论文部分内容阅读
将水液压技术引入到单体液压支柱核心零部件的三用阀中,是实现煤矿绿色、安全开采的重要措施之一,但是水介质也存在腐蚀性强等缺点,导致阀芯摩擦磨损严重,是水液压技术在煤炭支护装备中应用的重要因素之一。为了解决三用阀润滑性能差和摩擦磨损的问题,以水压三用阀为载体,借鉴表面微造型技术在减磨润滑中的特性机理,解决阀芯与阀套之间的摩擦与磨损问题。论文以水压三用阀阀芯摩擦副为研究对象,研究不同微造型参数对阀芯摩擦副的润滑和减磨作用;通过在阀芯上设置不同微造型阵列,研究微造型对动压润滑承载力稳定的影响。研究主要内容包括:(1)研究Reynolds和N-S方程阀芯摩擦副之间动压润滑特性,搭建阀芯摩擦副微造型模型,利用MATLAB软件分析基于Reynolds方程阀芯摩擦副微造型动压润滑性能,借助于CFD软件分析阀芯摩擦副之间流体动压润滑特性,研究微造型承载力大小、方向与阀芯间隙、阀芯移动速度以及形貌之间的关系。(2)利用交互试验的方法分析不同参数对三用阀阀芯动压润滑性能的影响以及参数之间相互作用对阀芯摩擦副动压润滑影响。分析了微造型间隙(液膜厚度)、微造型形貌、微造型半径、微造型深度、阀芯移动速度以及液膜厚度与微造型深度、半径、移动速度之间交互作用对阀芯微造型承载力的影响;并通过交互试验优化得到最优方案A3B3C3D1E3比试验中最大承载力提高了15.5%。(3)通过建立均匀圆柱形阵列、非均匀变深度阵列、非均匀变密度阵列模型,利用ANSYS-CFD进行仿真分析,研究均匀阵列与非均匀阵列对阀芯摩擦副之间动压润滑承载力稳定性能影响,分析不同微造型阵列随着输入压力与速度变化对阀芯微造型摩擦副之间动压润滑承载力稳定性能影响;分析了在不同微造型参数条件下,不同微造型阵列对阀芯摩擦副动压润滑承载力与阀芯微造型模型壁面剪切力影响。图[64]表[9]参[78]。