高速开关阀动态响应特性研究及性能优化

为研究某型高速开关阀的动态响应特性并开展参数优化,描述开关阀的结构组成及工作原理,并建立其数学模型;基于电磁铁的有限元模型,重点研究极靴盆口磁分路的作用,并求解电磁力及磁通量离散空间分布;进而建立开关阀的机-电-液联合仿真模型,研究其静态压力控制特性及关键参量的动态响应过程。以单变量作用规律分析为基础,应用(1+1)-ES算法完成多参数迭代优化。最后,测定高速开关阀的动态响应特性,完成对比验证。实验结果表明:所建立的联合仿真模型较好地刻画了开关阀的动态响应特性,并借助进化策略优化算法实现了性能的有效提升。

PM100型射流清洗过滤系统

介绍了用于液压支架控制系统的PM1 0 0型射流清洗过滤系统的组成和工作过程 ,对系统中采用的全液压反馈和射流反冲自清洗技术进行了充分的论述。结合国内液压支架控制系统过滤装置的不足 ,对该系统的新的特性做了详细分析。

POCV-200/31.5型液控单向阀

介绍了一种用于液压支架大流量快速移架系统中的POCV-200/31.5型液控单向阀的工作原理和结构特点,结合大流量系统的要求和国内普通大流量液控单向阀的不足,详细分析了该阀的性能,并提出了它的推广应用前景。

液压支架电液控制及工作面自动化技术综述

介绍了支架液压技术、液压支架电液控制系统及工作面自动化技术发展历程,分析了各阶段技术发展特点,展望了未来技术发展趋势。

SAC型液压支架电液控制系统的研制与应用

介绍我国自主知识产权SAC型液压支架电液控制系统的功能及研制过程,并对支架控制器、隔离耦合器、传感器、电磁先导阀、整体式多功能换向阀和监控主机等关键技术进行分析说明。该电液控制系统通过了井下工业性试验,在工作面的应用效果良好,满足国内煤矿的生产要求。最后对技术发展趋势进行了展望。

卸荷阀抗气蚀结构的参数协同匹配优化方法

针对矿用乳化液泵站卸荷阀的严重气蚀问题,基于多级节流和高压引流原则提出一种适用于高压大流量工况的卸荷阀抗气蚀新结构。选取阀口半锥角、高压引流孔直径作为优化设计变量,融合最优拉丁超立方设计(Opt LHD)及多岛遗传算法(MIGA),通过结构参数的变参定量分析获得了各设计变量对阀口空化特性的影响规律,通过参数间的智能优化与匹配,实现以提高阀口抗气蚀性能为目标的参数协同匹配优化。结果表明,优化后的阀口压力梯度显著降低,出口流速下降33.5%,阀套壁面冲击速度下降42.9%,体积平均气相分数下降61.3%。实际应用效果也验证了该优化方法可有效地降低卸荷阀的气蚀损伤程度,对同类型产品的优化设计具有一定的参考价值。

纯水液压系统在综采工作面应用中的关键技术研究

介绍了综采工作面纯水液压系统在煤矿开采应用中的独特经济优势,分析研究了该技术在实际应用中存在的关键技术难题。通过采用新材料、特殊表面处理方法及新结构,成功解决了由纯水介质引起的系统元件腐蚀、磨损等关键性问题。综采工作面纯水液压系统从根本上解决了应用乳化液充当传递介质带来的环境友好性差、成本高等一系列问题,充分发挥了纯水的自然特性,节约了生产成本,提高了矿井水的综合利用率,为推动我国煤矿绿色、高效、健康发展提供了有力技术支撑。

平板型高速开关阀控制特性研究

为研究某型平板高速开关阀(HSV)的控制特性,探索其小电流驱动控制机制,描述开关阀的结构组成及工作机制,建立数学模型,并定性说明其静态压力控制特性;基于开源电磁分析软件FEMM建立电磁铁的有限元模型,获得电磁力及磁通密度在工作气隙与线圈电流坐标空间的分布规律;建立开关阀的机-电-液联合仿真模型,研究其静态压力控制特性,重点描述线圈电流、阀板位移、磁路电感、控制腔压力的动态响应过程,阐明该电磁阀实现小电流驱动控制的机制;最后,测试HSV静、动态性能进行对比验证。实测结果表明:仿真模型较好地刻画了平板高速开关阀的静、动态特性,阐明了小电流驱动的机制,可为低功耗产品开发提供重要参考与借鉴。

煤矿井下水处理反渗透膜的污染机理研究

随着反渗透技术广泛应用于煤矿井下水处理系统,矿井水的水质复杂性容易造成反渗透膜污染,大幅度地影响了膜组件的除盐效率及使用寿命。为探讨造成山东新巨龙煤矿综采工作面集成供液系统水处理装置反渗透膜组件失效的原因,通过对源水水样中浊度、硬度、阴阳离子浓度及总有机物等进行检测和分析,依据Visual MINTEQ计算环境水化学平衡工具,初步建立了污染物预测模型。采取肉眼检测、烧矢量(LOI)、扫描电镜(SEM)和藤原测试方法,揭示出反渗透系统运行失败的机理。基于膜元件内部在浓水通道和膜表面发现大量固体颗粒,反渗透膜片存在由颗粒物造成的不同程度的机械损伤,推断其前端的保安过滤器存在失效的可能。考虑到膜表面污染物组成多为结晶状态下的无机盐,膜片存在少量有机污染现象,无氧化性污染物进入反渗透系统,排除了有机物污染造成系统失效的可能性。基于Visual MINTEQ的化学平衡模型对结垢物组成进行分析,结果显示其主要成分为钙离子,通过对膜结垢样品组成进行定量分析试验,验证了污染物预测模型的准确性。结果表明,该矿井下供水的浊度和硬度较高,造成反渗透膜的表面结垢及颗粒沉积是系统运行失效的主要原因。针对失效原因,提出了定期对保安过滤器进行检查维护、在RO预处理阶段增加阻垢剂等措施和新型水处理工艺的研究方向。

矿用本安型电磁卸荷阀的研究

通过对传统泵站卸荷阀工作原理进行分析,采用了本安型电磁卸荷阀,解决了传统泵站系统的压力波动大,压力调节不方便等问题,并且通过压力检测反馈来控制电磁先导阀启闭,以此控制泵的卸荷时机,使泵的压力波动在设定范围内。

高压管路爆管压力特征研究

针对煤矿井下经常出现的高压管路爆管问题,通过对泵源、泄漏流量、系统压力的关系分析,得出了泄漏程度不同时高压管路稳态与瞬态压力变化模型。设计了以紧急卸压阀为核心的爆管模拟试验系统,分别控制紧急卸压阀的2个大流量通道,可以实现不同程度的爆管模拟。使用该系统在煤矿井下进行了爆管模拟试验,其爆管压力特征与理论分析完全一致。在理论分析和试验的基础上提出了高压管路爆管的判断依据,为高压乳化液泵站系统设计、井下爆管事故防护提供依据。

乳化液泵站自动卸荷系统的设计与实现

文章对传统泵站卸荷阀工作原理进行了分析,针对传统泵站系统存在的压力波动大、压力调节不方便等问题,提出将本安型电磁先导阀应用于泵站卸荷阀上,通过压力检测,程序控制电磁先导阀启闭,来控制泵的卸荷时机,从而解决泵站卸荷存在的问题。

等离子喷涂技术在煤矿液压支架的应用探索

简述了等离子喷涂的特点和发展现状,介绍了等离子喷涂的几种常用方法。通过分析煤矿液压支架的多种失效形式,提出将等离子喷涂用于煤矿液压支架主要元部件上延长使用寿命,需要研究分析的问题,展望了等离子喷涂技术在煤矿液压支架应用的趋势。

乳化液介质电磁卸荷阀内气蚀现象的仿真研究

电磁卸荷阀是乳化液泵站压力控制和过载保护的关键元件,但在实际使用约1500h后,其主阀套四个出口之间的钢制内壁面几乎被气蚀蚀穿。该文运用AMESim和Fluent对乳化液泵站电磁卸荷阀内部的空化流动进行联合仿真,由AMESim仿真阀口开度随时间的变化规律;使用Fluent的Zwart空化模型,对阀套的气蚀破坏现象进行研究。研究表明电磁卸荷阀阀口开度越小,阀口后部低压区面积越大,空化越严重;空化流冲击阀套出口间的壁面,气泡迅速溃灭并对内壁材料造成气蚀破坏;主阀频繁开启使气蚀呈脉冲式,间歇式地犁沟阀套内壁,导致阀套出现裂隙。最后,提出了阀腔流域设计的改进办法。

电液换向阀动态特性测试系统的研究与设计

文章在介绍电液换向阀的组成与工作原理的基础上,讨论了电液换向阀动态特性的复杂性,研究和设计了基于传感器和计算机技术的动态特性测试系统,解决了以往实验室中在测试电液换向阀的过程中存在的参量采集与分析实时性问题,为电液换向阀的研究与检测提供了一种先进可靠的工具。

综采放顶煤液压支架放煤口程序控制系统

介绍了综采放顶煤液压支架放煤口程序控制系统的主要组成和工作原理，详细分析了该系统的技术特点和关键元部件的性能。

物理教学中问题情境的创设

任何教学活动都是在一定的情境中进行的，而情境创设的好坏，对能否顺利有效地完成教学活动非常关键。对于物理课堂教学而言，教师首先必须创设一个清晰的物理情境，并作用于学生，同时要引出学生原有认知结构中相关内容与新的问题情境对峙，使学生感到新问题与原有知识经验不协调，从而产生认知需要，进而明确学习的目标，形成学习动机。

跟机液压系统压力流量耦合机理研究

针对综采工作面液压支架跟机自动化控制逻辑、供液系统和支架动作速度之间的矛盾关系,对液压支架液压系统进行了模块化、参数化分析。在兼顾进液管路和回液管路布局条件下,分别从稳态特性和瞬态特性角度对支架液压系统进行建模计算,对跟机过程中多动作时管路压力、流量进行解耦分析,推导得出了瞬态、稳态过程中压力随时间变化规律及迭代模型,结果表明,液压缸伸、收瞬间压力变化主要与进液压力、回液压力有关,为时间t的二次方关系。根据上述推导公式以巴彦高勒煤矿工作面实际参数进行赋值,分析了降移升过程中各阶段压力分布特性,并完成了不同供液条件下不同支架动作时液压缸的压力动态数据测量,验证了理论分析模型的科学性和有效性,结果表明,系统背压主要影响稳态过程,对瞬态过程影响较小。

不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化

在讨论不锈钢小深孔高速钻削加工中主轴转速和进给量对钻头寿命影响的基础上,通过钻削试验确定了不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化的范围和优化方向。研究结果不仅有利于提高不锈钢小深孔的加工效率、降低加工成本,对其他类型材料的高速钻削加工也有借鉴意义。

CFD技术及其在液压支架用阀设计中的应用探讨

针对目前煤炭行业发展要求,提出将现代设计手段及方法—计算流体力学应用于煤矿用阀设计中,简要介绍了计算流体力学的发展及方法,并对商用软件Fluent及其在液压技术中的应用作了介绍,最后以电磁先导阀为例介绍了Fluent流体计算的一般过程。