大偏载下变速高精度同步开环控制机理研究

发布时间：2020-09-10 12:24

　　巷道临时支护支架工作过程中,立柱油缸与推移油缸承受较大偏载,同步效果不佳。同步阀开环控制液压同步系统压力损失较大,效率较低,且无法实现速度调节,不能适应大范围流量变化。基于相关研究现状,以分流工况为背景,以双缸同步为研究对象,论文提出了大偏载下变速高精度同步开环控制机理。大偏载下变速高精度同步开环控制系统主要由负载敏感系统、阀后补偿和变速同步阀三部分组成。系统采用开环控制,负载敏感系统通过压力流量自适应原理与同步阀共同完成流量控制,均匀分配流量,同步精度高;压力补偿阀调节节流口开度保证所有控制阀出口压力均等于最高负载压力,在偏载较大的工况下仍然能保证控制阀口两侧压差相等;负载敏感变量泵的输出压力和流量与负载需求一致,系统效率高;变速同步阀可以通过调节二次节流口初始开度实现流速调节,流量适应范围大。论文分析了大偏载下变速高精度同步开环控制机理,对负载敏感系统、压力补偿和同步阀等元件的结构和原理进行了细致地阐述与分析;完成了负载敏感变量泵、压力补偿阀、变速同步阀和液压缸等的数学建模与分析。论文使用AMESim,建立各项元件及系统模型并验证;构建对比系统模型,对比大偏载及时变偏载工况下的分流误差,验证机理的正确性;模拟系统在不同偏载下的分流误差,检验系统抗偏载能力。设计并使用Pro/E构建变速同步阀模型,使用FLUENT展示其内部流场,使用AMESim与ADAMS联合仿真,验证变速同步阀的正确性与准确性。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TH137.5;TD353
【部分图文】：

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快速掘进技术与成套装备研发”。1.2 课题背景及研究意义（Background 21 世纪初，石油、天然气、煤炭等在能源使用和能源科技发展水平，未来 30~50 年内，世界范围展尚不能普遍取代矿物燃料，相当时期内矿物燃料20 世纪末期以来，在新技术革命的带动下，煤先进采煤技术的国家积极采用机电一体化和自动化优越的采掘装备，应用计算机技术实现矿井生产过效生产。采煤工作面支护设备是支撑和维护采煤工作面空间的装置[3-6]。井巷施工过程中，在掘进工作面全和工作空间临时支架的工作称为临时支护。临时岩和掘进施工人员的安全，避免出现岩石冒落；同创造良好的施工条件[7-11]。图 1-1 为太原煤科院设

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图 1-2 刚性同步回路图图 1-3 节流调速同步回路Figure 1-2 Hydraulic synchronous system Figure 1-3 Hydraulic synchronous systemof mechanical connection of throttle governing3. 同步阀同步回路如图 1-4 所示，同步阀同步回路主要元件为同步阀，其同步精度在 2%~5%。回路简单经济，具有一定抗偏载能力[31-34]，但对于多执行元件同步回路，随级数的增加，系统能耗增大，且只有在额定流量附近工作才能实现较高的精度低，压损大，不适用于流量变化较大的系统。4. 同步缸同步回路如图 1-5 所示，同步缸同步回路主要元件为同步缸，设计制造不但结构相同较为严格、容积效率相等且进出流量几乎绝对相等，共用一根或两根活塞杆作压缸同步运动[15]，适用于行程短、对最后累计误差无严格要求的场合。

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【参考文献】