井下應急移動排水車液壓系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國作為煤炭資源大國以及煤炭消耗大國，每年的煤炭開采量都是幾十億噸以上。隨著煤層開采深度的不斷加深，地質(zhì)條件也越來越復雜，很多因素難以預料，使得煤礦透水事故在我國煤礦時有發(fā)生。這對企業(yè)的正常運行以及人員的生命財產(chǎn)安全都是一種嚴重的威脅。對于煤礦透水事故，我們應當以預防為主，但一旦發(fā)生，如何在第一時間內(nèi)將井下的積水排盡，把財產(chǎn)損失和人員傷亡降到最低，具有非常重要的現(xiàn)實意義。針對這一問題，課題組提出了井下應急移動排水車的設(shè)計方案。井下應急移

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

3、壓系統(tǒng)，這不僅可以避免事故的發(fā)生，同時也增加了井下應急移動排水車對于緊急情況的應變能力。
　　本文對起重機構(gòu)的液壓系統(tǒng)建立了數(shù)學模型，推導出了起重油缸起吊水泵工作過程中以換向閥閥芯位移為輸入，活塞桿位移為輸出的開、閉環(huán)傳遞函數(shù)，運用自動控制原理的基本知識，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軟件對該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，動態(tài)特性以及頻率特性進行了仿真分析。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，沒有振蕩和超調(diào)，但系統(tǒng)的響應速度較慢，經(jīng)過校正之后系統(tǒng)的上升時間約為0.016s，調(diào)節(jié)時間約為0.065s，相位裕度約為41.8°，幅值裕度約為12.6dB，滿足對應急移動排水車的性能要求。
　　本文利用功率鍵合圖，建立了行走限速制動液壓系統(tǒng)的數(shù)學模型，推導了狀態(tài)方程，利用MATLAB/SIMULINK軟件建立仿真模型，分析了井下應急移動排水車在制動過程中的動態(tài)特性，并用AMESim軟件重點分析了平衡閥對液壓馬達