矿用电磁先导阀换向特性低功耗测试平台设计

电磁先导阀是综采工作面实现无人化开采的核心元部件之一,目前矿用电磁先导阀测试方法多采用乳化液泵作为液源,功耗较大,此外,系统压力调节多采用手动调节方式,效率低。针对上述问题,设计了一种矿用电磁先导阀换向特性低功耗测试平台。该平台包括液压系统和测控系统2个部分。液压系统主要包括电气比例阀、气液增压泵、被试阀、蓄能器等部件,采用双头气液增压泵作为液源,以降低能耗;采用电气比例阀调节气液增压泵入口气压,将被试阀入口压力调节至所需值,实现系统压力自动调节。测控系统包括上位机、采集卡、程控电源、电气比例阀控制器(PID控制器)、多种传感器等,根据传感器安装和精度要求,选用激光位移传感器测试电磁铁顶杆位移,并采用PID控制器调节电磁先导阀进液口的压力。该平台可实现电磁先导阀换向过程中各项性能指标的实时动态监测和数据存储,包括电压、电流、进出口压力、顶杆位移、动态响应时间和实时功耗等,最大功率仅为800 W,提升了测试安全性和效率,大幅度降低了系统能耗,为研究人员提供了高效、可靠的测试和验证手段。

矿用电磁阀电机械转换器的设计与特性分析

针对液压支架上的矿用电磁先导阀,提出了两种不同磁轭结构的音圈电机作为先导阀上的电机械转换器,建立了音圈电机的机、电、磁耦合动态数学模型,通过Ansoft Maxwell分析比较两种不同的磁轭结构对音圈电机电磁力特性的影响,测得有径向磁轭结构的音圈电机其电磁力峰值可达5.2N,相比另一结构提高了24%。研究了径向磁轭厚度、气隙以及磁轭宽度对电磁力的影响,得出径向磁轭厚度越大,气隙越小,内磁轭越宽,电磁力越大的结论。