乳化液泵是煤礦井下綜采工作面液壓支架和其它液壓驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源,其工作性能直接影響著液壓支架及整個(gè)綜采設(shè)備的可靠性運(yùn)行。近年來(lái),隨著高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的發(fā)展,要求乳化液泵站能夠提供更高的工作壓力和更大的供液流量,導(dǎo)致泵的結(jié)構(gòu)尺寸不斷增大,在井下工作面有限的巷道空間條件下,這對(duì)移動(dòng)式泵站系統(tǒng)的安裝放置帶來(lái)了很大的困難。因此進(jìn)行乳化液泵性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化對(duì)乳化液產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用。本文以RBW315/31.5型礦用乳化液泵作為研究的物理對(duì)象。首先根據(jù)往復(fù)柱塞泵的傳動(dòng)和配流原理,分析了影響乳化液泵液力端性能的因素,并建立了乳化液泵容積損失率的數(shù)學(xué)模型,利用AMESim系統(tǒng)仿真軟件分析了乳化液泵系統(tǒng)液力端的運(yùn)動(dòng)特性,得到各因素與容積效率的影響關(guān)系,結(jié)果表明:曲軸轉(zhuǎn)速、吸排液閥彈簧剛度、吸排液閥閥芯質(zhì)量、閥芯開(kāi)口量都對(duì)容積效率有直接的影響。研究分析表明,曲軸轉(zhuǎn)速存在著一個(gè)拐點(diǎn)閾值,轉(zhuǎn)速高于該值后,容積效率會(huì)隨之減小。利用頻率響應(yīng)法對(duì)乳化液泵的配流系統(tǒng)進(jìn)行了頻率響應(yīng)分析,確定了頻率響應(yīng)的截止頻率,該截止頻率就是拐點(diǎn)閾值。配流系統(tǒng)在未發(fā)生喘振的前提下提高配流系統(tǒng)頻寬可以提高曲軸轉(zhuǎn)速。通過(guò)泵... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線(xiàn)圖

2影響乳化液泵性能的因素分析72影響乳化液泵性能的因素分析2.1RBW315/31.5型乳化液泵簡(jiǎn)介RBW315/31.5型乳化液泵是煤礦井下采煤工作面液壓支架和其它液壓驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源，也常用于地面其它液壓驅(qū)動(dòng)設(shè)備。RBW315/31.5型乳化液泵站是國(guó)內(nèi)煤礦作業(yè)中使用普遍應(yīng)用的的一種乳化液泵站，裝機(jī)功率200kw。該乳化液泵與RX400/25型乳化液油罐共同構(gòu)成乳化液泵站，容積為2500L。泵站通常由三泵一箱組成，兩泵常用一泵隨時(shí)待命，替補(bǔ)備用。該乳化液泵采用五水平柱塞臥式結(jié)構(gòu)，曲軸轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊、體積孝重量輕。它采用壓力與飛濺相結(jié)合的潤(rùn)滑方式以及柱塞表面熱噴鍍的防腐工藝，提高了產(chǎn)品使用壽命，為煤礦井下綜采液壓支架設(shè)備提供了穩(wěn)定的壓力[22]。如圖2.1所示是RBW315/31.5型礦用大流量乳化液泵。圖2.1RBW315/31.5型乳化液泵2.1.1RBW315/31.5型乳化液泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從泵結(jié)構(gòu)上分析，礦用乳化液泵大體可以劃分成2個(gè)組成部分，即動(dòng)力端和液力端。動(dòng)力端是乳化液泵的動(dòng)力源，主要由箱體、減速齒輪箱、曲軸、連桿和滑塊構(gòu)成。箱體材料通常選擇球墨鑄鐵或其他高性能鑄鐵制成，整體式結(jié)構(gòu)釆用一次性鑄造形成[23]。動(dòng)力端曲軸釆用兩端支撐的方式，連桿大端和曲軸連接，連桿小端和十字頭連接，十字頭通常采用分體式結(jié)構(gòu)，即浮式連接。箱體內(nèi)部的曲軸同樣采用兩端支承支撐，底部存放一定量潤(rùn)滑油，運(yùn)動(dòng)件利用潤(rùn)滑油飛濺進(jìn)行潤(rùn)滑。乳化液泵最為重要的工作部分是液力端，主要由泵頭組件、柱塞和鋼套組件等部分組成。在乳化液泵排液口的高壓液體收集塊兩側(cè)分布著安全閥和卸載閥，排液閥出口五個(gè)單獨(dú)分離的泵頭與一個(gè)高壓液體收集塊

2影響乳化液泵性能的因素分析9液閥芯迅速關(guān)閉，同一瞬間排液閥受壓打開(kāi)，液體液壓能迅速經(jīng)過(guò)排液管道作用于負(fù)載[27]。這樣周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)就是乳化液泵的基本工作原理。（1-曲軸2-連桿3-滑塊4-柱塞5-缸體6-吸液閥7-進(jìn)液口8-排液閥9-出液口）圖2.2乳化液泵的工作原理圖2.3乳化液泵液力端分析2.3.1乳化液泵的流量乳化液泵工作腔內(nèi)柱塞的運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化成正弦曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)為x2sinftS（2.1）式中：S—柱塞行程，mm；x—柱塞位移，mm；f—柱塞正弦運(yùn)動(dòng)頻率，Hz；t—時(shí)間，s。柱塞運(yùn)動(dòng)速度f(wàn)fSxvt2cos2（2.2）理論排量：是指泵在不考慮任何容積損失的情況下，柱塞在一個(gè)周期內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，把乳化液泵排液口排出液體的體積作為理論排量。泵的理論排量如下：24thqSZd（2.3）式中：d—柱塞的直徑，mm；Z—柱塞數(shù)。理論流量：泵的理論流量是指在不計(jì)任何容積損失和負(fù)載的情況下，每分鐘輸出液體的體積，稱(chēng)為理論流量。乳化液泵的理論流量如式2.5表示：ththQqn（2.4）式中：n—曲軸轉(zhuǎn)速,r/min。實(shí)際流量是指乳化液泵在工況下使用，在泵出口處實(shí)際測(cè)得排出的液體體積。也就

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