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液压支架用大流量安全阀的设计研究

一、大流量安全阀设计引论 (一)问题的提出 在我国的煤炭开采中,有冲击地压的顶板和坚硬难冒顶板占有相当大的比例。在此类顶板条件下使用的液压支架,常因受到动载荷作用而损坏。特别是大同矿区,因顶板突然来压所造成的支架损坏曾达到惊人的程度,如大同王村矿8106综采工作面,曾在一年之内损坏立柱高达307根,价值160万元。配备适用于动载荷的大流量安全阀,可以减少或避免这类事故的发生。因此,液压支架用大流量安全阀在我国是迫切需要的。此外,煤厚层一次采全高综采成套设备中的液压支架也要求选用流量高达10000L/min的大流量安全阀。因此,研制适应于顶板动载荷的大流量安全阀是当前煤炭生产的急需。 (--)大流量安全阀的工作特点及其性能要求 本文所说的大流量安全阀特指瞬时流量在1000L/min以上的液压支架用安全阀。该阀用在有冲击地压和坚硬难冒的特殊顶板条件下,并与支架普通安全阀相配合,来实现对支架的控制和过载保护。大流量安全阀的开启压力少^...  (本文共10页) 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

基于AMESim的液压支架用大流量安全阀动态特性研究

在我国对所有能源的开发和利用中,煤炭始终是第一大能源。如何“高效、安全”的生产,对作为井下煤炭开采工作中起主要支撑和安全保护作用的液压支架来讲,提出了越来越高的性能要求。大流量安全阀作为液压支架系统中最主要的基础元件,主要起控制、过载保护等作用;其工作性能的好坏直接影响着整个液压支架的动态稳定性和可靠性。因此,我们应该就大流量安全阀存在的动态特性问题给予足够的重视和充分的研究。本文的主要工作重点如下:1、首先,介绍了本课题的选题背景和意义,阐述了目前我国大流量安全阀在动态特性研究方面存在的不足之处,以及液压支架用大流量安全阀在国内外发展现状;并介绍了大流量安全阀的设计研究进展和主要性能指标要求。2、其次,根据大流量安全阀的基础理论,分析了大流量安全阀的基本结构、工作原理及基础理论分析,确定了以直动式滑阀结构安全阀为研究对象。对安全阀的额定流量、公称流量等结构性能进行了具体分析;对安全阀的的阀座孔径、弹簧刚度及稳态液动力等主要性能...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

大流量快响应安全阀设计理论与动态试验方法

液压支架是综采工作面的核心设备,与工作面围岩耦合为一个动态平衡系统,为综采工作面提供安全作业空间,其适应性和可靠性是决定工作面能否安全高效生产的关键因素之一。安全阀是液压支架重要元件之一,用来控制液压支架最大工作阻力。其性能好坏直接影响支架安全系数,影响支架支护能力的发挥。随着我国矿井使用大采高、大工作阻力支架的比率越来越高,立柱的缸径也越来越大,同时煤炭开采强度、开采深度的增加和开采条件的恶化,液压支架液压系统压力和流量的不断增加(压力37.5MPa,流量2000L/min),对液压支架立柱及安全阀系统的要求也越来越高。通过对回采工作面上覆岩层结构及移动规律的分析,基于砌体梁理论、S-R稳定性理论和关键层理论分析液压支架与围岩的耦合作用机理,分析了回采工作面矿压显现的一般规律,阐明了工作面初次来压和周期来压时的砌体梁稳定结构失稳时液压支架的受力情况,得到回采工作面来压期间液压支架的受力来自于回采工作面直接顶的重量和基本顶岩块破...  (本文共182页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

液压支架用新型大流量安全阀FAD250/50的动态特性研究

自2001年起国家强制执行新MT312-2000《液压支架通用技术条件》以来,液压支架做为煤矿综采设备“三机一架”(采煤机、掘进机、刮板机、液压支架)的重要组成部分,对其强度、耐久性和可靠性的要求愈来愈高。FAD250/50是郑煤机集团液压中心最新研制的一种液压支架用大流量安全阀,目前虽已被国内几家主要液压支架生产厂家所采用,但其特性仍未深入研究。本课题针对FAD250/50型安全阀在液压支架中的应用系统利用功率键合图建立了系统数学模型,并在MATLAB环境下搭建了仿真模型。通过在自行设计和搭建实验台上得到的实验结果同仿真结果进行比对,修正并验证仿真模型。以验证后的仿真模型为基础进行一系列的仿真,由此得出该安全阀关键参数对系统性能的影响趋势和规律,从而为FAD250/50安全阀的结构参数的进一步优化提供了准确的理论依据。本课题所得结论为下一步研制更大流量的安全阀提供宝贵的理论依据和研究参照,对缩短我国与国外液压支架技术的差距,推...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安科技大学
西安科技大学

基于AMESim的大流量安全阀动态特性分析与仿真

液压支架作为煤矿综采工作面的关键支护设备,其工作的可靠性和适应性决定煤矿安全高效生产。大流量安全阀是液压支架上的关键元件,对液压支架起到了过载保护的作用,其性能好坏直接影响着液压支架的支护能力。因此,对于大流量安全阀动态特性的分析与优化一直是研究重点。本文以某一已应用于综采工作面的液压支架用大流量安全阀作为研究对象,根据其结构特点与工作原理,对其进行相关参数计算,并运用AMESim软件建立了大流量安全阀仿真模型和其所在立柱控制回路的仿真模型。通过仿真分析了大流量安全阀在顶板来压冲击工况下工作时的动态特性,并研究了大流量安全阀内弹簧刚度、阀芯质量、搭合量、溢流孔个数及调定压力和顶板下沉速度等参数对其动态特性影响。结果表明,适当增加弹簧刚度、溢流孔个数与调定压力可以优化大流量安全阀动态特性。对大流量安全阀动态特性的研究工作,为研究设计者改进其结构,优化其动态性能提供了理论依据,并对保证煤矿开采的安全性与可靠性有着现实意义。  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技创新导报》2016年27期
科技创新导报

液压支架用大流量安全阀及试验系统设计

煤矿液压支架的工作可靠性对煤炭的安全生产非常重要,而液压支架上面的安全阀是确保支架安全性及使用寿命的关键控制元件,尤其大流量、高压安全阀,对大支撑高度和工作阻力的液压支架尤为重要,是安全阀研究的重点。高压大流量液压支架安全阀有卸荷和支撑两种作用。在液压支架正常工作时,安全阀处于关闭状态,维持支架液压系统的压力,保证液压支架可靠工作;当开采工作面出现地压冲击时,大流量安全阀在压力作用下,要迅速开启卸荷,防止支架顶板被压坏,强烈地压结束后安全阀立刻关闭,继续保持支架的恒压。当前液压支架的发展方向是大工作阻力和大采高,这对高压大流量液压支架安全阀的特性提出了更高的要求。安全阀的工作灵敏性(动态特性)在液压支架工作过程中至关重要,顶板突然来压或出现冲击载荷时安全阀能够快速开启、顶板来压结束或冲击载荷消失后,安全阀能够迅速关闭是其正常工作的必要特性。对大流量液压支架安全阀进行现场试验有各种各样的困难,因此,在地面建立大流量安全阀的试验系统...  (本文共2页) 阅读全文>>