纯水液压支架立柱全液控式连续自动增压阀的设计

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针对综采工作面纯水液压支架立柱初撑力严重不足、不均问题,在深入分析现有纯水液压支架自动增压阀结构特点的基础上,设计一种新型全液控式连续自动增压阀,由双顶杆式单向阀和二位三通液控换向阀等组成,避免了增压活塞密封过孔问题,通过试验对方案的可行性进行了验证.试验结果表明,全液控式连续自动增压阀兼有低压大流量升柱和高压小流量自动连续增压特性,可实现长寿命、高可靠增压工作,能有效保证纯水液压支架立柱初撑力的要求,为煤矿安全高效生产提供技术支撑.
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介绍了某矿煤矸分选的方案研究,从选矸工艺、选矸设备、矿建工程、经济效益等多方面进行了比选,结合矿井实际情况选用TDS智能干选机系统进行煤矸分离,并对其工艺布置进行了论述.该方案减少了矸石的无效运输,提升了选煤厂的处理能力,对类似矿井具有一定的参考意义.
根据千米大直径反井钻机大功率导孔和扩孔特性,设计了多变频电机驱动、高速小扭矩导孔、低速大扭矩扩孔的千米大直径反井钻机驱动系统.主要对千米大直径反井钻机驱动系统进行介绍,并对传统液压驱动反井钻机驱动系统技术特点进行了阐述,对比分析千米大直径反井钻机驱动系统技术优点.
机械手是煤矿井下自动钻机的关键零部件之一,其主要功能是自动上下钻杆.首先分析了机械手的4个运动工作机构和其逻辑运动顺序,然后对机械手的夹紧油缸进行了参数计算以及对关键零部件中的活动卡瓦和固定卡瓦进行了有限元分析,最后对机械手进行了井下工业性试验.试验结果表明:该机械手结构设计合理,动作稳定可靠,夹紧油缸参数选择正确,翻转无卡滞和颤动现象.机械手的成功研制可为煤矿井下自动化开采奠定一定的基础.
针对一些小型液压机系统以及一些小负载垂直运动液压缸的液压系统,把液压差动连接快速回路与液压平衡回路相结合,实现垂直运动液压缸的快速运动.差动回路的应用大大减少了泵组的排量,达到了节能的效果.平衡回路与差动回路的结合,既解决了快速运动的问题,又解决了垂直运动油缸的平衡问题.特别地引入一种新型液压平衡阀,方便实现垂直运动液压缸的快速运动.该回路在某振动压机上的成功应用,系统装机功率节省50%.
螺旋滚筒是采煤机工作的执行机构,承担截煤和装煤的重要任务.滚筒装载效率关系到整个工作面的工作效率.借用量纲分析讨论了薄煤层滚筒叶片的最佳螺旋升角的计算方法.对薄煤层滚筒的装载能力给出了计算公式,为薄煤层滚筒研究奠定了基础.
为研究采煤机截割部在随机载荷下轴承的寿命,利用采煤机滚筒工作过程中采集到的截割电流,计算出采煤机实际采煤过程中截割部的随机负载.根据采煤机截割部随机负载和时间形成的栽荷谱,采用不稳定变应力的疲劳损伤理论求解轴承的计算载荷,进而求解出截割部轴承的寿命.根据上述分析对某型号采煤机截割部一轴轴承进行了寿命计算,计算结果表明,在煤层条件较好情况下轴承寿命满足要求.以工作电流为计算基础求解轴承寿命,为采煤机轴承实际寿命预测和结构优化提供了一定的参考依据.
针对水基液压液冬季凝结后复原慢的问题,从产品配方的角度,考察了降凝剂、无机盐缓蚀剂、乳化剂、缓冲剂和分散剂对试样凝结后复原时间的影响.试样在-25℃环境下凝结后,测定了试样在室温(18+2℃)、5℃和-5℃环境中的复原时间.从不同类型添加剂的化学结构和添加剂间相互作用关系的角度,对复原能力的差异性进行分析阐述,确定了能够快速提升试样复原能力的方法.实验表明:分散剂和乳化剂能够有效缩短试样凝结后的复原时间;随着添加量的增加,复原时间均呈阶梯状的下降;室温较-5℃更有利于凝结之后的复原.在水基液压液配方设计时
液压支架立柱在降柱、受到冲击作用时,立柱液压缸内会出现突变载荷,严重时易造成液压缸及其控制阀的损坏.为了研究液控单向阀对突变载荷的影响,在AMESim中搭建了液压支架立柱的液压系统模型,分别对液压支架立柱降柱、受到冲击作用时的状态进行时域分析.提出了一种变阻尼液控单向阀,并在AMESim中搭建新型变阻尼液控单向阀模型进行仿真分析,得到了立柱液压缸的动态响应曲线.经对比仿真结果,变阻尼液控单向阀能有效降低突变载荷,提高了立柱液压系统的稳定性.为液压支架立柱的液压系统设计提供了重要参考.
以曹家滩煤矿122109综放工作面为研究对象,利用数值模拟方法分析了该工作面顺、逆风截煤时采煤空间浮游粉尘分布规律,根据分析结果,同时结合工作面设备工况,提出了工作面风流净化技术,并设计了风流净化装置.通过现场试验,结果表明风流净化装置极大地改善了综放面采煤空间环境,对采煤机下风侧10 m、40 m及回风巷内距工作面端头10 m处降尘效率分别达到80.15%、82.02%、86.86%.
以目前使用较为广泛的双伸缩立柱为研究对象,从基础设计原理出发,对双伸缩立柱安全阀与管路流量匹配关系进行了深入研究.通过分析安全阀、管径、管路长度等参数,并结合优化设计方法,建立双伸缩立柱安全阀与管路的最优设计模型,为双伸缩立柱的安全阀和管路优化设计提供了依据.