大流量快响应安全阀设计理论与动态试验方法
【学位单位】:太原理工大学
【学位级别】:博士
【学位年份】:2019
【中图分类】:TD355.4
【部分图文】:
1.1.1 研究背景液压支架是综采工作面主要设备之一[1],其投资约占综采工作面设备投资的 70%[2,3],是综采系统的核心[4]。从综采工作面推进方向上看,整个综采工作面上覆岩层由“煤壁—综采工作面液压支架—采空区已冒落的矸石”支撑体系所支撑;从垂直方向上看,液压支架作为维护综采工作面安全作业空间的结构物,并不是孤立存在的,而是处于“基本顶—直接顶—液压支架—底板”组成的液压支架与围岩耦合作用体系中[5],如图 1-1所示。液压支架的受力来自于直接顶的重量和基本顶运动对支架的共同作用[6],由于综采工作面不断推进的事实,使得基本顶破断后回转或滑落是不可控的,在整个综采工作面的回采过程中,基本顶发生初次断裂并失稳后,液压支架上覆岩层形成的结构将会始终经历“稳定—失稳—再稳定”的周期性变化,这分别对应于综采工作面的初次来压和周期来压[7-12]。在工作面来压时,基本顶岩层破断时通过直接顶传递给液压支架的能量很大一部分要通过液压支架的立柱和安全阀系统吸收和耗散掉。
太原理工大学博士研究生学位论文液压支架由液压缸(立柱、千斤顶)、承载结构件(底座、顶梁、掩护梁等)、液压控制系统和其它辅助装置组成,液压支架的所有动作均由以高水基乳化液为介质的液压系统驱动和控制(各种阀控制立柱千斤顶动作来完成),液压支架的可靠性主要依赖于液压系统的可靠性,液压支架在煤矿生产中的应用是否高效,关键在于液压系统的技术性能是否达到要求。液压支架的液压系统以乳化液泵站所提供的高压乳化液为动力,主要由立柱、千斤顶、液压阀(主阀、液控单向阀、安全阀等)及各种液压附件组成。典型的液压支架液压系统原理图如图 1-2 所示。
太原理工大学博士研究生学位论文阀关闭,保证立柱下腔还保持有一定压力。因此,要求安全阀在一定压力条件体的速度(安全阀流量)要不小于立柱下降导致的立柱下腔容器变化量,以保证过程中立柱下腔压力不变,从而控制立柱压力(压强)、支架结构件受力在设计同时要求安全阀要有一定的动态开启速度,以保证在工作面来压过程中立柱下会过高,安全阀耗散的能量又快又多,从而使液压支架受力在设计范围内,综不出现安全异常情况。
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本文编号:2850582
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