發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 08:30

  本文關(guān)鍵詞：井下應(yīng)急移動(dòng)排水車液壓系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 應(yīng)急排水車 液壓系統(tǒng)原理圖 數(shù)學(xué)模型 功率鍵合圖 平衡閥 制動(dòng)特性

【摘要】：我國作為煤炭資源大國以及煤炭消耗大國，每年的煤炭開采量都是幾十億噸以上。隨著煤層開采深度的不斷加深，地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜，很多因素難以預(yù)料，使得煤礦透水事故在我國煤礦時(shí)有發(fā)生。這對(duì)企業(yè)的正常運(yùn)行以及人員的生命財(cái)產(chǎn)安全都是一種嚴(yán)重的威脅。對(duì)于煤礦透水事故，我們應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主，但一旦發(fā)生，如何在第一時(shí)間內(nèi)將井下的積水排盡，把財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡降到最低，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)這一問題，課題組提出了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的設(shè)計(jì)方案。井下應(yīng)急移動(dòng)排水車主要包括行走部分、排水作業(yè)部分以及液壓驅(qū)動(dòng)控制部分，液壓驅(qū)動(dòng)控制部分作為井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的重要組成部分，本文將對(duì)該部分進(jìn)行分析與研究。 本課題在確定的整個(gè)設(shè)計(jì)方案之上，根據(jù)機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求以及可能遇到的現(xiàn)實(shí)工況條件對(duì)井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，繪制了相應(yīng)的液壓系統(tǒng)原理圖，并對(duì)重要液壓元件的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。為了防止井下應(yīng)急移動(dòng)排水車在斜井巷道內(nèi)出現(xiàn)溜坡和馬達(dá)吸空現(xiàn)象的發(fā)生，在行走回路中增加了平衡閥以及緊急制動(dòng)液壓系統(tǒng)，這不僅可以避免事故的發(fā)生，同時(shí)也增加了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車對(duì)于緊急情況的應(yīng)變能力。 本文對(duì)起重機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了起重油缸起吊水泵工作過程中以換向閥閥芯位移為輸入，活塞桿位移為輸出的開、閉環(huán)傳遞函數(shù)，運(yùn)用自動(dòng)控制原理的基本知識(shí)，從理論上分析了該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和頻率特性，并用MATLAB/SIMULINK軟件對(duì)該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，動(dòng)態(tài)特性以及頻率特性進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明：該系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入作用下，穩(wěn)態(tài)誤差為0，沒有振蕩和超調(diào)，，但系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢，經(jīng)過校正之后系統(tǒng)的上升時(shí)間約為0.016s，調(diào)節(jié)時(shí)間約為0.065s，相位裕度約為41.8，幅值裕度約為12.6dB，滿足對(duì)應(yīng)急移動(dòng)排水車的性能要求。 本文利用功率鍵合圖，建立了行走限速制動(dòng)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了狀態(tài)方程，利用MATLAB/SIMULINK軟件建立仿真模型，分析了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車在制動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)特性，并用AMESim軟件重點(diǎn)分析了平衡閥對(duì)液壓馬達(dá)制動(dòng)特性的影響，研究表明：阻尼孔直徑在1mm~3mm之間時(shí)，液壓馬達(dá)在制動(dòng)過程中的液壓制動(dòng)時(shí)間會(huì)隨著阻尼孔直徑的增大而減��；彈簧剛度在14000N/m~42000N/m之間時(shí)，液壓馬達(dá)的液壓制動(dòng)時(shí)間會(huì)隨著彈簧剛度的減小而增大；其他參數(shù)的變化對(duì)液壓馬達(dá)液壓制動(dòng)時(shí)間的影響不大。 通過制造實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)來驗(yàn)證液壓系統(tǒng)與機(jī)構(gòu)之間的合理性以及仿真結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：應(yīng)急排水車 液壓系統(tǒng)原理圖 數(shù)學(xué)模型 功率鍵合圖 平衡閥 制動(dòng)特性
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD744
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 煤礦搶險(xiǎn)救援排水方法11-15
• 1.3 應(yīng)急移動(dòng)排水車液壓系統(tǒng)研究的意義15
• 1.4 履帶式車輛行走液壓系統(tǒng)概況15-17
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線17-18
• 1.6 本章小結(jié)18-20
• 第二章 井下應(yīng)急移動(dòng)排水車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-32
• 2.1 井下應(yīng)急移動(dòng)排水車結(jié)構(gòu)20-24
• 2.1.1 井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的總體方案20-21
• 2.1.2 井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的結(jié)構(gòu)21-24
• 2.2 井下應(yīng)急移動(dòng)排水車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-31
• 2.2.1 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要回路設(shè)計(jì)24-28
• 2.2.2 液壓系統(tǒng)主要元件的參數(shù)確定28-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)建模與仿真分析32-50
• 3.1 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型32-40
• 3.1.1 換向閥的數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.1.2 液壓缸的數(shù)學(xué)模型35-40
• 3.2 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的性能分析40-47
• 3.2.1 Simulink 仿真軟件介紹40-41
• 3.2.2 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析41-42
• 3.2.3 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差42-43
• 3.2.4 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析43-44
• 3.2.5 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的頻率特性分析44-47
• 3.3 起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)校正47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 行走限速制動(dòng)液壓系統(tǒng)建模與仿真分析50-80
• 4.1 功率鍵合圖理論基礎(chǔ)50-55
• 4.2 行走限速制動(dòng)回路的數(shù)學(xué)模型55-66
• 4.2.1 液壓元件的鍵合圖模型55-58
• 4.2.2 液壓回路的功率鍵合圖58-60
• 4.2.3 液壓回路的狀態(tài)方程60-66
• 4.3 仿真及結(jié)果分析66-69
• 4.4 平衡閥對(duì)系統(tǒng)制動(dòng)特性的影響分析69-78
• 4.4.1 AMESim 軟件介紹69-70
• 4.4.2 AMESim 仿真模型的建立70-72
• 4.4.3 仿真參數(shù)設(shè)置72-73
• 4.4.4 控制信號(hào)73-74
• 4.4.5 仿真及結(jié)果分析74-78
• 4.5 本章小結(jié)78-80
• 第五章 排水車液壓系統(tǒng)性能試驗(yàn)80-86
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>80
• 5.2 實(shí)驗(yàn)儀器80-81
• 5.3 實(shí)驗(yàn)過程81-83
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析83-86
• 第六章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86-87
• 6.2 展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 致謝92-94
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文94

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡坤;帶式輸送機(jī)綠色設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：724027