發(fā)布時間：2017-12-21 09:16

  本文關(guān)鍵詞：大流量安全閥快速加載方法的研究—氣體爆炸和蓄能器組合加載　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 安全閥 沖擊載荷 動態(tài)特性 載荷變化規(guī)律 爆炸加載

【摘要】：液壓支架是井下綜采裝備的關(guān)鍵部分,而安全閥作為綜采工作面支架三大控制元件之一,主要在支架過載時起保護作用,其動靜態(tài)性能好壞直接影響綜采過程的安全性�，F(xiàn)有的大流量安全閥已經(jīng)達到千升級以上,但是在安全閥動靜態(tài)性能測試方面,尤其是動態(tài)性能方面的研究還不夠完善。所以為了減小工作面沖擊載荷對液壓支架造成的危害,設(shè)計一套能滿足安全閥綜合性能的測試系統(tǒng)就顯得尤為重要。本文通過井下綜采工作面基本頂回轉(zhuǎn)垮落對液壓支架產(chǎn)生載荷的分析,推導(dǎo)出液壓支架立柱所受的動靜載荷,利用補連塔22303工作面及所用ZY16800/32/70型支架的參數(shù)進行計算,計算出產(chǎn)生的最大載荷為82.04?10 N;得出立柱在頂板垮落過程中所受載荷隨時間的變化規(guī)律,最大加載速度可達2304MPa/s,并且由于復(fù)合巖梁的特性在0.175s單個立柱通常所受載荷達47MPa。根據(jù)文獻中大流量安全閥試驗加載方式的對比和密閉空間的爆炸特性的研究,提出運用爆炸的方式模擬液壓支架所受的沖擊載荷,確定爆炸和蓄能器共同作用的試驗系統(tǒng)。其次,利用流體力學(xué)軟件Fluent對爆炸腔的爆炸過程進行模擬仿真,經(jīng)過多次模擬,確定最終初始條件,模擬得出爆炸腔內(nèi)壓力、溫度、流體速度變化趨勢。通過壓力變化特性得出,在0.012s時,爆炸作用于立柱的力為22.31MPa,與蓄能器共同作用的載荷可達53.81MPa,最大加載速度為3088MPa/s,載荷大小與理論計算基本一致,且比計算得出的加載速度更快,得出利用爆炸的加載方式模擬頂板來壓的沖擊載荷是合理的。最后,搭建爆炸和蓄能器共同加載的試驗臺對大流量安全閥進行測試,利用模擬過程的初始條件來進行氣體配比,使得安全閥正常開啟溢流,通過壓力傳感器記錄爆炸腔壓力變化特性,得出在0.013s時壓力達到最大為25.38MPa,與蓄能器共同作用壓力達48.99MPa,最大加載速度為3262MPa/s,與模擬結(jié)果基本一致。通過以上計算,模擬和試驗數(shù)據(jù)對比分析得出,爆炸和蓄能器共同加載的方式更貼近于頂板來壓過程中液壓支架所承受的載荷,可以滿足對安全閥動靜態(tài)性能的測試。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD355.4

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙忠輝;;2000L/min安全閥特性試驗裝置的研制[J];煤礦開采;2016年05期

2 邵明輝;趙繼云;張嘉鷺;;大流量安全閥動態(tài)性能試驗臺設(shè)計及仿真研究[J];機床與液壓;2016年19期

3 奧凱;;淺議煤礦液壓支架自動化系統(tǒng)的應(yīng)用[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2015年09期

4 權(quán)寧;李榮兵;;大流量安全閥動態(tài)特性仿真研究[J];機床與液壓;2015年04期

5 孫學(xué)篤;;厚基巖淺埋煤層開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[J];現(xiàn)代礦業(yè);2015年02期

6 王新全;李璇;馮學(xué)俊;;基于液壓支架用安全閥沖擊性能仿真分析[J];機械工程師;2015年01期

7 Zhang Jiangong;Miao Xiexing;Huang Yanli;Li Meng;;Fracture mechanics model of fully mechanized top coal caving of shallow coal seams and its application[J];International Journal of Mining Science and Technology;2014年03期

8 Zhang Dongming;Qi Xiaohan;Yin Guangzhi;Zheng Binbin;;Coal and rock fissure evolution and distribution characteristics of multi-seam mining[J];International Journal of Mining Science and Technology;2013年06期

9 劉士強;;關(guān)鍵層理論淺析[J];科技信息;2013年13期

10 Liu Congliang;Tan Zhixiang;Deng Kazhong;Li Peixian;;Synergistic instability of coal pillar and roof system and filling method based on plate model[J];International Journal of Mining Science and Technology;2013年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王勇;基于蓄能器和組合功能加載油缸的安全閥試驗技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

2 楊科;圍巖宏觀應(yīng)力殼和采動裂隙演化特征及其動態(tài)效應(yīng)研究[D];安徽理工大學(xué);2007年

3 韓偉;液壓支架控制系統(tǒng)大流量閥與移架速度定量化研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2006年

4 翟英達;采場上覆巖層結(jié)構(gòu)的面接觸類型及穩(wěn)定性力學(xué)機理[D];煤炭科學(xué)研究總院;2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王永強;新型液壓支架用安全閥動態(tài)特性的研究與分析[D];鄭州大學(xué);2007年

，

本文編號：1315517