自适应大流量安全阀的流固耦合分析与保压实验

为提高自适应大流量安全阀关键零件的可靠性及寿命,利用UG软件建立自适应大流量安全阀关键零件的三维模型,并借助ANSYS Fluent软件对其进行了网格划分,通过单向流固耦合分析得到了一级锥阀、二级差动阀芯等关键零件的应力、应变云图;为进一步研究自适应大流量安全阀的低压密封性,利用ZF-2WG液压支架阀综合实验台对其进行了6、14 MPa 2种不同压力的打压实验。仿真及实验结果表明:一级锥阀的锥面附近区域为应力集中区域,锥尖附近区域为应变集中区域;二级阀芯4个阻尼孔靠差动腔侧的出口处为应力集中区域,二级阀芯外环形差动腔接触流体区域为应变集中区域;通过操作控制P口压力为6、14 MPa,保压时间为120 s,压力值基本保持在设定值,保压效果非常理想。

基于AMESim的双级保护大流量安全阀开启压力及流量特性影响因素研究

在分析某型双级保护大流量安全阀工作原理的基础上,建立双级保护安全阀的数学模型;借助AMESim16.0软件建立双级保护大流量安全阀及包含安全阀的支架液压仿真模型,进行仿真分析,得到安全阀开启压力、流量特性曲线。为进一步探究影响双级保护大流量安全阀开启压力、流量特性的因素,改变一级直动阀的直径、二级差动阀进液口直径及二级差动阀芯小端直径并在支架液压模型中进行仿真分析。结果表明:一级直动阀阀芯直径为11.5 mm时,开启压力为40 MPa;给定进液口为直径34 mm、二级差动阀芯小端直径为30 mm时,二级差动阀开启压力约为45 MPa。仿真结果为更好地应用双级保护大流量安全阀提供参考。

多柱塞阀配流往复式容积泵流量调节策略研究

为实现多柱塞阀配流往复式容积泵的流量调节,提出一种基于进液阀在排液行程内延迟关闭原理的流量调节策略。在未考虑柱塞副泄漏效应及配流阀启闭滞后效应前提下,首先借助柱塞运动规律得到了单柱塞腔无量纲化流量方程,并以此为基础建立了单柱塞腔无量纲化瞬时排出流量与排液阀滞后开启时长间的函数关系;之后,借助多柱塞泵的各个柱塞具有相同曲轴安装角度差的结构特点,得出了三柱塞泵整泵无量纲化流量与各自排液阀滞后开启时长间的函数关系;最后,基于功率平衡原理建立了流量调节策略。该策略的核心内容是以负载压力和电机功率计算得出负载所需流量,然后再解算出排液阀所需滞后开启时长及所对应的曲轴转角。以BRW125/31.5C型三柱塞乳化液泵为原型,基于AMESim软件创建了流量调节仿真模型,仿真结果表明:随着负载压力升高,负载液压缸输入流量逐渐降低;在达到压力调节阈值后,乳化液泵需0.25 s完成流量调节过程。可为乳化液泵的负载敏感化改进设计及面向液压支架动作过程的稳压供液技术研究提供有益借鉴。

面向液压支架动作过程的乳化液泵站多泵并联供液技术研究

针对煤炭企业普遍将多台乳化液泵组成泵站系统共同向液压支架供液的现状,提出了泵站多泵并联新型流量调节方法,并以BRW125/31.5C型乳化液泵为原型,借助AMESim软件搭建了由2台乳化液泵组成的泵站系统流量调节仿真模型,对仿真结果进行了分析。提出的流量调节新方法为液压支架的稳压供液技术提供了新思路。

矿用大流量乳化液泵卸荷阀工作性能分析

通过对矿用大流量乳化液泵卸荷阀工作原理的分析,借助AMESim软件搭建了包含3柱塞乳化液泵、蓄能器、卸荷阀及负载节流阀的液压系统模型;分析了先导阀弹簧预压缩力及负载节流阀通径对卸荷阀压力调节性能的影响。仿真结果表明:随着先导阀弹簧预压缩力的下降,系统最高压力逐渐降低、压力调整区间逐渐减小、压力调整周期逐渐缩短;随着负载节流阀通径的增大,卸荷阀压力调整周期缩短、压力波动次数增多。

多柱塞阀配流往复式容积泵流量脉动的理论研究与仿真分析

多柱塞阀配流往复式容积泵的排液流量存在脉动现象是由这类泵的结构特点及工作原理决定的,是这类泵的固有属性。在忽略配流阀动力学过程及柱塞副泄漏效应前提下,建立了三柱塞泵及五柱塞泵量纲一化瞬时排液流量理论模型,并分析了这两类泵排液过程的循环工作节拍以及流量脉动发生机制;引入上流量脉动率与下流量脉动率来量化衡量流量脉动程度,并分析柱塞数量以及曲轴旋转半径与连杆长度比值这两项指标对流量脉动率的影响规律;借助AMESim软件搭建了未包含蓄能器的三柱塞泵液压仿真模型,并在仿真数据量纲一化处理基础上开展了与理论分析结果的对比研究。研究结果表明:这类泵的每个循环周期内,排液流量曲线出现了两次波峰、一次波谷,并由此造成上流量脉动率较小、而下流量脉动率较大;对于奇数数目柱塞泵而言,流量脉动率随着曲轴旋转半径与连杆长度比值的增大而增大;对于偶数数目柱塞泵而言,流量脉动率均较高,且与这一比值无关;这类泵进液阀关闭滞后将诱发流量曲线波谷位置滞后、深度加深,并导致同一个循环周期内的两个波峰位置不再对称、高度不再相等。此研究成果可为这类泵的变排量改进设计及面向负载工艺过程的稳压供液技术研究提供参考。

基于DEM的斗式提升机装载物料过程分析

斗式提升机作为垂直提升物料的常用设备,为其提高输送效率,使得生产效益最大化,采用离散单元法对斗式提升机的物料装载过程进行研究,并用EDEM软件进行仿真分析。研究在不同的提升速度下料斗内部物料的装载情况、物料的颗粒流动轨迹情况,以及料斗所受的压力情况,为斗式提升机装载物料的速度设定及料斗优化设计提供了参考。研究结果表明:在提升速度为1.2m/s时,料斗装载物料情况相对较好,料斗内物料的颗粒流动轨迹分布和料斗所受压力良好。

液压支架推移作业过程的模型预测控制研究

为提高煤矿开采核心设备液压支架推移作业的控制精度,采用模型预测控制算法对支架推移千斤顶进行控制,设计出模型预测控制器,并通过MATLAB搭建仿真平台分析了推移千斤顶实际输出位移对参考序列的追踪情况。仿真分析结果表明:预测时域N_(P)≥15 T时,推移千斤顶位移输出可以对设定参考值进行无超调平稳追踪,并且预测时域越大其位移追踪所需时间越长。研究结果验证了模型预测控制技术应用到液压支架推移作业过程中具备可行性。