液压支架安全阀试验台测控系统设计

通过对液压支架安全阀试验台功能及要求的研究和分析,设计了液压支架安全阀试验台测控系统的硬件及软件,包括数据采集、液压系统控制,并且采用模糊自适应PID算法实现系统流量闭环控制,同时引入数字滤波器,对采集的数据进行滤波。该试验台能对试验结果进行分析、计算、保存和打印,经运行试验证明该系统可靠稳定,满足设计要求。

煤矿液压支架安全阀性能分析仿真与试验研究

基于安全阀压力梯度理论,介绍一种适用于煤矿弹簧式液压支架安全阀的仿真分析方法。此方法主要采用AMESim软件构建安全阀仿真模型,并根据模型实施安全阀内部结构仿真安全阀冲击加载试验系统仿真。为验证液压支架安全阀仿真分析方法的应用效果,将仿真分析方法与安全阀冲击压力安全性试验进行匹配对比,根据对比分析结果确认仿真分析方法具有较强应用可行性。

矿用液压支架大流量安全阀卸荷性能分析

针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题,以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析,得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特性以及阀芯运动规律特性。结果表明:在冲击载荷下,安全阀压力超调量和压力超调率分别为5.9 MPa和15%;安全阀开启瞬间阀芯会产生震荡,突变载荷是阀芯产生震荡的主要因素。最后通过试验证明了安全阀回路压力损失随着乳化液流量的增大而增大,但在0~320 L/min公称流量下,安全阀的压力损失低于7 MPa,系统整体运行稳定。

液压支架用新型组合式安全阀研究

本文基于比例微积分算法实现安全阀控制,采用增压和储能装置,与安全阀配合组成一个新型的组合式安全阀,减少液压支架系统压力的超调量,减缓液压支架立柱下腔液体压力上升速度,增加液压支架的液压值由最低到最高花费的时间,增强系统稳定性,减少冲击对液压系统的影响,延长设备使用寿命。

液压支架双级安全阀设计及其快速动载冲击试验研究

为提高液压支架的抗冲击性和稳定性,设计了一种额定流量、额定压力分别为50 L/min和45 MPa的一级直动阀与额定流量、额定压力分别为1000 L/min、50 MPa的二级差动阀相组合的新型双级安全阀。开发了基于蓄能器组的快速动载冲击试验系统,利用AMESim-Simulink联合仿真技术获得了快速动载冲击试验系统的压力动态响应特性和双级安全阀压力流量动态响应特性,研制了快速动载冲击试验台样机对双级安全阀进行了测试。结果表明,二级差动阀额定压力、额定流量分别约为49.2 MPa和992 L/min,开启时间小于3 ms,压力稳定时间在13~15 ms范围内,卸荷时间小于5 ms,验证了设计的双级安全阀具有卸荷速度快与抗冲击性能优良的特点及快速动载冲击试验方案的正确性。

液压比例控制系统在液压支架用安全阀试验台上的应用

针对原液压支架用安全阀试验台流量调节过程繁琐、效率及检测精度低的问题,采用比例控制技术,进行闭环流量控制。改进了试验台的液压系统,实现了流量调节的自动化,提高了试验效率及检测精度。

基于UPS-RPU-PU并联机构的液压支架试验台多目标优化

提出一种非对称1T2R型UPS-RPU-PU并联机构,并基于该机构设计一种新型液压支架试验台,以期为解决现有试验台面临的技术难题提供新思路。应用矢量方程法推导出并联机构位置逆解方程;采用方位角和倾摆角描述机构偏置式动平台输出轴的姿态。以螺旋理论为数学工具,建立机构运动/力传递性能指标的解析数学模型。在此基础上,给出优质传递姿态工作空间(GTOW)、全域传递性能指标(GTI)及其波动性能指标的定义和计算方法。依据液压支架加载试验实际需求,建立并联加载装置尺度参数昂贵约束多目标优化模型。采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-II)求得多组Pareto最优解,以供工程设计备选。选择综合性能较优的一组折中解,设计新型液压支架试验台虚拟样机,并利用ANSYS进行3种典型工况下的仿真试验。研究结果表明:基于并联机构的新型试验台具有良好的运动性能和静态特性,可为进一步开展模型样机研制和试验提供理论指导。

液压支架大流量安全阀动态性能试验方法研究

动态性能是煤矿液压支架用大流量安全阀的重要性能指标。该文阐述了现有的几种大流量安全阀的试验方法的原理及其特点,如落锤冲击系统、大流量泵供液系统、爆破冲击加载系统、伺服液压冲击系统和快速加载系统。通过对比分析,指出蓄能器为动力源的快速加载系统成本低、体积小、耗能少,是一种值得研究推广的试验方法。

液压支架用大流量安全阀的动态试验及其性能分析

本文介绍了液压支架用大流量安全阀的动态试验目的,试验系统及方法,并根据试验记录曲线及试验数据,对大流量安全阀进行了性能分析及评价。从而,为验证大流量安全阀动态设计的正确性和有效性提供了必要的依据。

机械化矿用液压支架大流量安全阀实验台研究

目前,液压支架的安全阀作为液压支架支撑作用的主要部件,性能好坏影响支架的支撑能力和使用寿命。国内大多数液压支架使用的安全阀最大流量为1000L/min,随着煤炭行业的发展,液压支架的性能指标相继提升,为保证支架的安全性,保证井下采煤工作的顺利开展,并保障煤矿工人的安全,大于1000L/min的安全阀也陆续研发上市,并在一些矿井进行工业性试验,但目前检测设备无法检测大流量的安全阀性能参数。论文主要介绍液压支架安全阀试验台的技术参数及液压系统的工作原理。

液压支架大流量安全阀的仿真试验

液压支架大流量安全阀的动态性能是衡量液压支架性能的重要指标。为了提高液压支架大流量安全阀的动态性能,在制造前期应用Pro/E软件建立安全阀与和液压缸的模型,采用ADAMS Hydraulics软件建立液压仿真控制系统,将两者结合设计大流量安全阀仿真试验系统。利用这一仿真试验系统,对立柱进行了额定工况下受载荷冲击的动态仿真试验。试验结果表明,液压支架大流量安全阀的设计参数正确,为后续的优化提供了技术支持。

液压支架安全阀联动系统冲击试验的分析

利用试验的方法对液压支架大流量安全阀与小流量安全阀联动系统进行了抗冲击特性的分析 ,对其试验的结果进行了探讨、比较 。

液压支架用阀全流程自动化试验台设计研究

针对现有液压支架用阀试验台需要由人工操作来完成试验,存在工作效率低、试验过程一致性不易保证等问题,研制了一套液压支架用阀全流程自动化试验台,进行了主体结构、液压系统以及测控系统的设计。经测试,该试验台可根据设定流程和参数依次进行各项试验,全部流程由计算机自动控制完成,压力控制误差在0.5%以内,流量控制误差在0.8%以内,能够满足试验方法要求。

液压支架大流量安全阀冲击特性试验系统设计与分析

针对液压支架大流量安全阀,设计了以蓄能器组为辅助动力源的冲击特性试验系统。通过FAD500/50型大流量安全阀的冲击试验,得到了安全阀受冲击作用下压力、流量的响应曲线,并研究了蓄能器总容积、充液压力及插装阀组阻尼孔直径等关键参数对试验结果的影响规律。结果表明:所设计的试验系统可在规定时间内达到国家标准要求的阀前冲击压力,且被试安全阀在冲击压力到达前开启;增大蓄能器的总容积或充液压力,均对冲击载荷响应时间影响不大,但增大插装阀组可调阻尼开口量,会显著缩短冲击载荷响应时间,且流量超调、压力波动也明显增大;通过调整试验系统关键参数,可改变冲击载荷的强度,变化压力上升梯度,提供安全阀冲击试验所需的不同流量,进而模拟不同的冲击工况。

液压支架用大流量安全阀性能分析

安全阀是液压支架的重要保护元件,基于综采工作面上覆岩层的"砌体梁"结构力学模型,液压支架承受的是静态负载和动态负载的总和,基于此,提出了安全阀动静组合加载试验台(其中蓄能器的载荷模拟静态载荷,气体爆炸产生的载荷模拟动态载荷)。实验初始条件如下:LPG-空气混合气体爆炸前的压力为1. 6 MPa,安全阀的调定压力为45 MPa,蓄能器的充液设定压力为31. 5 MPa。实验结果表明:被试安全阀压力超调量为5 MPa,约为调定压力的11%,被试安全阀压力稳定时间为0. 017 s。采用ANSYS Fluent对安全阀的流场进行仿真,通过高速摄像机得到了安全阀溢流过程的照片,验证了安全阀流场的仿真结果。

30000kN液压支架试验台自动调高液压系统设计

为改变目前试验台调高完全依赖眼看手动的落后状况,设计一套自动调高液压系统,用于强力液压支架试验台。该系统采用高精度齿轮分流马达为4根调高油缸匹配流量,并配以旁路节流调速方式实现自动调高。调高过程中,通过位移传感器实时反馈4根油缸之间的高度偏差,当高度偏差达到设定值时,及时控制相对应旁路节流调速,杜绝试验台的升降平台出现卡死的情形。通过现场实际应用表明,该系统可实现强力液压支架试验台的自动调高,调高速度控制在5～10 mm/s,最终调高对孔精度达1 mm。

液压支架试验台电液多轴加载系统耦合调平控制

针对强力液压支架试验台垂直外加载系统具有工况复杂、大负载、大偏载和高同步精度等特点,通过对试验台机械液压同步驱动加载系统的设计及其工作机理的分析,建立了机械液压多领域物理模型和数学模型;并针对系统运行过程中存在的偏载大、强耦合、强非线性、模型参数不确定以及时变等特点,设计一种耦合同步调平控制算法,即通过4个独立的同步位置补偿速度PID控制器分别实现4个阀控柱塞缸对下平台四角垂直位移期望均值的动态和稳态输出特性的实时跟踪控制,从而实现下平台四角调平的精确同步驱动控制。针对30 MN强力液压支架试验台垂直外加载系统,基于AMESim的多领域建模与仿真分析结果表明,在总负载21 600 kN,偏载9 400 kN情况下,下平台在4个柱塞缸支点处的动态同步误差小于±0.65 mm。各种控制策略的同步误差指数计算结果比较表明,耦合同步调平控制不仅同步精度高,而且具有较强的适应性、通用性和鲁棒性。

对液压支架用阀综合性能试验台液压系统的改进

对液压支架用阀综合性能试验台的液压系统进行了改进和完善,针对现有液压支架操纵阀试验台液压系统,没有完全按照相关标准的回路综合,只能对液压支架用阀的部分功能和性能进行检测。新的试验台可以对液压支架用阀进行大流量实验,与原来的试验台相比液压系统结构简单;测试结果可靠。

20MN液压支架试验台同步控制系统的设计

针对20MN液压支架试验台调高液压缸大行程、重负载的工况特点,分析了调高液压缸的工作状态和运动特性,提出一种采用电液比例伺服阀实现四缸同步控制的设计方案。该控制系统在WINDOWS操作系统下,采用VC++编制了四缸同步控制系统程序。通过MATLAB仿真和实验结果显示,该丈的控制算法和同步策略可取得良好的效果,基本上满足目前液压支架试验台的同步控制精度,为液压支架检测技术的发展打下一定的基础。