煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究

doi:10.11799/ce201909032

煤炭工程 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (9): 147-151.doi: 10.11799/ce201909032

煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究

陈明亮，何涛，陈国瑜，张敬敏，王传礼

安徽理工大学机械工程学院

收稿日期:2019-05-17 修回日期:2019-07-04 出版日期:2019-09-20 发布日期:2020-05-11
通讯作者: 陈明亮 E-mail:mlchen369@126.com

Analysis of Cavitation Characteristics of Safety Valve Core of Coal Mine Water Hydraulic Support

Received:2019-05-17 Revised:2019-07-04 Online:2019-09-20 Published:2020-05-11

摘要/Abstract

摘要： 针对煤矿水液压支架安全阀的严重气蚀问题，建立了阀腔CFD多相流模型，研究了阀腔流场的压力与气相分布特性，分析了阀芯结构参数(阀口排数、阀口个数、孔间距、孔径)对重要阀口过流截面气蚀特性的影响规律，并优化了阀腔结构参数。研究表明：当阀芯为两排阀口、阀口数为16个、孔径为1.4mm、孔间距为8mm时，最大气相体积分数降低了19.4%，对气蚀的产生有抑制作用。

关键词: 煤矿水液压, 液压支架, 安全阀, 气蚀特性, 结构优化

Abstract: Aiming at the serious cavitation problem of mine water hydraulic support safety valve, a CFD multi-phase flow model of valve chamber was established. The pressure and gas phase distribution characteristics of valve chamber flow field were studied. The influence of valve core structure parameters (valve outlet row number, valve outlet number, hole spacing, hole diameter) on the cavitation characteristics of important valve orifice overflow section was analyzed, and the structure parameters of valve chamber were optimized. The results show that the maximum volume fraction of vapor phase decreases by 19.4% when the spool is two rows of orifices, the number of orifices is 16, the diameter of orifices is 1.4 mm and the spacing of orifices is 8 mm, which can inhibit the formation of cavitation erosion.

陈明亮, 何涛, 陈国瑜, 张敬敏, 王传礼. 煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究[J]. 煤炭工程, 2019, 51(9): 147-151.

参考文献 13

[1]	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, 39(08):1593-1601
[2]	周信.综采装备协同控制关键技术研究[D].中国矿业大学, 2014.
[3]	郭文孝.基于模糊层次综合分析法的液压支架安全性评价[J].煤炭工程, 2012, (11):89-92
[4]	何涛, 王传礼, 邓海顺, 陈明河, 寇旗旗, 吴德生.基于AMESim的水压单体液压支柱建模与仿真[J].中国安全生产科学技术, 2014, 10(10):41-47
[5]	樊哲亮, 王绍立.液压支架零部件失效及工艺研究[J].煤炭技术, 2014, 33(11):210-212
[6]	Natsume Kyohei, Kamiya Koji, Murakami Haruyuki, et al.Safety Valve and Helium Recovery System for JT-60SA Superconducting Coils[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2018, 28(4):-
[7]	余志勇, 吴瑞楠.多路阀用高压大流量防气蚀安全阀的关键技术研究[J].液压气动与密封, 2018, 38(05):33-35
[8]	Lu Y, Zhang W, Zhao Y, et al.Studies on serveral key problem of water hydraulic vane pump[J].Industrial Lubrication and Tribology, 2011, 63(2):131-141
[9]	Watanabe T, Inayama T, Oomichi T.Development of the small flow rate water hydraulic servo valve[J].Journal of Robotics and Mechatronics, 2010, 22(3):333-340
[10]	Suzuki K, Akazawa S, Hatayama T, et al.Development of water hydraulic proportional valves driven by positive cam mechanism[C]. Proceedings of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power, Okinawa, Japan, 2011.
[11]	孙芃，袁祖强，殷晨波，等.基于ANSYS Workbench的水液压锥阀流场数值模拟与结构改进[J].煤矿机械, 2015, 36(9):200-202
[12]	杨友胜，陈宇琪，秦彬.水液压微型阻尼孔的流量特性和气蚀特性[J].西安交通大学学报, 2018, 52(2):118-124
[13]	李惟祥，邓斌，刘晓红，等.基于CFD的液压锥阀振动原因分析[J].机械科学与技术, 2012, 31(9):1434-1438

[1]	高晓亮, 邵国杰, 伍涛, 朱宁. 煤矿下斜钻孔用水力冲孔器流体力学分析与结构优化[J]. 煤炭工程, 2021, 53(5): 182-186.
[2]	张双斌, 刘国伟, 季长江. 煤层气水平井技术应用分析及优化[J]. 煤炭工程, 2021, 53(3): 93-97.
[3]	杨俊哲, 何江, 宋桂军, 王崧玮. 布尔台煤矿42107工作面强矿压显现规律及其防治[J]. 煤炭工程, 2021, 53(1): 71-74.
[4]	杨正凯, 张金虎, 张宁. 特厚软煤大采高综放工作面成套装备技术研究[J]. 煤炭工程, 2020, 52(8): 123-126.
[5]	赵锐. 液压支架内加载试验力分析及直接测力装置研究[J]. 煤炭工程, 2020, 52(8): 173-177.
[6]	王玉超, 于维雨. 煤矿综采液压支架系统污染研究[J]. 煤炭工程, 2020, 52(7): 93-96.
[7]	原长锁, 贠瑞光. 8.8m 特厚煤层采煤机改造设计与受力分析[J]. 煤炭工程, 2020, 52(6): 6-9.
[8]	原长锁. 神东液压支架减重优化设计研究[J]. 煤炭工程, 2020, 52(12): 172-174.
[9]	戈素亮张江波. 综放工作面沿空巷道围岩破断机理及支护技术研究[J]. 煤炭工程, 2019, 51(7): 0-0.
[10]	张斌斌. 山寨煤矿大型液压支架快速安装技术[J]. 煤炭工程, 2019, 51(5): 101-104.
[11]	梁宝英，武熙，王永清. 综采工作面液压支架装卸车装置的研制与应用[J]. 煤炭工程, 2019, 51(3): 141-145.
[12]	马强, 刘欣科. 20000kN大倾角液压支架检测技术及装备研究[J]. 煤炭工程, 2019, 51(12): 177-181.
[13]	李海锋. 基于BP神经网络的液压支架支护位姿运动学分析[J]. 煤炭工程, 2018, 50(9): 117-120.
[14]	原晔. 采煤机截割部行星架强度分析与结构优化[J]. 煤炭工程, 2018, 50(8): 161-163.
[15]	孙建和，张国志，赵琪，解宏林. 大倾角液压支架防倒防滑机构及安全防护装置研究[J]. 煤炭工程, 2018, 50(7): 152-154.

煤矿水液压支架安全阀阀腔气蚀特性研究

Analysis of Cavitation Characteristics of Safety Valve Core of Coal Mine Water Hydraulic Support

PDF (Mobile)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 13

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价