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安全阀设计及实验台研究现状进展

时间:2021-12-30 11:04来源:毕业论文
安全阀设计研究国内对大流量安全阀的研究相比国外要晚一些,主要集中在煤炭科学研究总院的各个专业研究所、骨干的支架制造厂和一些液压元件厂。在引进、消化、吸收国外技术后

安全阀设计研究国内对大流量安全阀的研究相比国外要晚一些,主要集中在煤炭科学研究总院的各个专业研究所、骨干的支架制造厂和一些液压元件厂。在引进、消化、吸收国外技术后,对安全阀的设计分析,往往仅凭借经验和已有的资料进行研究,缺少科学的理论根据。目前对大流量安全阀的设计研究主要集中在动态特性分析和内部流场研究两个方面;研究方法主要采用控制框图法、功率键合图法、AMESim仿真分析、Fluent仿真分析法。总结现有安全阀的设计研究情况,主要存在以下三个方面的问题:76450

(1)尚未建立一套科学完整的大流量安全阀设计方法。国外对于大流量安全阀的设计研究较多,国内对于该压力和流量级别的安全阀设计主要是在对国外相关产品测绘的基础上进行模仿制造,没有形成一套科学完整的设计方法来指导安全阀的设计。

(2)流场分析局限于变换压力和流量参数来研究安全阀阀芯内部的流动状况。目前的流场研究大多数是通过对同一结构的阀芯进行不同压力和流量的仿真分析,没有对相同压力和流量、不同阀芯结构进行对比研究,该研究方法对指导安全阀的阀芯结构设计具有一定的局限性。

2实验台研究

根据现有的研究不难发现当前大流量安全阀实验台存在以下三个方面的不足:

(1)动力源难以模拟实际工况。图1-6所示的液压支架大流量阀实验台最为典型,系统动力源是泵或泵组合。泵是由电机带动的,因此其输出压力、流量是波动的(即使带有蓄能缓冲器,也只能减少振动幅度,不能消除)。在实际使用过程中,支架(立柱)负载增加是均匀的,在一定条件下(安全阀开启后)基本是恒定的;或者,支架受地压冲击,立柱压力迅速增加,载荷具有一定的冲击特点,因此实验系统特性与负载特性明显不符,实验不能真实反映实际运行状况。用该系统测试安全阀性能数据,有一定的随机性,不稳定。不能准确描绘安全阀“开启—关闭”过程的封闭特性曲线,实验结果也不能充分反映安全阀的结构特点和存在问题,为改进设计提供完整的参考意见。落锤冲击实验系统虽然可以较好模拟支架的真实工况,但是其系统其体积大,造价高,冲击之后负载迅速消除,持续时间短,采集数据困难,重锤提升需要额外设备,冲击实验系统控制难度较大,因此推广起来难度比较大。论文网

(2)实验台功能单一。华中科技大学设计的液压支架大流量阀实验台用7套大流量柱塞泵对被试阀进行加载型式实验,可以对1000L/min以下的支架阀进行实验,但该实验台不能对安全阀公称流量启溢闭和冲击压力安全性进行实验,而这两个实验项目是安全阀两个关键性能指标,直接决定安全阀的动态响应特性。北京国家煤矿支护设备质量监督检验中心的液压支架安全阀实验台不能按照新国标GB25974。3-2010《煤矿用液压支架 第3部分:液压控制系统及阀》进行公称流量启溢闭特性实验。落锤冲击实验系统同样不能进行安全阀公称流量启溢闭特性实验。

(3)提供1000L/min及以上大流量乳化液能力有限。国外大流量安全阀的流量已达到3000L/min,目前国内已经研制出1000L/min的液压支架大流量安全阀。对于这种大流量安全阀的测试,如果用泵作为动力源,需采用多泵组合的方式,考虑到泵站工作压力和系统各个环节的压力损失等因素,存在阻力损失大、成本高的问题,难以提供1000L/min及以上大流量乳化液。北京国家煤矿支护设备质量监督检验中心的液压支架安全阀实验台用蓄能器加载也只能测试500L/min以下的安全阀动态冲击性能。 安全阀设计及实验台研究现状进展:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_87705.html

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