本文關(guān)鍵詞：大流量安全閥快速加載方法的研究—?dú)怏w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

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【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(shí)起保護(hù)作用,其動(dòng)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(dá)到千升級(jí)以上,但是在安全閥動(dòng)靜態(tài)性能測試方面,尤其是動(dòng)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(duì)液壓支架造成的危害,設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)靜載荷,利用補(bǔ)連塔22303工作面及所用ZY16800/32/70型支架的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,計(jì)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(shí)間的變化規(guī)律,最大加載速度可達(dá)2304MPa/s,并且由于復(fù)合巖梁的特性在0.175s單個(gè)立柱通常所受載荷達(dá)47MPa。根據(jù)文獻(xiàn)中大流量安全閥試驗(yàn)加載方式的對(duì)比和密閉空間的爆炸特性的研究,提出運(yùn)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(yàn)系統(tǒng)。其次,利用流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)爆炸腔的爆炸過程進(jìn)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(shí),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(dá)53.81MPa,最大加載速度為3088MPa/s,載荷大小與理論計(jì)算基本一致,且比計(jì)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(yàn)臺(tái)對(duì)大流量安全閥進(jìn)行測試,利用模擬過程的初始條件來進(jìn)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(shí)壓力達(dá)到最大為25.38MPa,與蓄能器共同作用壓力達(dá)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(jì)算,模擬和試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)安全閥動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD355.4

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本文編號(hào)：1315517