液压支架组合式安全阀的研究

发布时间：2020-08-28 21:57

　　 液压支架立柱的安全阀作为液压支架重要的安全控制元件,其主要作用是通过溢流对液压支架的立柱(油缸)和结构件进行过载安全保护。安全阀的工作特性,即压力超调量和响应时间对液压支架在工作面顶板来压冲击时的可靠性有着重大的影响,因此对安全阀的动态特性研究具有一定的学术价值,改进和开发高性能的安全阀产品具有很好的实际应用价值。本文以某型号矿用液压支架立柱安全阀为物理对象,基于安全阀的使用条件,工作状态,介绍了安全阀的结构和工作原理,通过对安全阀阀芯的动力学和节流孔的流体动力学分析建立了安全阀溢流过程的动态数学模型,应用MATLAB/Simulink软件进行了各种组合结构下的仿真实验。通过对单个大流量安全阀和多个小流量组合安全阀的动态特性进行分析对比,得出当液压支架顶梁遇到煤层顶板的冲击载荷作用时,二者在总通流面积相同的情况下,小流量的组合安全阀可以增强液压支架立柱的抗冲击性能和减小液压支架立柱内液体压力的超调量,对系统动态特性有着明显的改善。将PID控制理论应用于安全阀中,用液压缸作为PID控制中的比例环节,蓄能器作为PID控制中的积分环节与直动式安全阀组合形成基于PID概念的组合式安全阀进行仿真实验。结果表明,该组合式安全阀系统改善了矿用液压支架立柱内液体压力的动态特性,提高了系统的稳定性,增强了系统的可靠性,基于这种创新的理念可以开发新型的组合式安全阀产品。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD355.4
【部分图文】：

矿用液压支架

流面积相同的情况下，通过调节弹簧的预压缩量，使多用下依次开启，分析安全阀入口处压力动态特性的变化 PID 控制的思想，用增压缸代替 PID 控制中的比例环节PID 控制中的积分环节与安全阀串联与液压缸并联，创建阀控制系统。如图 1.2 所示。

1.4 选题研究的技术路线本文以液压支架上的安全阀为基础模型展开研究，通过对安全阀阀芯的动力学和节流孔的流体动力学分析，建立安全阀溢流过程的数学模型与动态仿真模型并进行分析研究，同时对多种组合式安全阀进行分析对比，其具体技术路线如图 1.3 所示：

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 姜东身;杨忠炯;周立强;袁宏亮;;基础振动下蓄能器动态特性研究[J];计算机仿真;2015年12期

2 卢宁;;液压支架大流量安全阀冲击特性仿真分析[J];机械工程师;2015年12期

3 马芳;吉星;;液压支架大流量安全阀动态仿真系统研究[J];煤矿机械;2015年06期

4 狄飞;凌明祥;宁菲;;液压蓄能器应用于摇摆台的仿真研究[J];机械;2015年04期

5 郭猛;;蓄能器在行走式液压支架上的应用[J];煤矿安全;2015年04期

6 王新全;李璇;冯学俊;;基于液压支架用安全阀冲击性能仿真分析[J];机械工程师;2015年01期

7 王国法;;工作面支护与液压支架技术理论体系[J];煤炭学报;2014年08期

8 李阁强;朱玉泉;高有进;郭冰菁;;液压支架用高压大流量安全阀阀芯瞬态液动力分析[J];液压与气动;2014年07期

9 杨联英;;浅谈国内外液压技术的现状及其未来发展趋势[J];科技创业家;2014年03期

10 许倍榜;;基于Matlab/Simulink的单级液压缸碰撞冲击分析[J];才智;2013年26期

相关硕士学位论文 前10条

1 罗灿;基于自适应模糊PID的双轮自平衡车的控制系统研究[D];吉林大学;2018年

2 杨帅鹏;基于AMESim的液压支架用大流量安全阀动态特性研究[D];兰州理工大学;2017年

3 李小孟;液压缸式升沉补偿系统的建模及仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2017年

4 刘子川;安全阀的动态特性仿真及流场分析[D];西安科技大学;2015年

5 洪威;无压力超调溢流阀设计与特性研究[D];西南交通大学;2013年

6 吴昊;液压支架用大流量安全阀的研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

7 闫宪磊;东滩煤矿深井综放工作面微震发生规律研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

8 周万春;液压支架用新型大流量安全阀FAD250/50的动态特性研究[D];郑州大学;2011年

9 付盼娣;液压支架用高水基高压大流量安全阀的研究与开发[D];郑州大学;2010年

10 王永强;新型液压支架用安全阀动态特性的研究与分析[D];郑州大学;2007年

本文编号：2808225