煤炭科学研究总院太原研究院简介

煤炭科学研究总院太原研究院(以下简称太原研究院)成立于1964年,是我国专门从事煤炭行业机电应用技术的研究单位。建院40多年来,在煤炭科学研究总院的正确引领下,经过几代科研人的艰苦奋斗,已经成为在国内外具有相当影响的从事煤矿采掘技术装备研究的主导力量。

WC5E型防爆胶轮车全液压制动系统设计研究

通过计算WC5E型防爆胶轮车制动时的最大减速度、最大制动力矩以及布置要求等确定了CAT制动器,介绍了CAT制动器的结构原理,详细阐述了行车和驻车液压制动系统的工作原理和设计计算,以及关键液压元件的选型。实践表明,WC5E防爆胶轮车液压制动系统的设计是合理可行的。

液压阀微观密封机理的分形研究

分析了液压阀密封副端面粗糙轮廓波谷面积和弹性接触点面积的微观接触机理.以缝隙流动的N-S方程和分形理论为基础,研究了泄漏量与表面粗糙度、分形参数、密封接触比压之间的关系及泄漏量分形模型.并对平面密封缝隙泄漏量、作用在阀芯表面上的密封力与粗糙表面的分形维数、分形尺度系数之间的关系进行了数值仿真,由此得出:提高零件的加工精度可以减小液压阀的泄漏量;泄漏量随端面形貌变化而不断变化,而密封副初始表面形貌对泄漏量起着关键作用,通过控制表面形貌参数可以有效降低液压阀泄漏量.

进排气系统对防爆柴油机性能影响的试验研究

通过对防爆柴油机进、排气防爆系统进行台架试验,分析了TY6121FBZLQ型柴油机加装不同防爆进、排气系统时不同进、排气阻力对柴油机动力性和经济性的影响规律。试验表明,柴油机加装防爆系统后,进、排气阻力增大,带来燃烧恶化,防爆柴油机的性能恶化,阻力越大,性能下降越多。

特厚煤层综放液压支架主要支护参数的研究和探讨

根据庞庞塔煤矿10号煤层地质条件、工作面开采及布置方式等情况,介绍了特厚煤层综放液压支架高度、工作阻力以及支架初撑力等主要支护参数的确定原则与方法。试验结果表明:支架的主要支护参数设计合理,安全性、可靠性高;提高了特厚煤层回收率,为工作人员和综采设备提供一个安全可靠的作业空间。

矿用卸荷溢流阀的建模与仿真研究

卸荷溢流阀是井下采煤液压系统的重要压力控制元件,利用AMESim软件对一种卸荷溢流阀建模并进行仿真,通过与传统溢流阀的比较,验证了在井下采煤的特殊工况下,采用卸荷溢流阀可以减少泵的输出功,节约能源。

浮动油封在煤矿设备上的应用研究

针对煤矿设备使用环境恶劣,对密封的使用要求苛刻,通过部分煤矿设备上浮动油封的应用研究,叙述了浮动油封的密封原理,并在此基础上,总结了浮动油封的选用和安装使用方法,及相比其他相对旋转密封在煤矿设备上使用的优缺点。

矿用车辆涡轮增压器结构研究

利用三维CAD软件UG建立了带冷却水套的涡轮增压器涡轮壳的几何模型。利用FLUENT对带水套的涡轮壳和不带水套的涡轮壳的温度场进行了数值模拟计算。结果表明结构改进后的涡轮增压器表面温度得到较大幅度的降低,达到了矿用车辆用涡轮增压器表面温度小于150℃的要求,可以应用于矿用车辆。

钢丝绳牵引带式输送机防倒转制动动态特性研究

通过有限单元法建立了钢丝绳牵引带式输送机防倒转制动离散动力学模型,在此基础上,利用MATLAB软件编写程序模拟钢丝绳牵引带式输送机防倒转制动过程,并在一定的初始速度下,分析比较钢丝绳牵引带式输送机在不同防倒转制动激励形式下的动态响应,寻求其基本规律。

橡胶履带摆腿复合行走机构建模与研究

应用ADAMS软件对三段式橡胶履带摆腿复合行走机器人行走机构进行了虚拟样机建模,通过系统的运动学/动力学仿真与分析,选定了主驱动电机型号,得出了机器人在各种工况下的最大加速度与速度,最后对机器人机械性能进行了评价。机器人整体结构分三段,左右共六段履带单元通过主双联轮、从双联轮和小轮连结起来,左、右主履带分别驱动,实现装置的灵活转弯,前摆腿单元向上折转可使装置顺利爬上台阶式障碍,后摆腿单元向下折转可使装置平稳地支撑,避免后翻。传感器支撑臂有两个自由度,在电机驱动下可以分别绕垂直轴和水平轴旋转,实现传感器在空间姿态调整。

掘进机截割机构回转铰点对截割能力的影响研究

利用Matlab程序设计语言对纵轴式掘进机的截割机构的回转铰点进行设计研究,从而分析回转铰点的不同位置对水平切割牵引力的影响,为提高掘进机的破岩能力和关键元部件的强度设计提供一定的依据。

关于防爆柴油发动机的研究

对柴油发动机进行防爆改造和尾气净化是柴油发动机在井下安全运行的前提条件,介绍了防爆柴油发动机的进排气系统、启动方式、材料、冷却系统、自动保护系统,并从增大进气充量系数和在排气口加尾气净化装置两方面展开,阐述了尾气净化的方法。

稀燃快燃点火电路研究

在电容储能点火系统的基础上,利用火花能量转换原理和能量叠加原理,提出了一种有别于传统发动机点火系的"稀燃快燃点火系"。简要介绍和分析了该点火系的组成及工作原理,对其进行了设计研究,通过试验验证了稀燃快燃点火系比传统点火系具有的优越性。结果表明:该点火系统能够提高点火线圈的次级电压,增加火花持续时间,有效提高点火能量的利用率,改善发动机点火性能。该点火系在进行适当匹配后不仅适用于现代高速、稀燃、高压缩比发动机,而且也适用于传统点燃式发动机。

矿用防爆柴油发动机设计研究

矿用防爆柴油机是特种柴油机,其设计较为复杂。通过分析柴油机的工作原理和工作过程,以及在煤矿井下工作时的引爆因素,最后从消除引爆因素方面研究了柴油机有关防爆特性方面的设计。

矿用防爆无轨胶轮车安全保护系统的研究

阐述了矿用无轨防爆胶轮车柴油机安全保护装置的工作原理,并比较分析了当前煤矿井下使用的两种安全保护装置的优劣。

并联离线再生式颗粒捕捉器的试验研究

介绍一种并联式颗粒捕捉器及其试验情况.这种颗粒捕捉器采用2个壁流式金属烧结毡过滤器芯,2个滤芯并联安装,交替工作和再生.再生策略采用工况背压作为再生开始的条件,电加热引燃,采用控制再生空气流量的办法控制再生速度和再生温度.试验和实车运行证明该颗粒捕捉器新鲜状态时过滤效率63%,使用后期过滤效率81%,对实际运行油耗的影响在3%以内,可进行自动再生,满足车载使用要求.该过滤器可用于车辆的黑烟治理和采用EGR技术的欧IV发动机.

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。

梭车液压系统卷缆装置的动态特性研究及其应用

对卷缆装置进行了理论分析,在此基础上建立了卷缆装置通用模型,通过动态特性研究全面认识了卷缆装置中各种参数的相互关系,同时得到现场验证;实现了卷缆装置的国产化,并进一步为理论研究与工程应用提供参考。

矿用汽车减振平衡蓄能器多态性能的研究

根据矿用汽车油气悬架的特征对蓄能器进行了选择,分析了某型井下胶轮车油气悬架系统的组成结构及液压系统的工作原理,建立了其油气悬架系统数学模型,并运用AMESim进行了系统仿真。分析表明,蓄能器在不同预充压力相同路面激励的作用下,蓄能器内气体压力和容积呈周期变化,油气悬架的位移特性非线性特征显著;当预充压力增大时,车体振动加速度减弱,相同位移的油气悬架输出力增加,油气悬架刚度变小。改变蓄能器的充气压力可以改变油气悬架的刚度,提高矿用汽车对恶劣路况的适应性,有利于汽车在不平路面上的行驶平顺性。

基于CFD和两相流技术的高水基液压阀结构设计研究

将计算流体动力学理论与两相流技术相结合,建立高水基液压阀流体湍流和气蚀的数学模型,通过可视化模拟,分析先导阀气穴流场的速度、压力和气蚀磨损的分布,发现在节流口阀座锐缘拐角处发生严重气穴,且低压区对应气体体积分数高的气穴区域。提出将正顶杆结构修改为侧顶杆结构消除液压阀气蚀磨损的新方法。