矿山液压提升机的安全功能及其安全隐患探讨①

液压提升机的防爆,提升过程中的超速、过卷保护,液压系统的高、低压保护及升降与制动工作协同性是安全性设计的核心与关键。介绍了液压提升机的主要安全保护功能,并探讨了液压提升机存在的安全隐患与对策。     

超深矿井提升机盘形闸制动系统机电液仿真建模

为研究提升机盘形闸制动系统制动过程的动态性能,建立多绳缠绕式提升机制动系统动力学ADAMS模型,并将油压滞回仿真结果与实验测试结果进行对比验证,同时结合以钢丝绳连续弹性体模型为基础建立的制动负载模型,完成对盘形闸制动系统的动力学建模。建立盘形闸制动系统的液压系统仿真模型,并在Simulink中建立相应的二级制动及恒减速制动控制策略模型。以Simulink为集成环境,采用多软件联合仿真方式建立盘形闸制动系统的机电液一体化仿真系统。运用该系统对提升机重载下放超速工况下的二级制动和恒减速制动性能进行仿真研究。研究结果表明:设计的制动系统机电液各项运行参数合理有效,恒减速制动比二级制动的动态性能更平稳。     

紧急制动工况下矿井提升机动力学特性研究

针对矿井提升机在紧急制动过程中存在的振动冲击及钢丝绳打滑问题,利用ANSYS和多体动力学软件RecurDyn建立落地式摩擦矿井提升机刚柔耦合动力学仿真模型,并搭建罐笼振动信号测试系统对仿真模型进行验证。在此基础上,利用仿真模型分析了恒减速紧急制动时由钢丝绳柔性特性引起的力矩传递延迟现象,并讨论载荷、制动减速度及制动曲线等提升参数对提升系统动力学特性的影响。结果表明:制动过程中系统的动负荷及制动曲线的变化率是引起提升系统产生振动冲击及打滑的重要因素;相比恒减速制动曲线和非恒减速制动曲线,提升机在制动时采用下降沿和上升沿带有斜坡的恒减速制动曲线可实现提升系统的快速平稳停车。     

部分断面掘进机液压系统的可靠性研究

针对部分断面掘进机液压系统可靠性低、故障较多等问题,根据可靠性基本理论,建立该液压系统的可靠性逻辑框图和可靠度计算模型,结合实例对某型掘进机的液压系统进行可靠度计算和可靠性分析,利用MATLAB进行仿真,获得了各液压子系统的可靠度仿真曲线,并给出提高系统可靠度的措施。     

益新矿提升机远程监测与故障检测系统

自20世纪90年代以来，我国矿山工业逐步开始引进数字控制提升机系统，数字提升机不但提高了生产效率，而且增加了提升系统的安全性和可靠性。但数字提升机的控制系统涉及自动控制、电力驱动，电力电子、计算机控制，网络及通讯、供电、检测、液压控制等技术领域，是目前矿山中技术最先进、最复杂的系统。     

基于Pro/E矿井提升机的实体建模

矿井提升装置是采矿业的重要设备,其设计理论与分析较为复杂.以矿井提升机缠绕系统为原型,利用PRO/E三维实体造型设计软件建立矿井提升机虚拟样机三维实体模型,可以克服做物理样机周期长、损耗大的缺点,为提升机虚拟样机模型的运动学和动力学仿真建立基础.     

提升机液压制动系统故障排除方法探究

本文针对液压系统故障隐蔽性强、排除难的问题,根据本人维护兖矿集团东滩矿副井提升系统的一些体会,谈谈如何快速、准确的排除提升机液压系统的各种故障,避免在故障排除时走弯路。     

摩擦提升机的横向振动特性

横向振动特性直接影响着摩擦提升机工作安全性,是其动力学设计的一个重要内容.为了进一步研究摩擦提升机横向振动与相关因素的关系,基于分布参数连续模型构建了考虑提升容器和钢丝绳耦合振动的摩擦提升机横向振动模型,并利用有限元方法验证了模型的有效性.在此基础上,从振动能量的角度对影响提升系统横向振动的因素进行了研究.结果表明:钢丝绳的线密度、提升负载、提升速度对摩擦提升机的横向振动影响比较明显,而提升容器与罐道的接触刚度对摩擦提升机横向振动影响较小.     

模块化虚拟液压仿真系统研究

液压系统的仿真,一直滞后于机械和电气系统。计算机和虚拟仪器技术的快速发展,给模块化构建虚拟液压系统提供了技术支撑。用虚拟仪器图形化编程软件,可以构建各液压元件的仿真模型,建立元件耦合模块,用液压元件仿真模型就可以建立虚拟液压系统仿真模型。虚拟仪器能够将真实的设备与虚拟仿真模型连接起来,将设备运行时的参数实时输入仿真模型,实现对系统运行监测和故障预报。采用该技术提高了液压技术水平,拓展了虚拟仪器的概念,真正实现了虚实结合,将虚拟仪器拓展为虚拟仪器仿真系统。     

矿井提升机变频器能量回馈系统研究

矿井提升机是矿山提升物料和人员的大型综合机电设备,研究能量回馈电网的特性对提高提升机效率非常重要.因此首先阐述了具有能量回馈提升机系统的组成以及工作原理.其次应用计算机仿真系统对该系统进行了仿真,洞悉了能量在回馈电网时各物理量之间的变化关系.最后对一个实际煤矿绞车应用系统进行实测,并对实测数据进行分析与比较.     

矿井提升机的制动力矩与油压

本文阐述了矿井提升机制动力矩倍数与提升系统质量系数的关系,并探讨了制动力矩倍数的选取和液压盘式制动系统油压的整定方法.     

ABS四轮车辆的Matlab/Simulink建模与仿真

建立了一种四轮车辆制动防抱死系统(ABS)的车辆模型、轮胎模型、路面状况模型和轮速传感器模型，嵌入了气压制动系统和ABS控制逻辑模拟；采用Matlab／Simulink模拟了汽车在直线制动，转弯制动和不同附着系数路面制动的运动状态，为ABS产品的开发提供了依据．     

液压混合动力挖掘机的能量回收效率分析

为提高挖掘机的燃油经济性并降低排放,采用基于压力共轨(CPR)的配置方式构造液压混合动力挖掘机,并针对回转系统耗能大且能量回收潜力大的特点,利用Simula-tion X对回转系统建立仿真模型,分析了影响能量回收效率的主要因素.结果表明,所提出的挖掘机回转系统在制动时不仅可以有效地完成能量的回收,而且能量回收效率随液压蓄能器容积和回转系统制动前速度的增大而增加.文中还通过模拟实验对仿真得出的结论进行了验证,发现实验结果与仿真结果相吻合.     

挖掘机混合动力系统控制器设计

为了实现柴油机和电动机的动态协调控制,设计了挖掘机混合动力系统控制器.控制器由功率预处理模块、油门控制模块和工作模式识别模块构成.控制器的输入参数为液压泵扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC,输出参数为柴油机油门开度.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能根据载荷变换实时调整电动机的工作状态,在整个工作过程中,柴油机的工作转速基本不变.     

矿井提升系统动态仿真及与井塔结构的耦合振动分析

基于动力学仿真软件ADAMS和有限元软件ANSYS,建立了井塔结构与提升系统的动力耦合模型。对煤矿提升系统的一个运行周期(加速、匀速、减速)进行了动态仿真,分析了提升设备的运行对井塔结构动力响应的影响。在加速阶段,井塔结构的振动响应有增大的趋势,匀速阶段响应逐渐趋于稳定,减速阶段振动响应逐渐衰减。总体上振动幅值不大,且较为均匀。软件仿真和现场测试的结果进行对比发现,其速度时程图变化是一致的。在得到一些测试数据验证的基础上,提供的耦合振动分析方法对于评价提升系统和井塔结构的振动水平有一定的参考价值。     

高速开关阀控制的电液式节气门执行器

研究了一种利用高速开关阀对节气门进行电子控制的系统方案。使用电液式执行器作为节气门控制的执行机构，利用高速开关阀对执行器进行连续的流量控制。建立了控制系统的数学模型。关于高速开关阀的开启时间所引起的精确定位问题，通过在控制器中加入非线性补偿环节的方法予以补偿。文中还对节气门位置控制中，被控对象的主要影响参数进行了讨论。数字仿真和装车道路试验，证明了该控制系统的实用性和可行性。     

一种高速开关阀控的油门伺服系统

研究用于遥控履带车辆的高速开关阀控油门伺服系统．遥控履带车辆的车速性能指标由油门伺服系统控制油门开度实现．油门伺服系统的执行机构选用高速开关阀控液压油缸，由电控单元通过调节脉宽控制．对油缸的运动特性以及高速开关阀的开关性能进行分析，针对油缸运动的非对称性和高速开关阀的开启响应滞后的特点，设计了具有非对称控制参数和时间滞后补偿的静态积分PD控制器．实验结果表明油门伺服系统的性能优良，能够实现遥控履带车辆的车速控制要求．     

车辆转向时制动防抱系统的仿真研究

考虑到车辆转弯制动时车轮法向载荷以及回正力矩的影响 ,建立了汽车弯道行驶的 8自由度整车模型。用该模型对车辆转弯制动时的车速与轮速的变化、制动器制动力矩的变化进行了计算机仿真。仿真结果表明 ,考虑车辆转弯特性的 ABS控制系统在弯道制动时取得了很好的控制效果 ,对开发和改进 ABS系统有一定的意义     

条栅式液压限载闸门的设计与应用

通过对立井提升装载系统结构的分析和研究,自行设计出条栅式液压限载闸门,并进行了安装、改进和调试,解决了立井箕斗装载超重对立井提升机造成不良影响的问题,有力促进了区域瓦斯治理工作。     

插装式电液比例流量放大阀特性分析

插装阀具有通流量大、结构简单和成本低等优点,广泛应用于液压系统中。笔者针对一种主级基于流量放大原理、先导级采用单级伺服比例方向阀的两级插装比例节流阀特性进行分析,建立了该比例节流阀的简化数学模型,获得了简化条件下的特性关系式。以此为基础,在SimulationX软件环境中建立该液压阀的仿真模型,利用实验数据对模型正确性进行验证,运用验证后的仿真模型对比例阀性能特性进行分析。结果表明:该液压阀输出流量静态特性存在死区,阶跃响应存在时间滞后,主阀流量放大倍数并不是常数,性能影响因素与主阀反馈槽预开量、面积梯度、级间过渡容腔体积以及先导阀通流能力等相关。