随着煤炭综采技术的发展,液压支架受到顶板来压的强度和频率不断增强。为研究高压大流量安全阀在顶板来压时的响应特性,以典型的1000 L/min大流量安全阀为基础研究对象,分别利用Simulink和AMESim建立模型,分析顶板来压时安全阀的弹簧刚度变化对其响应特性和启溢闭时间的影响规律。结果表明:定刚度弹簧刚度减小能有效减小超调量但阀芯震荡加剧,安全阀压力波动较大;刚度增加能使阀芯振幅减小且更快趋于稳定,但安全阀超调量增加,不利于卸荷溢流;变刚度弹簧能有效减小冲击载荷下安全阀的超调量,提高安全阀的压力控制精度,从而提高安全阀的稳定性和可靠性。此外,设计一种以氮气为气体弹簧的新结构安全阀,仿真结果表明:氮气弹簧安全阀的超调量为9.5 MPa,压力稳定时间61.4 ms,安全阀关闭时液压缸内压力为35.61 MPa,关闭延迟时间为78 ms,为高压大流量安...

大流量电液换向阀的性能好坏直接决定了井下工作面自动化生产效率。针对该阀在使用中易出现的阀芯断裂失效和弹簧损毁的问题,利用AMESim软件研究机械限位行程和阻尼孔对换向阀振动冲击的影响。通过研究发现,机械限位设置不合理容易造成阀芯在开启阶段产生振荡致使弹簧损毁,同时阀芯与机械限位面产生碰撞冲击,致使阀芯薄弱处应力集中并出现疲劳断裂。结果显示,通过合理设计机械限位行程来消除阀芯振荡,同时控制阀芯开启时的加速距离以降低阀芯碰撞速度,减小碰撞应力。合理设计主阀控制腔前端的阻尼孔直径,能在保证阀芯响应速度的前提下进一步大幅减小阀芯与机械限位面的碰撞速度,从而降低碰撞力。

安全阀是液压支架的重要保护元件,基于综采工作面上覆岩层的“砌体梁”结构力学模型,液压支架承受的是静态负载和动态负载的总和,基于此,提出了安全阀动静组合加载试验台(其中蓄能器的载荷模拟静态载荷,气体爆炸产生的载荷模拟动态载荷)。实验初始条件如下:LPG-空气混合气体爆炸前的压力为1.6MPa,安全阀的调定压力为45MPa,蓄能器的充液设定压力为31.5MPa。实验结果表明:被试安全阀压力超调量为5MPa,约为调定压力的11%,被试安全阀压力稳定时间为0.017s。采用ANSYSFluent对安全阀的流场进行仿真,通过高速摄像机得到了安全阀溢流过程的照片,验证了安全阀流场的仿真结果。