水介質(zhì)單體液壓支柱三用閥的結(jié)構(gòu)分析及仿真優(yōu)化.pdf

1、水壓技術(shù)是一項(xiàng)環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)、高效的新技術(shù)，非常適宜應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、海洋與海底開(kāi)采等領(lǐng)域及一些大型高危工礦部門。隨著石油等礦物資源的日益枯竭，精密機(jī)械加工技術(shù)、潤(rùn)滑與密封技術(shù)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，推廣應(yīng)用水壓技術(shù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。
　　本文基于水壓技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，將其與廣泛應(yīng)用于我國(guó)煤礦井下的外注式單體液壓支柱相結(jié)合，針對(duì)單體液壓支柱三用閥工作中面臨的具體問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)地分析與研究，

2、并結(jié)合水介質(zhì)易泄漏、易發(fā)生氣蝕等問(wèn)題，探討了新結(jié)構(gòu)對(duì)三用閥性能的影響，計(jì)算出了適用于水的三用閥結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立了整個(gè)三用閥的三維模型，并對(duì)其重要零部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析。仿真表明，水介質(zhì)單體液壓支柱三用閥重要零部件的安全系數(shù)均大于2，在額定工作壓力下能夠滿足強(qiáng)度準(zhǔn)則。
　　本文將微造型結(jié)構(gòu)應(yīng)用于水介質(zhì)單體液壓支柱三用閥。使用Fluent動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)與UDF功能，對(duì)閥芯帶有微造型結(jié)構(gòu)的安全閥部分進(jìn)行了詳細(xì)的流場(chǎng)仿真，得出了安全閥工作中

3、不同時(shí)刻的壓力和速度分布，分析了不同寬度、深度和沉陷比的微造型結(jié)構(gòu)對(duì)閥內(nèi)流場(chǎng)的影響。仿真結(jié)果表明，具有微造型結(jié)構(gòu)的安全閥閥芯可明顯改善閥內(nèi)流場(chǎng)，使閥內(nèi)負(fù)壓值減小約15％，并可抑制閥內(nèi)水流速度，緩解安全閥的氣蝕與沖蝕損害。此外，本文還通過(guò)安全閥連續(xù)性方程和閥芯力平衡方程，建立了安全閥的數(shù)學(xué)模型，以安全閥入口流量為輸入量，對(duì)三用閥的安全閥部分進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析，得出了安全閥彈簧剛度、閥芯組件質(zhì)量等參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)性能的影響。
　　研究和設(shè)