FLUID INDUCED HYDRAULIC SYSTEM VIBRATIONOF POWERED SUPPORT

Fluid and solid interaction analysis of hydraulic support under the coming pressure of roof rocks was presented. The mathematical model of the system was proposed and numerical studies by the character line method were carried out.

对硬水不敏感型液压支架用浓缩液的研究

为解决液压液在水质硬度高或配液浓度低时产生的析出问题、保障液压支架跟机自动化的可靠性和稳定性,研究了环氧乙烷聚合物、环氧丙烷聚合物和不同方法改性脂肪酸的润滑性及抗硬水能力,通过腐蚀电位和腐蚀电流的变化,分析了环氧乙烷改性脂肪酸与缓蚀剂间的配伍性,制备了对硬水不敏感的HFAS10-5和HFAS40-5型浓缩液;对自制和市售的浓缩液进行了润滑性、防锈性和稳定性等方面的常规测试,同时评定了产品在2 000 mg/L硬水中不同浓度梯度下的稳定性。实验结果表明,以环氧乙烷改性脂肪酸作为润滑剂的浓缩液体系,采用无机和有机复合缓蚀剂,不但可以降低缓蚀剂的整体用量,还可以提高自腐蚀电位;不同型号浓缩液在高硬度水中不同浓度梯度下均能保持较好的稳定性。

煤矿综采工作面液压支架智能供液系统设计与应用试验

提出了一种具有压力自调定功能的综采工作面智能供液系统,采用机电液联合仿真平台对其压力特性进行仿真研究,并经现场试验和工业性应用表明,本次设计的综采工作面液压支架智能供液系统能够减小液压支架的压力脉动,流量冲击幅值下降,实现了对泄露量的智能控制,有效提高了综采工作面液压支架供液质量,验证了方案设计的合理性。此外,研究结论为后期优化液压系统实现多机协同提供参考。

适应液压支架动作的稳压供液技术研究

为提高工作面液压支架对采煤机的跟随能力,通过对支架供液过程的理论分析,揭示了支架动作速度与液压系统压力和供液流量的耦合关系;建立了工作面液压系统仿真模型并验证了模型的准确性,仿真分析了液压系统压力和供液流量对支架动作速度的作用规律;在此基础上,提出了一种适应支架动作的稳压供液技术,即以支架动作类型和液压系统压力限值等条件为判断依据,通过调整供液流量,使支架动作时液压系统压力缓慢平稳变化、略微上升,以提高支架动作速度。采用多泵+多变频供液系统对该技术进行了试验,结果验证了该技术的有效性。

工作面支架液压系统仿真与稳压供液技术

为提高工作面支架对采煤机的跟随特性,以支架运行过程不同动作供液需求特征为研究起点,基于工作面支架系统的液压原理,利用AMESim建立了支架液压系统的数学仿真模型。通过仿真液压支架动作的供液过程,分析总结了供液流量对支架动作速度和过程压力的作用规律,并提出了适应支架动作的稳压供液理念。通过理论分析稳压供液过程特性,推导出适应支架动作的稳压供液流量的数学计算公式,该公式表明:同一支架液压系统下,稳压供液流量主要由支架动作类型、动作行程、动作数量、卸载阀压力设定等因素决定。最后,在仿真模型中验证稳压供液技术,对比液压支架运行过程的额定供液与稳压供液方案效果,结果表明:稳压供液技术不仅保证了支架动作快速执行,同时减少了系统压力波动,减缓了支架液压系统的压力冲击。

环保型浓缩液在电液控制系统中的工业性试验

考察了环保型液压支架浓缩液在液压支架电液控制系统中对电液控制系统及阀件、液压支架、液箱及泵站等各部件的影响。通过在电液控制液压支架中的实际应用,表明环保型液压支架浓缩液具有优良的稳定性和防锈性等综合性能,很好地适应了目前过滤精度要求较高的电液控制系统,能充分保障电液控制液压支架系统正常运行。

液压支架群组跟机推进行为的智能决策模型

智能决策模型支持的液压支架自组织协同控制是智能开采的关键技术之一,支架群组跟机行为的全局最优规划是智能决策模型的核心原理。提出了液压支架跟机行为的动作类型排序和动作速度调控的双层规划原理,以支架适应采煤机速度、液压系统压力稳定为多目标导控,设计了支架群组跟机推进行为智能决策模型,实现供液动力与支架动作协同全局最优控制序的动态决策。基于液压支架多类型单自由度的运动空间特性,根据时间世界模型的时间元关系约束定理,提出了液压支架群组跟机动作时序规划方法,设计了满足跟机工艺和空间约束的支架动作动态排序模型,以改进支架不同类型动作发生顺序和相互之间的时间逻辑。基于支架动作的稳压供液原理,构建了供液流量与支架组合动作执行时间的数学映射模型,构建了支架动作时压力状态模糊辨识模型,实现支架组合动作速度和压力稳定性的预测评价。通过示例的仿真和试验验证了决策模型的正确性和可行性,并得出结论,智能决策模型可根据采煤机速度自动生成支架与供液协同控制策略,提高了支架群组跟机适应能力,并一定程度地稳定了液压系统压力过程状态。研究形成的自适应采煤机速度支架群组跟机推进行为智能决策机制与框架,为实现支架自组织协同控制技术提供关键的决策支持。

液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计

分析了采用补偿阀、高压内溢流式阀、浮动双向锁、自动平衡阀等控制液压支架平衡千斤顶的原理及不足,根据平衡千斤顶容腔压力特点,提出了一种液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计方案。通过合理配置液控换向阀、低压卸荷阀等元件位置,可实现平衡千斤顶容腔的自动补液与卸荷,解决安全阀非紧急情况下频繁开启的问题。仿真和试验结果验证了该优化设计方案的有效性。

基于交叠协同逻辑的液压支架运行自适应稳压供液控制方法

液压支架智能化自动跟机运行是煤矿智采工作面建设的一项重要目标,针对目前液压支架跟机运行时供液流量适配不合理导致的动作执行速度和精度不足等问题,以液压支架群组跟机稳定运行为液压动力适配目标,提出协同液压支架控制策略的自适应稳压供液控制方法。基于根据支架动作特征提前适配合理供液流量的稳压供液原理,结合多泵+变频供液方式特点,提出供液与支架交叠协同控制逻辑;依据液压传动原理,推导交叠协同逻辑下液压支架跟机速度、液压系统压力变化率的求解方程,揭示供液流量调控策略与液压支架动作策略对上述两者的耦合作用机理;依据多响应优化问题求解理论,以液压支架跟机适速及其各动作压力平稳为多个目标,构建液压支架运行满意度函数并采用双层规划方法求解,实现自适应液压支架运行的供液流量调控智能决策;利用MATLAB与AMESim联合仿真,模拟相同液压支架运行动作过程的多泵联动、变频恒压、自适应稳压等不同供液控制方法,通过综合对比各方法在液压系统压力均值、压力方差、供液卸载次数、液压支架动作行程平均相对误差、供液作用效率等评价指标,验证了本文提出方法的优势。最后,通过工业级试验验证得出,自适应稳压供液控制方法具有较好的稳压效果,可行性较高。

淮南矿区液压支架配液水质研究及使用建议

通过对淮南矿区液压支架配液水质特点的分析研究,结合MT 76—2002标准要求对淮南矿区配液水质的正确使用提出了建议,并对高矿化度矿井水的使用提出了解决方案。

煤矿用高含水液压液防腐蚀性研究现状及发展趋势

概述了煤矿支护设备液压系统环境条件、金属材料和矿井水质特点;介绍了常见腐蚀种类及原理,分析了国内外相关防腐蚀性能测试标准方法;并提出了支护设备腐蚀预防措施及其发展趋势。

冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究

根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。

基于瞬态动力学的液压支架立柱胀缸分析

液压支架立柱在遇到冲击时可造成胀缸。通过理论计算,确定了易发生胀缸的缸体为中缸体,并对中缸体进行了瞬态动力学分析,研究缸体内部流体的压强大小和变化状况,从而获得了缸体容易胀缸的部位,为预防缸体胀缸问题的发生提供了理论依据和合理建议。

工作面供液系统与液压支架协同自适应控制模型设计

液压支架跟机与乳化液泵供液系统协同控制是工作面综采设备智能化的重要体现,根据液压支架群组跟机时顺序动作对乳化液泵供液流量的多变性和时效性要求,设计了工作面供液系统与液压支架协同自适应控制模型。以适应液压支架动作的稳压供液原理为研究思路,根据多泵+变频供液系统的流量调节特点,提出了交叠关系的供液与液压支架协同动作控制逻辑。基于机制主义人工智能理论和多响应优化满意度函数法,设计供液系统与液压支架的协同自适应控制模型及其智能生成机制。应用Matlab与AMESim联合仿真进行验证,取得了预期效果。

煤矿支架液压液的选择和使用

液压支架是井下采煤作业的重要机械设备。支架液压液包括乳化油、浓缩液及其高含水液压液,是液压支架的"血液",起着能量传递和转换的作用。支架液压液规格多,每一种规格的支架液压液对水质有严格的要求。同时,为确保安全,支架液压液还必须取得安全认证。介绍了支架液压液的规格,命名和选用原则,分析和解答了支架液压液在使用过程中的常见问题。

液压支架立柱的流固耦合分析

采用直接耦合法对液压支架立柱的活柱部分进行了静力学的流固耦合分析,并对比了没有流体时立柱的受力状况,直观地显示了流固耦合对立柱的影响。

黏性液压介质供液管路设计与密封测试

基于提高精密液压支撑结构刚度的需要,采用体积模量较大的甘油作为液压工作介质,而由此导致的黏性液体内部气泡需要作特殊处理。设计了一种适用于排除黏性工作介质的除气罐;搭建了液压支撑的供液管路。观测表明所设计的结构和管路达到了良好的除气效果。为进一步确保其支撑稳定性,还对液压支撑管路进行了密封试验。对试验数据进行最小二乘拟合后,得出了管路压强的三次多项式变化规律,为其批量应用奠定了基础。

一种液压支架液泄漏检测方法的应用

在从人员、设备、原料、方法和环境几方面分析讨论煤矿生产中使用的管道泄漏检测效果基础上,提出了新的液压支架液泄漏监测报警定位系统。以负压波法为基本方法,利用管道瞬态模型,根据现场实际情况,采用流量报警、压力定位,以及流量+压力综合分析报警、定位。该方法以及判定逻辑,通过技术论证、计算和实践,证明具有较好实用价值。这种方法对新型合成液压支架液的研制和生产具有一定的参考价值。

淤煤装载机液压支撑结构的设计

介绍了矿用淤煤装载机液压支撑部分的结构特征、组成及结构设计。该液压支撑结构简单可靠,能满足煤矿水仓清理淤煤的要求。

液压支架电磁先导阀稳定性的仿真研究

介绍电磁先导阀的工作原理,并根据流体动力学理论,利用计算流体动力学(CFD)仿真软件中的GAMBIT对阀的仿真模型进行网格划分,模拟水在阀内的流动过程。得出阀内压力的分布云图、流场轨迹和节流口流速分布曲线,为验证先导阀的稳定性和结构优化提供了依据。