Automatic lifting system design and application of large load powered support test rig

This paper presented a design of an automatic lifting system. It is used for large load powered support and improves the old method wherein powered support lifting depends on manual control. This system applies a high accuracy gear shunt motor to match the flow for 4 lifting cylinders, and also allocates bypass throttles to realize automatic lifting. Through the dis- placement sensor feedback the height deviation among 4 lifting cylinders during the whole lifting process, when the deviation is up to the sitting value, the corresponding bypass throttle is operated immediately to reduce the deviation, so that the moving platform of the powered support would not be stuck. Through real application, it is shown that this system can realize automatic lifting of powered support; the lifting speed is controlled between 5 and 10 mm/s, and the final aligning accuracy is up to 1 mm.

单喷嘴挡板电液阀关键参数正交试验优化设计

介绍了一种电液调速器及该调速器上使用的单喷嘴挡板电液阀的工作原理,并以此建立AMESim模型。对单喷嘴挡板电液阀的5个关键结构参数采用正交试验分析方法,仿真分析其对性能的影响,优选出这些关键结构参数的组合方案。此方法可确定电液调速器用电液阀的关键结构参数的最优值。

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。

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。

掩护式液压支架升柱不同步原因分析与改进

针对掩护式液压支架升柱过程的不同步问题,在分析立柱升柱工况基础上,构建了立柱-液控单向阀升柱模型,基于阀芯受力平衡建立了立柱液控单向阀的阀芯开启量表达式,给出了立柱不同步的理论条件,并建立升柱系统的AMESim仿真模型,分析了立柱负载大小和液控单向阀阻尼孔直径对立柱同步的影响特性,给出了立柱不同步问题的改进方案,并用仿真与实验进行了验证。研究结果表明:造成两根立柱不同步的根本原因是两根立柱的负载不同,且负载相差越大,阀芯开启量相差也越大,不同步越明显;立柱液控单向阀主阀芯后腔阻尼孔直径对左右立柱的同步性能影响很小,且负载较大的立柱对应的液控单向阀阀芯开启时会出现一个冲击振动,阀芯会先开大然后再趋于较小的稳定值。

液压支架用单向阀自动成组测试技术及装置

液压支架用单向阀是液压支架系统的重要元件,其性能直接影响液压支架的支护性能,进而关乎综采工作面的工作效率和生产安全。目前,液压支架用单向阀特性试验测试技术较为落后,试验效率低、劳动强度高、设备故障频发,严重制约了单向阀产品的检验及技术发展。针对上述不足,依据相关标准中对液压支架用单向阀检测试验的方法要求,研究多个单向阀、多个检验项目同步进行的自动化测试技术,创新设计了一套液压支架用单向阀自动成组试验装置。该试验装置能够满足相关标准中对单向阀检验方法及实际工况模拟要求,具备测试精度高、自动化程度高,系统运行可靠性强等优点。

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。

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。

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。

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。

液压支架电液阀性能试验台液压系统设计

为配合电磁先导阀的研制和进行性能测试,需要设计和搭建一种专用于测试电磁先导阀性能的试验台。利用模块化设计方法,选择新型液压元件,进行了电液阀性能试验台液压系统的设计。

液压支架试验力测试方法研究

为准确校验在开采工作面上发挥支护顶板、移动采煤设备等作用的液压支架的产品质量,保证液压支架在各种方式的检验中达到其设计的额定力,首先须确定并对其施加准确的"试验力",重点对该试验力测试方法进行研究,设计、配置一套试验力测试系统,测出各种相关数据并进行分析,从而探讨内、外加载方式对支架受力的差别程度,以提高支架检验的准确性、有效性,提高实验室执行国际标准的能力。

液压支架抗冲击双级安全阀参数耦合特性研究

安全阀是液压支架的重要保护元件,为提高液压支架的抗冲击性能,首先提出一种额定压力为50 MPa、流量为1000 L/min的液压支架双级安全阀,建立双级安全阀的数学模型;然后通过Matlab数值仿真模拟研究二级进口横截面积、二级差动面积、外弹簧刚度、外弹簧预压缩量等耦合作用对双级安全阀动态特性的影响,获得最佳匹配参数;最后搭建动载冲击试验台,试验验证其动态特性。研究结果表明:二级差动面积减小、外弹簧刚度增大,双级安全阀的压力超调量、压力稳定时间和卸荷时间均减小,最佳匹配参数是二级差动面积为863 mm^(2)和外弹簧刚度为119286 N/m,试验获得双级安全阀的压力、流量稳定值分别为49.2 MPa、1050 L/min,卸荷时间为0.02 s,仿真模拟结果与试验结果基本一致。

钻机液压系统中电控比例变量泵的特性测试分析

介绍了电控比例变量泵的基本原理,讨论了比例电磁铁的特性。为了使恒功率变量泵更好的应用于钻机的液压系统,对其比例电磁铁的性能进行了测试,测试结果表明,电控比例变量泵能够成功的应用于钻机的液压系统。

基于插装阀的煤矿液压支架操纵阀综合试验台设计与研究

针对液压支架操纵阀的大流量试验,改进了试验台液压系统,其中液压系统中的关键控制元件采用插装阀。针对原试验台试验过程全部由试验员控制,试验数据不利于管理,本设计增加了计算机测控系统。系统由嵌入式工业控制计算机、AI/AO模块、DIO模块、继电器输出端子板、信号调理和接线端子板等组成。通过计算机高级C#程序编写设计对整个试验过程进行更有效的试验数据采集和过程控制,实现了试验过程及试验数据采集的自动化。

液压支架试验台自动进出架系统设计

鉴于液压支架检测检验任务繁重的现状,设计液压支架试验台自动进出架系统,主要功能是实现液压支架自动进入试验台,试验完成后,再自动化退出试验台;减少了支架因人工进出试验台而耽误的时间;在现有试验台基础上设计出自动化系统,建立该系统的三维模型,并对其可行性进行分析论证,该系统能提高液压支架检测检验效率,消除安全隐患。

液压支架用方向阀特性试验技术及装置研究

为了满足大流量液压支架用方向阀的试验要求,解决大流量液压支架用方向阀试验的难题,研究了液压支架用方向阀特性试验技术,提出了一种新的试验方法与模型,解决了调速节流和流量变送等关键技术,实现了系统流量的可控可调和试验过程的流量放大,解决液压支架用方向阀公称流量下阻力损失特性试验的技术难题。研制了液压支架用方向阀特性试验装置,系统最大输出流量1000 L/min以上。满足了GB 25974.3-2010关于压力-流量特性试验的要求,填补行业空白。

可控式高压大流量试验装置的研究

为满足高压、大流量液压支架安全阀动态特性试验的需求,研制了可控式高压大流量试验装置。对其中采用的活塞式蓄能器、闭环比例流量控制及多级蓄能器接力等技术进行了研究,使用AMEsim软件进行了建模、仿真。仿真结果表明,本装置能够满足试验标准的要求。

880L/min液压支架用综合阀试验装置研制

依据国家标准要求,设计了液压支架用综合阀试验装置的液压控制系统,设计了专用的远程控制电磁溢流阀,并以VB软件为平台开发了1套测控软件,可实现数据的自动采集、存储及打印输出,自动化程度高。

液压支架中电磁先导阀结构优化及其动态性能仿真

针对煤矿综采工作面液压支架电液控中使用电磁先导阀的结构进行研究,首先对使用中电磁先导阀的常见故障原因进行分析,并提出以增大电磁先导阀阀芯开度实现提高电磁先导阀抗堵塞能力。为了保证在增大电磁先导阀阀芯开度后使其具有优良的响应能力,对电磁先导阀阀芯开度和电磁先导阀复位弹簧参数进行优化设计,最后利用Simulink仿真软件对优化后的电磁先导阀动态性能进行仿真分析,结果表明优化后的电磁先导阀响应时间短、动态性能好,满足使用要求。