【摘要】：液壓支架安全閥作為裝備支護(hù)安全的核心元件,對(duì)支護(hù)裝備的可靠性、安全性以及使用壽命有著決定性影響。通常液壓支架的工作介質(zhì)為乳化液,但乳化液容易變質(zhì),會(huì)析出導(dǎo)致過(guò)濾設(shè)備堵塞,從而影響工作進(jìn)度,減少安全閥的使用壽命,且對(duì)環(huán)境造成污染。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出,國(guó)家倡導(dǎo)建設(shè)綠色礦山,因此將煤礦機(jī)械水壓化成為了水液壓技術(shù)的一個(gè)熱門(mén)研究方向。但由于水的粘度較低,煤礦機(jī)械又具有高壓力,大流量等特點(diǎn),使得液壓機(jī)械會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑、摩擦磨損、氣穴氣蝕等問(wèn)題。論文以水液壓支架中的安全閥為研究對(duì)象,將工作介質(zhì)乳化液換為水,重點(diǎn)研究水液壓支架安全閥的潤(rùn)滑、氣穴氣蝕等關(guān)鍵問(wèn)題。為以后研究礦山機(jī)械水液壓化提供理論和技術(shù)支持。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.提出復(fù)合織構(gòu)閥芯新結(jié)構(gòu)。將復(fù)合織構(gòu)引入到水液壓支架安全閥閥芯表面,研究其在安全閥閥芯與閥套之間摩擦副的潤(rùn)滑、減磨等問(wèn)題。通過(guò)建立復(fù)合織構(gòu)潤(rùn)滑模型,分析復(fù)合織構(gòu)閥芯的動(dòng)壓潤(rùn)滑特性及減磨機(jī)理。為了求解方便,將閥芯復(fù)合織構(gòu)簡(jiǎn)化為一個(gè)l_1×l_2的微小單元,設(shè)置面積率、深度和排列順序不同參數(shù),對(duì)閥芯復(fù)合織構(gòu)單元進(jìn)行仿真模擬,得出閥芯復(fù)合織構(gòu)單元表面壓力云圖、中心截面曲線圖、閥芯表面承載力圖。通過(guò)與設(shè)置相同參數(shù)的單一織構(gòu)對(duì)比,說(shuō)明復(fù)合織構(gòu)的優(yōu)勢(shì),并分析深度、面積率和排列順序?qū)?fù)合織構(gòu)閥芯潤(rùn)滑特性的影響,優(yōu)化出一組能夠產(chǎn)生良好動(dòng)壓潤(rùn)滑特性的閥芯復(fù)合織構(gòu)。2.提出一種變截面式安全閥閥芯徑向孔新理念。針對(duì)傳統(tǒng)水液壓支架安全閥閥芯出液徑向孔處的氣穴氣蝕問(wèn)題,設(shè)計(jì)出六種變截面式徑向孔新結(jié)構(gòu)。建立變截面式徑向孔CFD模型,優(yōu)化了閥芯出液徑向孔結(jié)構(gòu),研究了閥芯徑向孔處氣穴氣蝕消減的方法。通過(guò)仿真模擬,得到六種變截面式徑向孔結(jié)構(gòu)的壓力云圖、流線圖、湍動(dòng)能云圖和氣相體積分?jǐn)?shù)圖,對(duì)比分析表明:圓臺(tái)徑向孔結(jié)構(gòu)和球形徑向孔結(jié)構(gòu)的抗氣穴氣蝕性能較好,但考慮到加工工藝和成本等各方面的影響,優(yōu)化出抗氣蝕性能最佳的正圓臺(tái)徑向孔結(jié)構(gòu),使其能夠有效減少閥芯出液徑向孔處氣穴氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。圖[43]表[5]參[88]
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TD355.4
【圖文】：

圖1-1支護(hù)設(shè)備在煤礦中的應(yīng)用Fig.1-1Applicationofsupportequipmentincoalmine

水液壓技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2713795