.125 mm径向间隙液压缸密封寿命长约1/3。