井下應(yīng)急移動(dòng)排水車液壓系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國(guó)作為煤炭資源大國(guó)以及煤炭消耗大國(guó)，每年的煤炭開(kāi)采量都是幾十億噸以上。隨著煤層開(kāi)采深度的不斷加深，地質(zhì)條件也越來(lái)越復(fù)雜，很多因素難以預(yù)料，使得煤礦透水事故在我國(guó)煤礦時(shí)有發(fā)生。這對(duì)企業(yè)的正常運(yùn)行以及人員的生命財(cái)產(chǎn)安全都是一種嚴(yán)重的威脅。對(duì)于煤礦透水事故，我們應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主，但一旦發(fā)生，如何在第一時(shí)間內(nèi)將井下的積水排盡，把財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡降到最低，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)這一問(wèn)題，課題組提出了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的設(shè)計(jì)方案。井下應(yīng)急移

2、動(dòng)排水車主要包括行走部分、排水作業(yè)部分以及液壓驅(qū)動(dòng)控制部分，液壓驅(qū)動(dòng)控制部分作為井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的重要組成部分，本文將對(duì)該部分進(jìn)行分析與研究。
　　本課題在確定的整個(gè)設(shè)計(jì)方案之上，根據(jù)機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求以及可能遇到的現(xiàn)實(shí)工況條件對(duì)井下應(yīng)急移動(dòng)排水車的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，繪制了相應(yīng)的液壓系統(tǒng)原理圖，并對(duì)重要液壓元件的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。為了防止井下應(yīng)急移動(dòng)排水車在斜井巷道內(nèi)出現(xiàn)溜坡和馬達(dá)吸空現(xiàn)象的發(fā)生，在行走回路中增加了平衡閥以及緊急制動(dòng)液

3、壓系統(tǒng)，這不僅可以避免事故的發(fā)生，同時(shí)也增加了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車對(duì)于緊急情況的應(yīng)變能力。
　　本文對(duì)起重機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了起重油缸起吊水泵工作過(guò)程中以換向閥閥芯位移為輸入，活塞桿位移為輸出的開(kāi)、閉環(huán)傳遞函數(shù)，運(yùn)用自動(dòng)控制原理的基本知識(shí)，從理論上分析了該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和頻率特性，并用MATLAB/SIMULINK軟件對(duì)該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，動(dòng)態(tài)特性以及頻率特性進(jìn)行了仿真分析。研究結(jié)果表明:該系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入作用

4、下，穩(wěn)態(tài)誤差為0，沒(méi)有振蕩和超調(diào)，但系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢，經(jīng)過(guò)校正之后系統(tǒng)的上升時(shí)間約為0.016s，調(diào)節(jié)時(shí)間約為0.065s，相位裕度約為41.8°，幅值裕度約為12.6dB，滿足對(duì)應(yīng)急移動(dòng)排水車的性能要求。
　　本文利用功率鍵合圖，建立了行走限速制動(dòng)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了狀態(tài)方程，利用MATLAB/SIMULINK軟件建立仿真模型，分析了井下應(yīng)急移動(dòng)排水車在制動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性，并用AMESim軟件重點(diǎn)分析了平衡閥對(duì)液壓馬達(dá)