液压支架技术发展迅速,超常规参数的大采高、高工作阻力的新型支架设备不断出现.随着液压支架高度和支护强度的提高,提升液压支架用阀流量是发展趋势;目前,2000 L/min超大流量液压支架用阀产品也在积极研发中.大流量已经成为液压支架用阀的发展方向.

为解决大吨位高速液压冲击试验机所需超大流量快开阀的问题,设计了一种高压超大流量快开阀的新型结构。建立了阀开启过程的数学模型,采用MATLAB Simulink对阀芯打开过程进行仿真研究,根据仿真结果优化了密封保护套结构;建立了AMESim模型,得到阀开启的动态响应曲线;根据仿真结果研发试制了快开阀,并对样件进行了实验研究。实验结果表明,当快开阀进出口压差为15 MPa时,通过该阀的流量可达48 254 L/min,理论分析与实验结果基本相符,快开阀结构可行。

为解决综采工作面大块煤破碎问题，该文开发了一种采用乳化液作为工作介质的冲击破碎锤，并对其仿真优化。基于低频重载原理设计了蓄能器、控制阀和锤体分置式冲击锤，利用蓄能器、二通插装阀和单向阀等搭建了非连续工作模式液压控制系统，初步确定了冲击破碎锤的主要性能和结构参数。利用AMESim系统仿真软件建立了乳化液冲击破碎锤仿真模型，验证了活塞冲击复位功能，确定了活塞和钎杆的冲击距离，在模型中特别考虑了管路阻力特性。仿真结果表明：蓄能器冲击最大流量达4000L／min，活塞上腔峰值流量接近7000L／min，具有超大流量特征，活塞最大冲击速度约10m／s；采用锥状缓冲结构，可有效降低空打过程活塞与导向套的冲击。乳化液冲击破碎锤为井下大块煤岩破碎提供了一种新的途径。