针对煤矿乳化液泵和喷雾泵液压系统存在百千瓦级能量损失及井下传感设备种类与数量增多导致供电不足的问题,提出了一种基于静密封的分布式全压差流体智能发电方法,回收系统的液压能对煤矿设备进行供电,可大幅减少长距线缆的使用。设计了3种满足煤矿需求的磁极发电方案,并对比研究三者的发电性能。结果表明,12槽8极方案的发电性能较优,在转速为1200 r/min、负载电阻为7.2Ω时发电效率可达39.1%,满足煤矿工作面20 W供电的需求。

针对电液驱动的舰船并联稳定平台在实际工况下的振动问题,以电液3-UPS/S舰船并联稳定平台为研究对象,在考虑铰链刚度的基础上应用虚功原理建立稳定平台的动力学模型;通过海浪谱函数,计算了随机海浪激励下船舶的运动响应,进而得到稳定平台跟踪舰船运动的响应规律;分析了稳定平台在随机海浪激励条件下和初始工作空间内的固有频率变化特性;最后,为验证动力学模型的正确性,采用脉冲激励法对稳定平台样机进行模态试验,固有频率理论值与试验值的最大误差为4.66%,可以验证动力学模型的正确性。

液压支架自动跟机控制应具备高支护、快速移架、大推移距离等性能,其中在保障采场安全的前提下,缩短工作面空顶时间是一个极为关键的问题。但目前液压支架自动跟机控制存在动作时间长、较手动操作效率低、控制参数凭经验设定等问题,导致综采工作面推移速度慢、液压系统压力与流量匹配不佳等问题。为减少液压支架动作时间,提高综采工作面推移速度,建立了液压支架阀控缸单元液压缸伸出动作瞬态过程的流量-压力数学模型,分析认为液压缸伸缩瞬间压力主要与供回液压力有关,且与时间呈二次方关系。基于上述结论,提出了立柱供液阀直供、二级控制+立柱快速供液阀、电液控换向阀直供3种立柱快速供回液方案,详细介绍了3种方案的工作原理。在AMESim软件中建立了基于3种方案的液压支架仿真模型,通过分析不同方案下液压支架在执行降柱-移架-...

随着煤炭行业的高速发展,千万吨级矿井不断投产。在自动化综采工作面高产高效的要求下,装备的大型化要求不断提高。针对连接一、二级护帮千斤顶的交替双向锁在实际工作环境中面临公称流量小、压力损失严重、关闭压力低的问题,对其结构进行改进、流道进行优化。通过Pro/E对改进前后的交替双向锁进行实体建模,利用ANSYS进行模型流道抽取、网格划分及边界条件加载,运用ANSYS Fluent进行求解计算,获得介质在工作中的速度矢量图、静压云图等。将仿真结果与实验数据进行对比更新求解模型,利用迭代后的精确模型对新型结构设计进行指导。研究结果表明,通过改变阀芯结构设计和阀体流道布置,新结构交替双向锁流道90°弯折减少两处,阀体体积缩小1/3,压力损失减少65%,流量升级为125 L/min,有效降低了生产成本,提高了其在工程应用中的使用性能。

围绕煤矿综采工作面液压系统液压能量利用率低、控制电路冗杂等难题,提出了一种水轮机与发电机集成化设计的方法,对提出的水轮机进行参数分析及结构设计,结合水轮机压差和转速的流场分析结果,通过正交试验、神经网络和遗传算法,实现了不同叶轮宽度、叶轮间隙、基圆直径、入口角度、进出口相对位置和喷嘴尺寸结构参数下水轮机转速和效率的多目标优化设计。通过样机测试试验,优化后整体效率有明显提升,平均效率值提高了2.94%;最大效率值由1

为推动煤炭安全、高效、绿色开采的发展,加快纯水液压技术在工作面的推广应用,在分析国内外纯水液压技术的技术现状和发展趋势基础上,采用科学试验和工程应用相结合的方法,研制了国内首套纯水介质大流量柱塞泵。重点解决了5个方面的关键技术难题:即高强度抗腐耐蚀材料、纯水介质吸排液阀可靠性技术、纯水介质高压密封技术、高强度高耐磨性陶瓷柱塞技术、大流量泵阀故障诊断技术。研制的纯水介质BRW(630/40)型柱塞泵成套应用于国家能源集团神

根据液压支架用安全阀的工作原理,对气体弹簧模型进行搭建,并对其刚度模型进行分析,计算结果表明其在安全阀阀芯开度范围内其刚度接近于常数.以1000 L/min安全阀为例通过计算及实验室测试对矩形机械弹簧与气体弹簧对其动态响应特性进行了对比分析.试验和计算结果均表明,气体弹簧式安全阀结构较矩形弹簧结构有更好的动态响应特性,提出了气体弹簧在大流量安全阀设计中替代机械弹簧的可行性。

在分析盾构掘进机的推进系统和刀盘系统的基础上，推导推进系统压力、刀盘系统压力、推进系统净流量与刀盘系统流量之间的关系，通过实验数据验证了推导模型的正确性．分析土舱内土体的流动连续性，得到螺旋输送机流量、刀盘系统流量、推进系统压力与土舱压力之间的1阶微分方程式，提出以推进压力、土舱压力和刀盘转速的实时数据采样值为输入，螺旋输送机转速为输出的基于排土控制的前馈一反馈土压平衡模型．可知，土舱压力是由推进系统压力、刀盘系统流量和螺旋输送机流量多个因素共同决定的．实验表明，前馈一反馈控制模型的控制效果较好．

为模拟掘进机的掘进过程，设计开发全断面掘进机综合试验台，其中用于模拟地质环境的模拟系统由土箱、加载系统和密封部分组成。介绍加载系统的设计思路、主要功能特点和参数。为实现加载系统压力实时可调以模拟不同地下深度的水土压力，同时兼顾加载过程中系统的稳定性和快速性，采用液压加载。利用AMESim软件对压力控制油路进行仿真，比较加载过程中不同压力控制方式的性能差别和特点，分析液压缸加载的控制原理，决定选择比例溢流阀压力控制方式。完成分区控制的液压加载系统的整体设计和元件选型，以及液压泵站的三维集成设计。

提出推进液压系统的同步控制策略，对区间的液压缸采用PID控制，仿真结果表明，PID控制能够满足区间控制的精度要求．针对现有的盾构推进系统分区控制区内液压缸压力同步的情况进行了仿真分析，提出流量同步的协调控制方法，仿真结果表明，流量同步控制可以把同步误差控制在3mm内．最后对压力同步和流量同步的优劣性进行了比较，结果表明：压力同步在缓变负载下能保持优良特性，但对突变负载而言，其同步性受到很大的影响；流量同步对突变负载能够保持优良的特性，但有一定的能量损耗．