针对现有巷道支护难以抵抗冲击地压产生的强震强冲作用从而造成支护失效、巷道垮塌及人员伤亡这一难题,基于巷道围岩-支护系统的静力学与动力学理论分析,提出了防冲支护设计的6项原则,即让位阻力可变原则、让位位移可变原则、让位刚度可变原则、让位频率可变原则、让位速度可变原则和让位能量可变原则。研制了具有吸能功能的巷道防冲液压支架,通过实验室试验对支架防冲装置中的诱导式预折纹构件进行了吸能特性研究,得到单节防冲构件平均让位阻力1820 kN,让位位移100 mm,让位刚度和频率为0,让位速度为2.3 m/s,让位吸能为182 kJ;双节防冲构件平均让位阻力为2010 kN,让位位移为200 mm,让位刚度和频率为0,让位速度为2.2 m/s,让位吸能为402 kJ,2种构件的实验结果都达到防冲液压支架的技术参数要求。进一步,对防冲液压支架在耿村煤矿井下的支护状态与...

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...

针对现有设备无法实现对冲击地压矿井防冲支架进行静-动复合动力冲击加载实验的问题,提出一种基于液压蓄能及快放原理实现大吨位快速静-动复合加载的动力冲击试验机设计方法。提出了加载试验机的结构组成及工作原理,设计了液压加载系统,并给出液压加载系统的工作原理。该试验机能够实现被压试件的准静态加载、动态加载和静-动复合加载。运用AMESim软件建立了液压加载系统的仿真模型,对其加载特性进行了仿真分析;提出了一种实现高压超大流量开关阀的新型结构,运用FULUNET软件对超大流量开关阀进行了结构优化与流场研究,确定了额定压力31.5 MPa,流量达到120000 L/min的超大流量阀的结构参数;推导了防冲液压立柱的冲击波动方程及其定解条件;建立了液压动力加载系统的AMESim仿真模型,并进行了动力冲击仿真分析。根据理论分析结果完成了6500 kN...

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...

开发了一种基于π桥液阻网络的新型电液比例溢流阀,建立了该阀的动态数学模型,应用Simulink软件对该阀的动态特性进行了仿真分析,对样机的动态特性和负载特性进行了试验.通过先导控制部分的参数设计可以得到具有负载特性不同的π桥电液比例溢流阀.当π桥电液比例溢流阀调压偏差大于0.5 MPa时,其动态特性良好;当调压偏差小于0.5 MPa时,其动态特性仍然是稳定的,但稳定时间延长;当调压偏差小于0.3 MPa时,π桥电液比例溢流阀有时出现不稳定现象.研究表明,当π桥电液比例溢流阀调压偏差设计为0.5 MPa左右时,其动态特性和负载特性良好.

以带球阀比例节流先导级的三级座式纯水比例溢流阀为对象,在结构分析和数学建模的基础上,建立了阀的AMESim模型,仿真分析了稳态液动力、比例电磁铁、阀芯摩擦力等对阀静态特性的影响,并与试验对比.结果表明阀芯摩擦力及力放大杠杆结构降低了阀的静态性能,阀的滞环大,且随控制信号增大的可控线性段窄,阀在低压段的滞环大于高压工况.阀的大滞环和严重的非线性降低了闭环系统稳定性,应通过改进结构和控制补偿等措施改善静态特性.

阐述了一种能够解决负力拖动机械系统制动问题的液压调速软制动器的核心元件——电液比例溢流阀,分析了电液比例溢流阀的工作机理,利用功率键合图理论和Matlab软件对电液比例溢流阀调压系统的动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明,该阀的压力调节特性与调压系统的参数有很大关系,在合适的系统参数值下,调压时反应迅速,并具有较好的稳定性。采用Fluent软件对电液比例溢流阀在一定工作压力下的内部流场进行了数值仿真,得到了该阀内流体的压力和速度变化情况。研究表明,该阀具有压力调节可靠,响应快,性能稳定等特点。

为进一步提高其控制性能，在对比分析目前阀泵串联、并联控制方案的结构、工作原理及特点的基础上，提出了阀泵并联分时变结构调速方案一控制结构依调速要求而变、阀控与泵控分时参与、协调控制，并分为补油式与泄油式两种形式，应用于煤矿液压提升机，可形成补油式／泄油式阀泵并联分时变结构液压提升机，同时对比分析了这两种形式各自的特点。阀泵并联分时变结构调速方案，建立了调速方式依调速要求而变的灵活的控制机制，将丰富液压系统的控制方式，有望解决大功率液压调速系统中效率与响应的矛盾，并兼顾系统的低速稳定性和加减速平稳性。

复合式平衡齿轮泵是将内外齿轮泵融为一体的新型液压泵，流量均匀性是泵的重要品质指标之一，复合齿轮泵的流量均匀性决定于诸啮合点的运动规律，分析了中心轮和惰轮齿数特性变化对啮合点运动规律的影响，对中心轮齿数是否为3的倍数和惰轮齿数奇偶性4种可能性的组合，以及流量特性作了严格的数学分析和比较，得出了中心轮齿数不是3的倍数且惰轮齿数为偶数条件下流量均匀性最好的结论另外对复合齿轮泵的基它基本理论作了简要介绍。

根据传统液压污染控制理论,对影响液压系统过滤性能的主要因素进行了分析,在此基础上,提出了建立小油箱和零油箱洁净液压系统的设想,并对其过滤净化性能进行了分析,从而寻找了一条建立洁净液压系统的有效途径.