悬浮式气动平衡器作为重要的煤矿辅助提升装备,密封圈与气缸间的密封与摩擦特性对工作安全性和平稳性有着关键的影响。为研究密封圈密封性能以及密封圈与气缸之间摩擦特性,根据O形密封圈本构方程建立不同预压缩率条件下的静密封有限元模型,得出预压缩率、工作介质压力、摩擦系数对密封性能的影响规律。针对气动平衡器的结构特点,搭建摩擦特性测试试验平台,得出工作介质压力和运动速度对摩擦特性的影响规律,对于增强煤矿运输可靠性有着重要意义。

内冷油腔的油液流动是缓解防爆柴油机活塞热疲劳问题的有效方法。针对油液的两相流状态,建立压力波微分方程,采用有限元数值模拟方法得出油液模态、含气率、有效体积模量以及压力之间的关系。基于内冷油腔试验台验证含气率仿真结果并对油液喷射过程进行测定,得出油液的捕捉率和压力波动特性。研究结果表明:油液固有频率随含气率的增大呈现出先减小后增大的变化趋势;当含气率低于10%时,等效体积模量随着含气率的增大急剧降低;喷油口和进油口的间距小于105 mm时,捕捉率急剧下降;压力波出现最大幅值所对应的油液固有频率为176 Hz。